CN114287649B - 裂缝压差式饲料生产装置、方法、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种裂缝压差式饲料生产装置、方法、计算机设备和存储介质。通过在预设饲料配方下，改变物料的体积流量，根据物料的体积流量和物料任意两点的压差，得到物料的粘度和剪切率，从而得到物料的流变特性曲线，根据流变特性曲线得到流变特性方程。将流变特性方程以及与流变特性方程相对应的饲料的配方添加至配方模型库。当生产时，根据膨化生产参数得到实际生产中物料的流变特性方程。根据物料的流变特性方程调整温度，水分，机械能(螺杆转速)和干喂料量进行饲料的生产，使得通过粘度得到物料的流变特性方程，可以精准的控制饲料的生产过程，可以使得饲料的品质得到精确的保证。

Description

裂缝压差式饲料生产装置、方法、计算机设备和存储介质

技术领域

本公开涉及饲料机械技术领域，特别是涉及一种裂缝压差式饲料生产装置、方法、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着食品和饲料加工行业的多元化要求和食品安全要求越来越高，对生产加工过程管控和成品饲料品质的关注度也随之日益提高。基于物料膨化的基本原理，膨胀的驱动因素是水汽压力，而粘度则起到阻碍膨胀的作用。又因水汽压力和温度直接相关，同时粘度也是关于配方成分，水分，剪切率和温度的函数。因此在物料配方一致的前提下，粘度往往可作为预测熟化程度和膨胀程度的关键指标。反之，若有明确的成品指标，亦能反推生产参数从而做到精准的品质控制。

目前商用粘度测试仪已在一些较为高端挤塑机上使用，但主要功能是测试粘度用来评定塑料熔融体在出模前的流动性能和成型能力，从而判断生产产品的品质。然而，由于这些粘度计无法测得压差值并通过改变流量来调整剪切率，因此，此类粘度仪器无法根据物料特性得到剪切率和粘度变化的完整曲线。这也就意味着若是粘度不达标，只能通过摸索参数的方式去调整并趋于目标粘度。然而在饲料行业内，更未有设备供应厂家有能力引入粘度计量理念，这主要局限于相比于塑料挤出，饲料的原料更加的复杂。因此传统的饲料生产技术中无法得到物料的流变特性方程，使得饲料的生产过程不能达到精准的控制，饲料的品质无法得到精确的保证。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够使得饲料的生产过程可以得到精准的控制，饲料的品质可以得到精确保证的裂缝压差式饲料生产装置、方法、计算机设备和存储介质。

第一方面，本公开提供了一种裂缝压差式饲料生产装置。所述装置包括：汇流体、压力调节环、裂缝式流道腔；

所述汇流体与膨化机出料腔通过螺栓连接，所述汇流体用于将所述膨化机出料腔区域内的物料压缩至圆通流道中；

所述压力调节环设置于所述圆通流道中的台阶上，用于调节所述压力调节环处的背压；

所述裂缝式流道腔与所述汇流体通过螺栓连接，所述裂缝式流道腔分为第一区域和第二区域，所述第一区域中流道的截面积由所述汇流体的出口截面积减小至所述裂缝的截面积。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：压力传感器和温度传感器；

