CN114854571A - 一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统，包括发酵控制系统和发酵装置；发酵控制系统用于控制发酵装置在发酵过程中的环境控制、进料控制、湿度控制和出料控制；发酵装置包括发酵台，发酵台的台面上固定设置有发酵腔，发酵腔的内部通过分隔板分隔成发酵区域和器件安装区域；所述发酵区域内悬空并以水平姿态设置有承接发酵物的物料承接框，在鱼饲料原料的发酵过程中，通过在发酵腔内设置物料承接框，将发酵过程中的发酵料导入物料承接框内，在发酵过程中能够实现发酵物和溶液的局部分离，能够对发酵腔内的水分快速排出，有效保证发酵过程中发酵腔内的水量控制。

Description

一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统
技术领域
本发明涉及鱼饲料生产技术领域，具体涉及一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统。
背景技术
鱼饲料，顾名思义就是给鱼喂养的饲料。它的主要成分蛋白质，脂肪，维生素和矿物质组成。蛋白质是鱼虾生存的重要营养物质，是构成机体细胞、组织、器官的重要组成物质。鱼类正常生长需要饲料中有数量 足够、容易消化吸收、各种氨基酸配比适宜的蛋白质。鱼类摄取蛋白质不足时，生长缓慢、机体免疫力下降、各种氨基酸配比适宜的蛋白质。鱼类摄取蛋白质不足时，生长缓慢、机体免疫力下降、组织更新缓慢、创伤愈合力差、易患病。
鱼饲料在生产的过程中需要经过发酵罐发酵处理，如专利申请号202111088328.4公开了一种高效鱼饲料发酵设备及其发酵方法，包括发酵罐，所述发酵罐的顶部中心处安装有搅拌组件，所述发酵罐的顶部一侧安装有进料口，所述进料口上旋接固定有端盖，所述发酵罐的底部中心处安装有排料管，所述排料管上安装有排料阀，所述发酵罐的外壁一侧安装有控制板，所述控制板电性连接搅拌组件，所述搅拌组件包括上下往复机构、搅拌叶、转轴、安装板和搅拌电机，所述上下往复机构固定在发酵罐的顶部中心处，所述上下往复机构上驱动有安装板。
该专利实现对鱼饲料进行不同层面的搅拌，但是发酵过程中不能够发酵物与溶液的有效分离，对发酵物的湿度不能进行有效控制，在自动化控制上面具有较大缺失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统，一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统，包括发酵控制系统和发酵装置；发酵控制系统用于控制发酵装置在发酵过程中的环境控制、进料控制、湿度控制和出料控制；发酵装置包括发酵台，发酵台的台面上固定设置有发酵腔，发酵腔的内部通过分隔板分隔成发酵区域和器件安装区域；所述发酵区域内悬空并以水平姿态设置有承接发酵物的物料承接框，在鱼饲料原料的发酵过程中，通过在发酵腔内设置物料承接框，将发酵过程中的发酵料导入物料承接框内，在发酵过程中能够实现发酵物和溶液的局部分离，能够对发酵腔内的水分快速排出，有效保证发酵过程中发酵腔内的水量控制。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统，包括发酵控制系统和发酵装置；
发酵控制系统用于控制发酵装置在发酵过程中的环境控制、进料控制、湿度控制和出料控制；
所述发酵装置包括发酵台，发酵台的台面上固定设置有发酵腔，发酵腔的内部通过分隔板分隔成发酵区域和器件安装区域；
所述发酵区域内悬空并以水平姿态设置有承接发酵物的物料承接框，所述物料承接框为圆台状网格结构，所述物料承接框口径大的一端开设有一级出料口，所述物料承接框口径小的一端开设有二级出料口；
一级出料口与二级出料口用于不同湿度发酵物的出料。
作为本发明进一步的方案：物料承接框口径小的一端固定设置在分隔板上，物料承接框口径大的一端固定设置在发酵腔的内壁上，所述物料承接框的内部设置有搅拌轴；
所述搅拌轴上设置有螺旋搅拌叶，所述螺旋搅拌叶的旋转半径由物料承接框口径大的一端至口径小的一端依次减小。
作为本发明进一步的方案：所述分隔板上开设有供搅拌轴穿过的通孔，通孔内开设有环形槽，搅拌轴位于通孔内的一端设置有与环形槽相适配的环形块，搅拌轴通过环形块转动连接在分隔板的环形槽内。
