CN112221691A - 一种旋流式变浮力选种机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋流式变浮力选种机，本发明包括罐体、设于罐体上部中心的投料斗、旋流模组、造泡电极组、实种集沥模组，轻种集沥模组、阳极集气罩、阴极集气罩、回流泵、比重传感器和控制器，本发明利用旋转拨轮产生的液体流驱动种子颗粒的输运，利用低压直流的电解作用产生的细微气泡改变盐浴液的比重变化对比重不同的种子颗粒实现分层，并利用篦格容器将分选后的种子颗粒沥水输出，本发明具有种子比重选择一致性好、自动化程度高等优点。
Description
技术领域：
本发明属于农业工具领域，具体涉及一种旋流式变浮力选种机。
背景技术：
在农业生产领域，农作物的种子在作物增产中具有决定性的作用,特别在各类水稻、玉米、谷物等作物的选种工艺中，通常需要选取密实而饱满的谷粒作为种子。目前这类作物种子的精密选取通常采用浮力选种技术，该技术的原理是事先调配好比种子的比重稍大的盐浴液并盛入容器中，将待选的种子颗粒浸入盐浴液中，由于盐浴液对密实和饱满度不同的种子颗粒产生的浮力不同，待选种子颗粒在盐浴液中所受的浮力差别而发生沉降或浮升从而完成分层，借以选取比重较大的密实而饱满的种子颗粒。在实际应用中，由于盐浴液中的盐份不断地被种子颗粒带走而且种子颗粒表面沾染的可溶性物质也不断渗入到盐浴液中，从而导致盐浴液的比重会不可避免地发生改变，因此需要不时用比重计测量盐浴液的比重并不时添加盐以稳定盐浴液的比重，因此这种方法的选种一致性较差而且操作比较繁琐。
该领域现有浮力选种技术存在明显不足,因此市场需要一种能够方便而且成本较低地实现盐浴液比重的稳定控制而获得盐浴液的比重一致性的浮力选种新技术。
发明内容：
为解决上述技术问题，本发明一种旋流式变浮力选种机，包括：罐体、所述罐体顶面中心设有投料斗、阳极集气罩和阴极集气罩，所述罐体内部设有旋流模组、比重传感器和造泡电极组，所述罐体圆周面下端实种集沥模组，轻种集沥模组和回流泵，所述罐体圆周面上端设有控制器。
所述旋流模组包括旋流驱动电机、旋流主轴、旋流篦座、旋流筒和旋流栅，所述旋流篦座的外缘嵌套设有旋流筒的底部，
所述罐体的底板设有旋流驱动电机，所述旋流驱动电机与旋流主轴一端连接，所述旋流主轴另一端与旋流篦座连接，所述旋流篦座四周设有旋流筒，所述旋流筒内壁设有旋流栅，所述旋流筒的底部设有多个呈等间角分布且在水平面内呈15-20度倾斜的实种旋溢口，所述旋流筒上部台阶处设有多个呈等间角分布且在水平面内呈15-20度倾斜的轻种旋溢口；
所述实种集沥模组包括实种过渡盘、实种收集箱和实种回水箱，所述实种过渡盘的外侧设有实种出料口，所述实种出料口正下方设有实种回水箱，所述实种回水箱中间设有实种收集箱，所述实种收集箱的底板采用能够阻挡种子颗粒穿越的密栅式构造，所述实种回水箱一侧下端设有实种回水箱出水口，
所述轻种集沥模组包括轻种过渡盘、轻种收集箱和轻种回水箱，所述轻种过渡盘的外侧设有轻种出料口，所述轻种出料口正下方设有轻种回水箱，所述轻种回水箱中间设有轻种收集箱，所述轻种收集箱的底板采用能够阻挡种子颗粒穿越的密栅式构造，所述轻种回水箱一侧下端设有轻种水箱出水口，
所述回流泵与实种回水箱出水口和轻种水箱出水口连接，