所述压力传感器包括压力传感器保护套，所述压力传感器保护套用于控制所述压力传感器的探头面位于物料中第一深度，所述第一深度的取值范围包括(0.05-0.1)mm；

所述温度传感器包括温度传感器保护套，所述温度传感器保护套用于控制所述温度传感器的探头面位于物料中第二深度，所述第二深度的取值范围包括(0.05-0.1)mm。

在其中一个实施例中，所述压力传感器的数量为大于等于2个；所述温度传感器的数量为1个。

在其中一个实施例中，所述装置还包括温度控制夹套，所述温度控制夹套包裹在所述裂缝式流道腔的外侧。

在其中一个实施例中，所述温度控制夹套使用不锈钢云母电热圈的结构形式，用于控制温度偏差小于±0.5℃。

在其中一个实施例中，所述裂缝的截面积参照第一公式计算，所述第一公式为A＝W×H，其中A为所述裂缝的截面积，W为所述裂缝的宽度，H为所述裂缝的高度。

在其中一个实施例中，裂缝的宽度大于十倍的所述裂缝的高度。

在其中一个实施例中，所述裂缝式流道腔的第二区域末端安装法兰盘，用于与外部结构紧固连接。

第二方面，本公开还提供了一种裂缝压差式饲料生产方法。应用于任意一项所述的裂缝压差式饲料生产装置，所述方法包括：

计算膨化生产参数，所述膨化生产参数根据饲料配方和配方模型库计算得到；

根据所述膨化生产参数得到物料的流变特性方程；

根据所述物料的流变特性方程进行饲料的生产。

在其中一个实施例中，所述计算膨化生产参数之前，所述方法还包括：

根据预设饲料配方，计算所述配方下物料的流变特性曲线；

根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变特性方程；

将所述流变特性方程添加至预先设立的配方模型库。

在其中一个实施例中，所述根据预设饲料配方，计算所述配方下物料的流变特性曲线包括：

根据物料任意两点的压差和物料的体积流量，得到所述物料的粘度和剪切率；

根据所述粘度和剪切率得到所述物料的流变特性曲线。

在其中一个实施例中，所述根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变特性方程包括：

根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变系数；

根据所述流变系数以及流变特征值，得到所述配方下物料的流变特性方程。

在其中一个实施例中，所述根据所述流变系数以及流变特征值，得到所述配方下物料的流变特性方程包括：

根据回归方程得到流变特征值，所述回归方程包括：

其中T和T₀分别是模前温度和初始温度，MC和MC₀分别是物料水分和初始水分，SME和SME₀分别是输入机械能和空载机械能。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对配方模型库进行校准和修正。

第三方面，本公开还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本公开任一项实施例所述的方法。

第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开任一项实施例所述的方法。

第五方面，本公开还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本公开任一项实施例所述的方法。

上述裂缝压差式饲料生产装置、方法、计算机设备和存储介质，通过在预设饲料配方下，改变物料的体积流量，根据物料的体积流量和物料任意两点的压差，得到物料的粘度和剪切率。根据物料的粘度和剪切率得到物料的流变特性曲线，根据流变特性曲线得到物料的流变特性方程。将流变特性方程以及与流变特性方程相对应的饲料的配方添加至配方模型库。当生产时，根据所需生产的饲料的配方在配方模型库中找到相对应的流变特性方程，得到膨化生产参数，根据膨化生产参数得到实际生产中物料的流变特性方程。根据物料的流变特性方程调整温度，水分，机械能(螺杆转速)和干喂料量进行饲料的生产，使得通过粘度得到物料的流变特性方程，可以精准的控制饲料的生产过程，可以使得饲料的品质得到精确的保证。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中裂缝压差式饲料生产装置的结构剖视图。

图2为一个实施例中裂缝压差式饲料生产装置中汇流体的连接方式图。

图3为一个实施例中裂缝压差式饲料生产装置中汇流体的主视图和剖视图。

图4为另一个实施例中裂缝压差式饲料生产装置中裂缝式流道腔的主视图和剖视图。

图5为一个实施例中裂缝压差式饲料生产方法的流程图。

图6为一个实施例中裂缝压差式饲料生产方法的流程图。

图7为一个实施例中利用裂缝压差式饲料生产方法测得的流变特性曲线。

图8为一个实施例中裂缝压差式饲料生产方法的流程图。

图9为一个实施例中使用商用粘度计控制生产形成的控制闭环流程图。

图10为一个实施例中裂缝压差式饲料生产方法的流程图。

图11为一个实施例中裂缝压差式饲料生产方法中吸水性和粘度值的关系图。

图12为一个实施例中裂缝压差式饲料生产方法中吸水性和粘度值的关系图。

图13为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本公开的目的在于提供一种裂缝压差式饲料生产装置、方法、计算机设备和存储介质，实现在饲料的生产过程中得到物料的流变特性方程，使饲料的生产过程达到精准的控制，精确保证饲料的生产品质。图1为本公开其中一个实施例中裂缝压差式饲料生产装置的结构剖视图。裂缝压差式饲料生产装置可以包括汇流体①、压力调节环②、裂缝式流道腔③。