作为本发明进一步的方案：所述搅拌轴为中空结构，所述搅拌轴的中空结构内部设置有加热管，其中，在器件安装区域内设置有用于对加热管供电的蓄电池。
作为本发明进一步的方案：所述发酵腔外部顶面上固定设置有上料台，上料台的卸料口管道与物料承接框开口大的一端的固定连接，卸料口管道上设置有控制阀。
作为本发明进一步的方案：所述上料台包括用于鱼饲料上料的上料斗和用于鱼饲料碾碎的粉碎腔。
作为本发明进一步的方案：所述器件安装区域内设置有油缸，油缸的活塞杆端部固定连接有防堵块，所述防堵块用于二级出料口的封堵。
作为本发明进一步的方案：所述发酵腔外部顶面上固定设置有气泵，气泵的输出端连接有送气管道，送气管道延伸至发酵腔的发酵区域内。
作为本发明进一步的方案：所述发酵腔外部顶面上设置有水箱，发酵腔内部且位于发酵区域的顶面上固定设置有清洗架，清洗架包括两个水管安装板和多根清洗管；
多根所述清洗管用于发酵腔内的注水和对物料承接框的清洗。
作为本发明进一步的方案：发酵控制系统包括控制器终端，控制器终端分别与进料系统、湿度系统、出料系统和环境系统电性连接；
进料系统包括红外线传感器，红外线传感器设置在上料台的上料斗内；
湿度系统包括湿度传感器，湿度传感器设置在螺旋搅拌叶上；
出料系统包括重力传感器，重力传感器用于对发酵物收集过程中重量信号接收；
环境系统包括温度传感器和CO2传感器，温度传感器设置在搅拌轴上，CO2传感器安装在发酵腔内部顶面上。
本发明的有益效果：
（1）本发明在鱼饲料原料的发酵过程中，通过在发酵腔内设置物料承接框，将发酵过程中的发酵料导入物料承接框内，在发酵过程中能够实现发酵物和溶液的局部分离，能够对发酵腔内的水分快速排出，有效保证发酵过程中发酵腔内的水量控制；
（2）本发明鱼饲料原料的发酵过程中，将物料承接框设置成圆台状结构，并在物料承接框中设置螺旋搅拌叶，当发酵物的湿度过高时，能够通过驱动螺旋搅拌叶对发酵物中的水分挤出，能够有效获取不同湿度的鱼饲料发酵物；
（3）本发明控制器终端包括进料系统、出料系统、湿度系统和环境系统，通过各系统间的相互协作，提高了鱼饲料发酵设备的自动化程度和效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明主视图的结构示意图；
图2是图1中A处放大图的结构示意图；
图3是本发明上料斗的结构示意图；
图4是本发明粉碎腔的结构示意图；
图5是本发明物料承接框的结构示意图；
图6是本发明清洗架的结构示意图；
图7是本发明发酵控制系统的流程框图。
图中：1、发酵台；101、发酵腔；102、物料承接框；103、第一电机；104、搅拌轴；105、螺旋搅拌叶；106、导液管；107、一级出料口；108、二级出料口；109、分隔板；
2、油缸；201、防堵块；
3、蓄电池；301、加热管；
4、气泵；
5、水箱；501、清洗架；5011、水管安装板；5012、清洗管；
6、辅料上料腔；
7、上料台；701、上料斗；702、粉碎腔；703、第二电机；704、第一粉碎辊；705、第二粉碎辊；706、第一齿轮；707、第二齿轮；
8、物料承接台；801、承接板；802、第三电机；803、承接斗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7所示，本发明为一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统，包括发酵控制系统和发酵装置；
发酵控制系统包括控制器终端，控制器终端分别与进料系统、湿度系统、出料系统和环境系统电性连接；
进料系统包括红外线传感器，红外线传感器设置在上料台7的上料斗701内；
湿度系统包括湿度传感器，湿度传感器设置在螺旋搅拌叶105上；
出料系统包括重力传感器，重力传感器设置在承接板801上；
环境系统包括温度传感器和CO2传感器，温度传感器设置在搅拌轴104上，CO2传感器安装在发酵腔101内部顶面上。
发酵装置包括发酵台1，发酵台1的台面上固定设置有发酵腔101，发酵腔101为长方体空腔结构，发酵腔101的内部通过分隔板109分隔成发酵区域和器件安装区域；
发酵区域用于鱼饲料原料的发酵，具体的，发酵区域内部设置有物料承接框102，物料承接框102为圆台状结构，物料承接框102悬空并以水平姿态设置在发酵区域内，且物料承接框102与发酵腔101的内部底面相距10-30厘米；