所述造泡电极组包括造泡阳极和造泡阴极，所述造泡阳极以水平方向设于旋流模组底部的实种旋流篦座的正下方，所述造泡阴极以垂直方向设于罐的侧壁上；造泡阳极和造泡阴极均通过绝缘套管穿越罐体的罐壁并分别与12-24伏的直流电源的正、负极连接。
所述阳极集气罩和阴极集气罩设于罐体的顶部，且分别位于造泡阳极和造泡阴极的上方，所述阳极集气罩和阴极集气罩分别用排气管与防爆排气系统相连通。
所述比重传感器借助罐体的支撑悬挂设于旋流模组的旋流筒的中部；
进一步技术要求，所述旋流栅有多个，且呈等间角辐射状设于旋流筒的内壁上。
进一步技术要求，所述旋流驱动电机、造泡阳极、造泡阴极、回流泵、比重传感器分别直接或间接与控制器连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：利用旋转拨轮产生的液体流驱动种子颗粒的输运，利用低压直流的电解作用产生的细微气泡改变盐浴液的比重变化对比重不同的种子颗粒实现分层，并利用篦格容器将分选后的种子颗粒沥水输出，本发明具有盐浴液的比重控制一致性好、自动化程度高优点，可以提高种子比重选择的一致性，实现种子浮选的自动化。
附图说明：
附图用来提供对本发明进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1本发明实施例的构造示意图
图2是图1中A-A局部剖视图
图3是图1中B-B局部剖视图
图4是图1中C-C局部剖视图
图5是图1中D-D局部剖视图
图6是图1中部件4的局部详图
图中：罐体1；投料斗2；旋流模组3；造泡电极组4；实种集沥模组5；轻种集沥模组6；阳极集气罩7；阴极集气罩8；回流泵9；比重传感器10；控制器11；旋流驱动电机31；旋流主轴32；旋流篦座33；旋流筒34；旋流栅35；实种旋溢口36；轻种旋溢口37；造泡阳极41；造泡阴极42；实种过渡盘51；实种出料口52；实种收集箱53；实种回水箱54；轻种过渡盘51；轻种出料口52；轻种收集箱53；轻种回水箱54；盐浴液1000；待选毛料1001；实种颗粒1002；轻种颗粒1003。
具体实施方式：
如图所示，一种旋流式变浮力选种机，包括：罐体1、所述罐体1顶面中心设有投料斗2、阳极集气罩7和阴极集气罩8，所述罐体1内部设有旋流模组3、比重传感器10和造泡电极组4，所述罐体1圆周面下端实种集沥模组5，轻种集沥模组6和回流泵9，所述罐体1圆周面上端设有控制器11。
所述旋流模组3包括旋流驱动电机31、旋流主轴32、旋流篦座33、旋流筒34和旋流栅35，所述旋流篦座33采用能够阻挡种子颗粒穿越的密栅式构造，所述旋流篦座33的外缘嵌套设有旋流筒34的底部，所述旋流筒34剖面呈下小上大的台阶状旋转圆筒形,
所述罐体1的底板设有旋流驱动电机31，所述旋流驱动电机31与旋流主轴32一端连接，所述旋流主轴32另一端与旋流篦座33连接，所述旋流篦座33四周设有旋流筒34，所述旋流栅35有多个，且呈等间角辐射状设于旋流筒34的内壁上，所述旋流筒34的底部设有多个呈等间角分布且在水平面内呈15-20度倾斜的实种旋溢口36，所述旋流筒34上部台阶处设有多个呈等间角分布且在水平面内呈15-20度倾斜的轻种旋溢口37；
所述实种集沥模组5包括实种过渡盘51、实种收集箱53和实种回水箱54，所述实种过渡盘51的外侧设有实种出料口52，所述实种出料口52正下方设有实种回水箱54，所述实种回水箱54中间设有实种收集箱53，所述实种收集箱53的底板采用能够阻挡种子颗粒穿越的密栅式构造，所述实种回水箱54一侧下端设有实种回水箱出水口，