汇流体①与膨化机出料腔通过螺栓④连接，如图2所示，汇流体①的主视图和剖视图如图3所示，汇流体①用于将膨化机出料腔区域内的物料压缩至圆通流道中。

具体地，汇流体①与膨化机出料腔通过螺栓④连接，在一些实施方式中，所述螺栓④可以包括高强度螺栓。连接处设有密封面，通过改变密封面的粗糙度和垂直度能够有效的控制墙体的密封精度。汇流体①用于将膨化机出料腔区域内的物料压缩至圆通流道中。在一些实施方式中，汇流体①的主要作用是将膨化腔区内的物料压缩到一个较小直径的圆通流道中。在一些实施方式中，裂缝压差式饲料生产装置还可以包括装配式悬挂吊耳⑩。

压力调节环②设置于圆通流道中的台阶上，用于调节所述压力调节环②处的背压。

具体地，压力调节环②设置于圆通流道中的台阶上，压力调节环②的作用可以包括通过收缩截面积调节压力调节环②处的背压，从而有效控制在膨化机中形成柱塞流流体的长度。

裂缝式流道腔③与汇流体①通过螺栓连接，如图4所示为所述裂缝式流道腔的主视图和剖视图，所述裂缝式流道腔③分为第一区域和第二区域，所述第一区域中流道的截面积由所述汇流体①的出口截面积减小至所述裂缝的截面积。

具体地，裂缝式流道腔③与汇流体①通过螺栓连接，在一些实施方式中，裂缝式流道腔③与汇流体①可以通过高强度螺栓连接，和汇流体①连接处同样设置有密封面，通过控制密封面的粗糙度和垂直度达到控制密封面精度的目的。由于物料特性和生产参数的关系，此处的压力可能会比较大，因此采用整体式的设计。所述裂缝式流道腔③分为第一区域和第二区域，所述第一区域中流道的截面积由所述汇流体①的出口截面积减小至所述裂缝的截面积。在一些实施方式中，第一区域中流道由所述汇流体①的出口截面积减小至所述裂缝的尺寸，在这个区域内，物料会进一步的压缩，第一区域内的压缩程度由压力调节环②和裂缝尺寸共同决定。第二区域中，物料流经裂缝，裂缝尺寸为W×H×L，其中W是裂缝宽度，单位mm，H是裂缝高度，单位mm，L是第二区流道长度。

上述裂缝压差式饲料生产装置，通过在裂缝式流道腔③中测得物料的任意两点的压力差，以及测得物料的体积流量，从而可以计算出物料的粘度和剪切率。根据物料的粘度和剪切率可以得到物料的流变特性曲线，根据流变特性曲线得到物料的流变特性方程。通过上述装置，可以使得通过粘度得到物料的流变特性方程，可以精准的控制饲料的生产过程，可以使得饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，裂缝压差式饲料生产装置还包括：压力传感器⑥和温度传感器⑦。

压力传感器⑥包括压力传感器保护套⑨，所述压力传感器保护套⑨用于控制所述压力传感器⑥的探头面位于物料中第一深度，所述第一深度的取值范围包括(0.05-0.1)mm。

温度传感器⑦包括温度传感器保护套⑧，所述温度传感器保护套⑧用于控制所述温度传感器⑦的探头面位于物料中第二深度，所述第二深度的取值范围包括(0.05-0.1)mm。

压力传感器⑥的数量为大于等于2个并且均匀分布在所述第二区域中；温度传感器⑦的数量为1个。

具体地，裂缝压差式饲料生产装置还包括：压力传感器⑥和温度传感器⑦。压力传感器⑥包括压力传感器保护套⑨，所述压力传感器保护套⑨用于控制所述压力传感器⑥的探头面位于物料中(0.05-0.1)mm。在一些实施方式中，安装压力传感器⑥之前，需要先安装压力传感器保护套⑨，根据其设计的形位公差和压力传感器⑥的安装要求，精确控制压力传感器⑥的探头面略低于和裂缝流道的表面，即略微深入至流体之中(0.05-0.1)mm。压力传感器保护套⑨也可以起到高压下密封和保护熔体传感器的功效。

温度传感器⑦包括温度传感器保护套⑧，所述温度传感器保护套⑧用于控制所述温度传感器⑦的探头面位于物料中(0.05-0.1)mm。在一些实施方式中，安装温度传感器⑦之前，需要先安装温度传感器保护套⑧，根据其设计的形位公差和温度传感器⑦的安装要求，精确控制温度传感器⑦的探头面略低于和裂缝流道的表面，即略微深入至流体之中(0.05-0.1)mm。温度传感器保护套⑧也可以起到高压下密封和保护熔体传感器的功效。

压力传感器⑥的数量为大于等于2个；温度传感器⑦的数量为1个。在一些实施方式中，4个压力传感器⑥需要均匀分布。温度传感器⑦的监测点为避免扰动料流产生压力波动，安装在靠近出料端。

本实施例中，通过压力传感器⑥可以测到物料的任意两点的压力差，再结合物料的体积流量可以得到物料的粘度和剪切率。根据物料的粘度和剪切率可以得到物料的流变特性曲线，根据流变特性曲线得到物料的流变特性方程，可以使得通过粘度得到物料的流变特性方程，可以精准的控制饲料的生产过程，可以使得饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，裂缝压差式饲料生产装置还包括：温度控制夹套⑤，所述温度控制夹套⑤包裹在所述裂缝式流道腔的外侧。

所述温度控制夹套⑤使用不锈钢云母电热圈的结构形式，用于控制温度偏差小于±0.5℃。

具体地，裂缝压差式饲料生产装置还包括：温度控制夹套⑤，所述温度控制夹套⑤包裹在所述裂缝式流道腔③的外侧。所述温度控制夹套⑤使用不锈钢云母电热圈的结构形式，用于控制温度偏差小于±0.5℃。在一些实施方式中，温度控制工具可以包括铸铝电热圈，不锈钢陶瓷，硅橡胶电阻加热器，蒸汽夹套等加热保温形式。

本实施例中，通过温度控制夹套⑤达到对裂缝式流道腔③的温度控制，使得物料的温度可以得到精准的控制，可以精准的控制饲料的生产过程，可以使得饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，所述裂缝的截面积参照第一公式计算，所述第一公式为A＝W×H，其中A为所述裂缝的截面积，W为所述裂缝的宽度，H为所述裂缝的高度。

具体地，所述裂缝的截面积参照第一公式计算，所述第一公式为A＝W×H，其中A为所述裂缝的截面积，W为所述裂缝的宽度，H为所述裂缝的高度。在一些实施例中，为保证裂缝中能够产生足够的剪切力，同时第二区域的长度需要适当控制，否则容易造成压损过大难以出料的问题。

本实施例中，通过计算裂缝的截面积，使得保证裂缝中能够产生足够的剪切力，使得物料的流变特性方程测量的更加准确，可以精准的控制饲料的生产过程，使饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，裂缝的宽度大于十倍的所述裂缝的高度。

具体地，裂缝的宽度大于十倍的所述裂缝的高度，以使得产生足够的剪切力。

本实施例中，通过设置裂缝的宽度大于十倍的所述裂缝的高度，以使得产生足够的剪切力，使得物料的流变特性方程测量的更加准确，可以精准的控制饲料的生产过程，可以使得饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，所述裂缝式流道腔③的第二区域末端安装法兰盘，用于与外部结构紧固连接。