所述轻种集沥模组6包括轻种过渡盘61、轻种收集箱63和轻种回水箱64，所述轻种过渡盘61的外侧设有轻种出料口62，所述轻种出料口62正下方设有轻种回水箱64，所述轻种回水箱64中间设有轻种收集箱63，所述轻种收集箱63的底板采用能够阻挡种子颗粒穿越的密栅式构造，所述轻种回水箱64一侧下端设有轻种水箱出水口，
所述回流泵9与实种回水箱出水口和轻种水箱出水口连接，并将沥出的盐浴液1000从罐体1底部中心抽送回到罐体1中。
所述造泡电极组4由造泡阳极41和造泡阴极42组成，造泡阳极41和造泡阴极42采用具有电离惰性的金属制作的栅状构造；空心的盘状造泡阳极41以水平方向设于旋流模组3底部的实种旋流篦座33的正下方，造泡阴极42以垂直方向设于罐体1的侧壁上；造泡阳极41和造泡阴极42均通过绝缘套管穿越罐体1的罐壁并分别与12-24伏的直流电源的正、负极连接。
所述阳极集气罩7和阴极集气罩8设于罐体1的顶部，且分别位于造泡阳极41和造泡阴极42的上方，所述阳极集气罩7和阴极集气罩8分别用排气管与防爆排气系统相连通。
所述比重传感器10借助罐体1的支撑悬挂设于旋流模组3的旋流筒34的中部；
所述旋流驱动电机31、造泡阳极41、造泡阴极42、回流泵9、比重传感器10分别直接或间接与控制器11连接。
在本实施例中，罐体1、投料斗2、阳极集气罩7、阴极集气罩8采用耐酸碱盐腐蚀的工程塑料等非导电材料制造；旋流模组3中除电机的其他部件采用耐酸碱盐腐蚀的工程塑料制造；造泡电极组4采用具有电离惰性的金属制作；实种集沥模组5和轻种集沥模组6中各部件采用耐酸碱盐腐蚀的工程塑料制造；比重传感器10和控制器11采用标准件或或定制件；其余部件采用耐酸碱盐腐蚀的标准件或定制件。
工作原理：在生产应用中，事先在罐体1中注入添加工业食盐的盐浴液1000，其比重调配以能使绝大部分种子颗粒在盐浴液中浮起为准，旋流模组3启动，旋流驱动电机31驱动旋流筒34旋转并带动与其固连的旋流栅35推动盐浴液在旋流筒34中旋转，同时由于离心力的作用使得盐浴液在旋流筒34也从中心向周边流动，最后通过实种旋溢口36和轻种旋溢口37流入旋流筒34外侧的罐体1中；同时造泡电极组4通以低压直流电(12伏)，盐浴液中的阳离子(氢离子)和阴离子(氢阳根离子和氯离子)分别在造泡阴极42和造泡阳极41上发生电子交换而生成氯氧气体和氢气，这些气体从水中以气泡形式溢出并分别被阳极集气罩7和阴极集气罩8排出；由于电解产生的气泡在盐浴液1000中不断上升溢出，就会降气泡浮经区域的盐浴液的比重，于是比重传感器10测得所在区域的盐浴液1000的比重信号被控制器11用来调节造泡电极组4通过的直流电流以控制造泡阳极41和造泡阴极42上产生的气泡强度，以稳定比重传感器10测得所在区域盐浴液的比重。
当待选毛料1001从投料斗2投入后，种子颗粒随旋流模组3驱动产生的液流从旋流筒34的中心流向外侧，当种子颗粒经过旋流筒34中部的区域时，该区域内因电解产生的上升气泡而比重降低的盐浴液产生的浮力不足以支撑比重较大的实种颗粒，于是实种颗粒1002就沉落在旋流筒34底部的旋流篦座33上并通过实种旋溢口36流入实种过渡盘51，并随着实种过渡盘51中的环流被汇集到实种出料口52流出到实种收集箱53中，其中的盐浴液从实种收集箱53中底板的篦栅排出到实种回水箱54中。在此过程中，待选毛料1001中密实度和饱满度较差的轻种颗粒1003仍然被盐浴液的浮力支撑而继续飘流到旋流筒34上部外侧并通过轻种旋溢口37流入轻种过渡盘61，并随着轻种过渡盘61中的环流被汇集到轻种出料口62流出到轻种收集箱63中，其中的盐浴液从实种收集箱53中底板的篦栅排出到实种回水箱54中。