具体地，裂缝式流道腔③的第二区域末端安装法兰盘，用于与外部结构紧固连接。

本实施例中，通过在裂缝式流道腔③的第二区域末安装法兰盘，以达到与外部结构紧固连接的目的，使得饲料的生产过程更加的可控。

上述裂缝压差式饲料生产装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

基于同样的发明构思，本公开实施例还提供了一种用于上述所涉及的裂缝压差式饲料生产装置的裂缝压差式饲料生产方法。在其中一个实施例中，如图5所示，提供了一种裂缝压差式饲料生产方法，应用于上述任意一项实施例中的裂缝压差式饲料生产装置，所述方法包括：

步骤S502、计算膨化生产参数，所述膨化生产参数根据饲料配方和配方模型库计算得到。

其中，膨化生产参数可以包括根据饲料配方和配方模型库计算得到的用于生产饲料的参数。饲料配方可以包括单一物料配方，也可以包括混合物料配方。

具体地，根据饲料配方和配方模型库计算膨化生产参数。在一些实施方式中，饲料配方可以包括淀粉干物质含量，淀粉物质平均值之比，淀粉RVA特征值，混合物料总体粗蛋白含量，功能性蛋白含量(非变性蛋白)，混合物料内含油脂含量，混合饲料中可溶性纤维含量，混合物料中其它纤维含量等。在实际生产中，根据饲料品质要求和相关的膨化控制模型。例如如下所示的物料容重经验公式，反推所需的膨化生产参数。

其中，BD可以包括膨化参数的容重，单位可以为g/l，

可以包括膨化模板模孔的长径比，ΔP可以是压差，μ可以是粘度。

步骤S504、根据所述膨化生产参数得到物料的流变特性方程。

其中，流变特性可以包括物体在外力作用下发生的应变与其应力之间的定量关系。流变特性方程可以包括流变方程。流变方程可以包括描述物质对所受力的力学响应的方程。流变方程也可以包括本构方程。

具体地，根据膨化生产参数例如物料的粘度，物料任意两点的压差，温度，水分等计算得到物料的流变特性方程。

步骤S506、根据所述物料的流变特性方程进行饲料的生产。

具体地，将完整的流变特性方程带入膨化控制模型，通过计算机迭代计算推出推荐的膨化生产参数。并控制执行元件，调整加水调节阀开度，改变螺杆转速和夹套温度使之趋于目标粘度值。生产过程中会有装有商业式的熔体粘度计，通过反馈实际粘度值来形成闭环控制，从而达到膨化颗粒的生产品质要求。同时，控制程序中设计有关键参数可视窗口，可观察目前生产状态和推荐生产状态间的差距和趋近过程。

上述裂缝压差式饲料生产方法中，通过根据物料配方和配方模型库计算膨化生产参数，根据所述膨化生产参数得到物料的流变特性方程进而根据所述物料的流变特性方程进行饲料的生产。可以使得物料的流变特性方程测量的更加准确，精准的控制饲料的生产过程，保证饲料的品质。

在其中一个实施例中，如图6所示，在步骤S502计算膨化生产参数之前，所述方法还包括：

步骤S602、根据预设饲料配方，计算所述配方下物料的流变特性曲线。

其中，配方可以包括主要以淀粉、蛋白、纤维和油脂等影响加工特性的原料占比进行匹配。流变特性曲线可以包括流变曲线。流变曲线可以包括由于影响非牛顿流体性质的因素比较复杂，通常采用实验方法建立剪切应力与流速梯度之间的关系曲线。

具体地，根据预设饲料单一配方或者是饲料的混合配方计算所述配方下物料的流变特性曲线。

步骤S604、根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变特性方程。

具体地，根据物料的流变特性曲线通过数学处理方式得到物料的流变特性方程。

步骤S606、将所述流变特性方程添加至预先设立的配方模型库。

其中，配方模型库可以包括不同配方下物料的流变特性方程，配方模型库还可以包括不同的饲料配方。

具体地，将不同配方下的物料的流变特性方程添加至预先设立的配方模型库中。

本实施例中，通过计算不同配方下的物料的流变特性曲线，通过流变特性曲线得到物料的流变特性方程，将不同配方下的物料的流变特性方程添加至预先设立的配方模型库中，使得物料的流变特性方程测量的更加准确，可以精准的控制饲料的生产过程，使饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，在步骤S602根据预设饲料配方，计算所述配方下物料的流变特性曲线包括：

根据物料任意两点的压差和物料的体积流量，得到所述物料的粘度和剪切率。

其中，粘度可以包括物质的一种物理化学性质，由于粘度的作用，使得物体在流体中运动时受到摩擦阻力和压差阻力，造成机械能得损耗。剪切率可以包括速度的梯度。

具体地，可以根据物料任意两点的压差和物料的体积流量，得到所述物料的粘度和剪切率。在一些实施方式中，将ΔP×A＝τ×A_s和τ＝μ×γ联立，得到

再结合A＝W×H，A_s＝2(W+H)L，

可以得到：

上述公式中，ΔP可以为物料任意两点的压差，W可以为裂缝的宽度，H可以为裂缝的高度，L可以为第二区域的长度，Q可以为物料的体积流量，μ可以为粘度，γ可以为物料的剪切率，τ可以为剪切力。

根据上述公式，通过改变物料的体积流量Q以及物料任意两点的压差ΔP，可以得到物料的粘度和剪切率。

根据所述粘度和剪切率得到所述物料的流变特性曲线。

其中，流变特性曲线可以包括：lnμ＝lnK+(n-1)lnγ，其中，μ可以为粘度，γ可以为物料的剪切率，K可以为流变特征值。

具体地，可以根据粘度和剪切率得到物料的流变特性曲线。图7为在其中一个实施方式中所测得的流变特性曲线，可以通过测得物料不同的粘度值和剪切率，根据公式：lnμ＝lnK+(n-1)lnγ，其中，μ可以为粘度，γ可以为物料的剪切率，K可以为流变特征值，n可以为流变系数，得到流变特性曲线。

本实施例中，通过根据物料任意两点的压差和物料的体积流量，得到所述物料的粘度和剪切率，根据所述粘度和剪切率得到所述物料的流变特性曲线。使得物料的流变特性方程测量的更加准确，可以精准的控制饲料的生产过程，使饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，在步骤S604根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变特性方程包括：

根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变系数。

其中，流变系数可以包括反应剪切力的特征的系数，流变系数大于1就反应剪切变稠特征。

具体地，可以根据流变特性曲线得到配方下物料的流变系数。在一些实施方式中，可以通过流变曲线lnμ＝lnK+(n-1)lnγ，其中，μ可以为粘度，γ可以为物料的剪切率，K可以为流变特征值，n可以为流变系数，得到流变系数。即所述流变曲线的斜率可以为流变系数。

根据所述流变系数以及流变特征值，得到所述配方下物料的流变特性方程。

具体地，可以根据所述流变系数以及流变特征值，得到所述配方下物料的流变特性方程。在一些实施方式中，可以根据μ＝K×γ^n-1得到流变特性方程。

本实施例中，通过根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变系数；根据所述流变系数以及流变特征值，得到所述配方下物料的流变特性方程，可以使得物料的流变特性方程测量的更加准确，可以精准的控制饲料的生产过程，使饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，所述根据所述流变系数以及流变特征值，得到所述配方下物料的流变特性方程包括：

根据回归方程得到流变特征值，所述回归方程包括：

其中T和T₀分别是模前温度和初始温度，MC和MC₀分别是物料水分和初始水分，SME和SME₀分别是输入机械能和空载机械能。

其中，回归方程可以包括根据样本资料通过回归分析得到的反应一个变量对另一个或一组变量的回归关系的数字表达式。

具体地，根据回归方程得到流变特征值，所述回归方程包括：

其中T和T₀分别是模前温度和初始温度，MC和MC₀分别是物料水分和初始水分，SME和SME₀分别是输入机械能和空载机械能。

在一些实施方式中，试验测得的某实际生产的低淀粉加州鲈鱼配方的流变特性方程为：μ＝1930×e^{{0.51×[-0.0028(SME-27)-11.78(MC-0.23)]}}×γ^(0.54-1)。