在生产过程中，实种回水箱54和轻种回水箱54中滤出的盐浴液被回流泵9送回并从罐体1底部中心回流到罐体1中。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
Claims (3)
1.一种旋流式变浮力选种机，其特征在于，包括：罐体、所述罐体顶面中心设有的投料斗、阳极集气罩和阴极集气罩，所述罐体内部设有的旋流模组、比重传感器和造泡电极组，所述罐体圆周面下端设有实种集沥模组，轻种集沥模组和回流泵，所述罐体圆周面上端设有控制器；
所述旋流模组包括旋流驱动电机、旋流主轴、旋流篦座、旋流筒和旋流栅，所述旋流篦座的外缘嵌套设有旋流筒的底部，
所述罐体的底板设有旋流驱动电机，所述旋流驱动电机与旋流主轴一端连接，所述旋流主轴另一端与旋流篦座连接，所述旋流篦座四周设有旋流筒，所述旋流筒内壁设有旋流栅，所述旋流筒的底部设有多个呈等间角分布且在水平面内呈15-20度倾斜的实种旋溢口，所述旋流筒上部台阶处设有多个呈等间角分布且在水平面内呈15-20度倾斜的轻种旋溢口；
所述实种集沥模组包括实种过渡盘、实种收集箱和实种回水箱，所述实种过渡盘的外侧设有实种出料口，所述实种出料口正下方设有实种回水箱，所述实种回水箱中间设有实种收集箱，所述实种收集箱的底板采用能够阻挡种子颗粒穿越的密栅式构造，所述实种回水箱一侧下端设有实种回水箱出水口，
所述轻种集沥模组包括轻种过渡盘、轻种收集箱和轻种回水箱，所述轻种过渡盘的外侧设有轻种出料口，所述轻种出料口正下方设有轻种回水箱，所述轻种回水箱中间设有轻种收集箱，所述轻种收集箱的底板采用能够阻挡种子颗粒穿越的密栅式构造，所述轻种回水箱一侧下端设有轻种水箱出水口，
所述回流泵与实种回水箱出水口和轻种水箱出水口连接，
所述造泡电极组包括造泡阳极和造泡阴极，所述造泡阳极以水平方向设于旋流模组底部的实种旋流篦座的正下方，所述造泡阴极以垂直方向设于罐的侧壁上；造泡阳极和造泡阴极均通过绝缘套管穿越罐体的罐壁并分别与12-24伏的直流电源的正、负极连接；
所述阳极集气罩和阴极集气罩设于罐体的顶部，且分别位于造泡阳极和造泡阴极的上方，所述阳极集气罩和阴极集气罩分别用排气管与防爆排气系统相连通；
所述比重传感器借助罐体的支撑悬挂设于旋流模组的旋流筒的中部。
2.根据权利要求1所述的一种旋流式变浮力选种机，其特征是：所述旋流栅有多个，且呈等间角辐射状设于旋流筒的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种旋流式变浮力选种机，其特征是：所述旋流驱动电机、造泡阳极、造泡阴极、回流泵、比重传感器分别直接或间接与控制器连接。
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-
2020
- 2020-11-24 CN CN202010842830.4A patent/CN112221691B/zh active Active
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