本实施例中，通过回归方程得到流变特征值，使得物料的流变特性方程测量的更加准确，可以精准的控制饲料的生产过程，使饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对配方模型库进行校准和修正。

具体地，使用人工测量获得的检验值修正膨化模型中的经验系数，检验方法可参考国家标准。通过输出粘度值的对比用于校准流变特性方程的准确性，若偏差大于5％，则会对生产产生较大影响，需重新标定流变特性方程中的特征参数或者检测混合物料配方的匹配性。

本实施例中，通过对配方模型库进行校准和修正，使得可以精准的控制饲料的生产过程，使饲料的品质得到精确的保证。

在其中一个实施例中，如图8所示，提供了一种裂缝压差式饲料生产方法，所述方法包括：

步骤S802、根据物料任意两点的压差和物料的体积流量，得到所述物料的粘度和剪切率。

步骤S804、根据所述粘度和剪切率得到所述物料的流变特性曲线。

步骤S806、根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变系数。

步骤S808、根据回归方程得到流变特征值，所述回归方程包括：

其中T和T₀分别是模前和初始温度，MC和MC₀分别是物料水分和初始水分，SME和SME₀分别是输入机械能和空载机械能。

步骤S810、将所述流变特性方程添加至预先设立的配方模型库。

步骤S812、计算膨化生产参数，所述膨化生产参数根据物料配方和配方模型库计算得到。

步骤S814、根据所述膨化生产参数得到物料的流变特性方程。

步骤S816、根据所述物料的流变特性方程进行饲料的生产。

步骤S818、对配方模型库进行校准和修正。

在一些具体的实施方式中，如图9所示，提供了一种使用商用粘度计控制生产形成的控制闭环流程图。图10为一些实施方式中，裂缝压差式饲料生产方法的流程图。

在其中一个实施例中，某一加州鲈鱼配方，经过换算后，淀粉含量10％，淀粉中平均值之比23.8％，总体粗蛋白含量49％，其中非变性蛋白含量60％，总体内含油脂含量6.5％，纤维含量5％。

实验测得的压降如表1熔体压力表所示：

表1熔体压力表

计算得到的流变特性方程为：

匹配该模型到实际生产过程中，根据不同配方下吸水性和粘度值之间的关系，如图11所示。期望最终的WSI小于35％，因此获得期望下的WSI(吸水性)的粘度值是：

μ₀＝370pa·s

在实际生产过程中：

喂水量MC＝26％，机械能SME＝25KWHr/Mton，模前温度T＝110℃时，通过商业式在线粘度计读取目前生产粘度：

μ₁＝350pa·s

通过控制程序逻辑计算，保持喂水量和模前温度的情况下，改变SME使得实际粘度值达到预期粘度。

μ₀＝7.75e^{[5.37-0.0048(SME-32)]}γ^-0.47

μ₁＝7.75e^{[5.37-0.0048(25-32)]}γ^-0.47

SME＝14KWh/t

可通过在线机械能调节装置将机械能调整到计算所示数值，便可达到生产颗粒所需的吸水性要求。

在其中一个实施例中，某一鲟鱼配方，经过换算后，淀粉含量12％，淀粉中平均值之比24.5％，总体粗蛋白含量41％，其中非变性蛋白含量55％，总体内含油脂含量5.8％，纤维含量5.4％。

通过计算得到的流变特性方程为：

匹配该模型到实际生产过程中，根据配方特征对应新的吸水性和粘度值之间的关系曲线如图12所示，在WSI需求＜35％的期望下，获得粘度值：

μ₀＝450pa·s

在实际生产过程中，喂水量MC＝34％，机械能SME＝20KWHr/Mton，模前温度T＝50℃时，通过商业式在线粘度计读取目前生产粘度：

μ＝420(Pas)

通过控制程序逻辑计算，保持机械能和模前温度的情况下，改变喂水量使得实际粘度值达到预期粘度。

μ₀＝28.85e^{[0.57[6.54-9.13(0.34-0.31)]]}γ^-0.43

μ₁＝28.85e^{[0.57[6.54-9.13(MC-0.31)]]}γ^-0.43

MC＝32.5％

可通过调整调质器的加水量，使得混合物料水分满足以上数值，从而达到生产品质的要求。

应该理解的是，虽然附图5-10的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，附图5-10中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图13所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种裂缝压差式饲料生产方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图13中示出的结构，仅仅是与本公开方案相关的部分结构的框图，并不构成对本公开方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本公开所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本公开所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本公开所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本公开专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本公开的保护范围。因此，本公开的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述装置包括：汇流体、压力调节环、裂缝式流道腔；其中，所述汇流体与膨化机出料腔通过螺栓连接，所述汇流体用于将所述膨化机出料腔区域内的物料压缩至圆通流道中；所述压力调节环设置于所述圆通流道中的台阶上，用于通过收缩截面积调节所述压力调节环处的背压；通过调节所述压力调节环处的背压控制在膨化机中形成柱塞流流体的长度；所述裂缝式流道腔与所述汇流体通过螺栓连接，所述裂缝式流道腔分为第一区域和第二区域，所述第一区域中流道的截面积由所述汇流体的出口截面积减小至所述裂缝的截面积；

所述生产方法包括：

根据预设饲料配方，计算所述配方下物料的流变特性曲线；

根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变特性方程；

将所述流变特性方程添加至预先设立的配方模型库；

所述根据预设饲料配方，计算所述配方下物料的流变特性曲线包括：

根据物料任意两点的压差和物料的体积流量，得到所述物料的粘度和剪切率；根据所述粘度和剪切率得到所述物料的流变特性曲线；

计算膨化生产参数，所述膨化生产参数根据饲料配方和配方模型库计算得到；

根据所述膨化生产参数得到物料的流变特性方程；

根据所述物料的流变特性方程进行饲料的生产。

2.根据权利要求1所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变特性方程包括：

根据所述流变特性曲线得到所述配方下物料的流变系数；

根据所述流变系数以及流变特征值，得到所述配方下物料的流变特性方程。

3.根据权利要求2所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述根据所述流变系数以及流变特征值，得到所述配方下物料的流变特性方程包括：

根据回归方程得到流变特征值，所述回归方程包括：

其中T和T₀分别是模前温度和初始温度，MC和MC₀分别是物料水分和初始水分，SME和SME₀分别是输入机械能和空载机械能。

4.根据权利要求1所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述方法还包括：

对配方模型库进行校准和修正。

5.根据权利要求1所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述装置还包括：压力传感器和温度传感器；

所述压力传感器包括压力传感器保护套，所述压力传感器保护套用于控制所述压力传感器的探头面位于物料中第一深度，所述第一深度的取值范围包括(0.05-0.1)mm；

所述温度传感器包括温度传感器保护套，所述温度传感器保护套用于控制所述温度传感器的探头面位于物料中第二深度，所述第二深度的取值范围包括(0.05-0.1)mm。

6.根据权利要求5所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述压力传感器的数量为大于等于2个；所述温度传感器的数量为1个。

7.根据权利要求1所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述装置还包括温度控制夹套，所述温度控制夹套包裹在所述裂缝式流道腔的外侧。

8.根据权利要求7所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述温度控制夹套使用不锈钢云母电热圈的结构形式，用于控制温度偏差小于±0.5℃。

9.根据权利要求1所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述裂缝的截面积参照第一公式计算，所述第一公式为A＝W×H，其中A为所述裂缝的截面积，W为所述裂缝的宽度，H为所述裂缝的高度。

10.根据权利要求1所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，裂缝的宽度大于十倍的所述裂缝的高度。

11.根据权利要求6至10中任意一项所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法，其特征在于，所述裂缝式流道腔的第二区域末端安装法兰盘，用于与外部结构紧固连接。

12.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法。

14.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的应用于裂缝压差式饲料生产装置的饲料生产方法。

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