其中，物料承接框102为网格状结构；
鱼饲料原料在发酵腔101内的发酵过程中，是将鱼饲料原料置入物料承接框102内进行发酵，发酵过程中通过网格状物料承接框102的作用使溶液与发酵料实现一定分离，从而便于对鱼饲料原料过程中发酵的溶液量进行控制，进而对物料承接框102内的发酵料湿度进行一定调整。
物料承接框102口径小的一端固定设置在分隔板109上，物料承接框102口径大的一端固定设置在发酵腔101的内壁上，在物料承接框102的内部设置有搅拌轴104，搅拌轴104的一端贯穿发酵腔101的内壁延伸至发酵腔101的外部，且搅拌轴104位于发酵腔101外部的一端通过连接轴连接有第一电机103，第一电机103通过电机安装架固定设置在发酵腔101的外壁上；
且搅拌轴104位于物料承接框102内部的外圆周面上设置有螺旋搅拌叶105，螺旋搅拌叶105的旋转半径按照物料承接框102口径大的一端至口径小的一端依次减小；
具体的，物料承接框102承接发酵料在发酵过程中，还承接对发酵料翻转和挤压的作用；
即通过第一电机103驱动搅拌轴104转动，搅拌轴104带动螺旋搅拌叶105进行转动，螺旋搅拌叶105在转动过程中，一方面可以实现对发酵料进行翻转，另一方通过螺旋搅拌叶105的螺旋结构实现对发酵料的挤压。
发酵腔101外部顶面上固定设置有上料台7，上料台7的卸料口管道与物料承接框102开口大的一端的固定连接，卸料口管道上设置有控制阀；
具体的，上料台7包括上料斗701和粉碎腔702，上料斗701为楔形结构，且上料斗701的上端口设置有两个挡板，两个挡板倾斜向上料斗701内部设置，能够有效防止进入上料斗701内部的鱼饲料原料外溢，外溢包括鱼饲料原料在加工过程中的漂浮物，上料斗701的出口正对粉碎腔702的粉碎辊组；
粉碎腔702的粉碎辊组包括第一粉碎辊704和第二粉碎辊705，第一粉碎辊704与第二粉碎辊705并排设置在粉碎腔702内部，且第一粉碎辊704与第二粉碎辊705在粉碎腔702的内部相互咬合；
其中，第一粉碎辊704的一端贯穿粉碎腔702的正面连接有第一齿轮706，第二粉碎辊705的一端贯穿粉碎腔702的正面连接有第二齿轮707，第一齿轮706与第二齿轮707啮合连接，且第一粉碎辊704的端部通过联轴器连接有第二电机703；
上料台7在具体使用时，将待发酵的鱼饲料原料倒入上料斗701，使鱼饲料原料经上料斗701进入粉碎腔702，通过第二电机703驱动第一齿轮706与第二齿轮707啮合传动，从而带动第一粉碎辊704与第二粉碎辊705对鱼饲料原料进行碾碎，从而使进入发酵腔101内的鱼饲料原料粒度更细也更加均匀，提高鱼饲料原料的发酵效果。
发酵区域内开设有两个出料口，一级出料口107和二级出料口108，一级出料口107开设在物料承接框102口径大的一端的端面上，一级出料口107上设置有控制阀，且一级出料口107远离物料承接框102延伸至发酵台1的台面下方；
二级出料口108开设在物料承接框102口径小的一端的端面上，且二级出料口108的长度贯穿分隔板109设置，在二级出料口108上设置有防堵块201；
具体的，在器件安装区域内设置有油缸2，油缸2的活塞杆端部与防堵块201固定连接，油缸2的活塞杆伸出时，防堵块201对二级出料口108进行封堵，油缸2的活塞杆收缩时，防堵块201对二级出料口108进行开启。
其中，在发酵区域的底部开设有用于发酵腔101排溶液的导液管106，导液管106上设置有控制阀。
搅拌轴104为中空结构，在搅拌轴104的中空结构内部设置有加热管301，其中，在器件安装区域内设置有用于对加热管301供电的蓄电池3，通过加热管301实现对发酵腔101内的发酵温度进行调控；
具体的，分隔板109上开设有供搅拌轴104穿过的通孔，通孔内开设有环形槽，搅拌轴104位于通孔内的一端设置有与环形槽相适配的环形块，搅拌轴104通过环形块转动连接在分隔板109的环形槽内；
使搅拌轴104的转动对加热管301的设置不产生影响。
发酵腔101外部顶面上固定设置有气泵4，气泵4的输出端连接有送气管道，送气管道延伸至发酵腔101的发酵区域内，且在送气管道上设置有控制阀，通过气泵4的工作从而实现对进入发酵腔101内的发酵过程中CO2的浓度进行调控。
发酵腔101外部顶面上设置有水箱5，发酵腔101内部且位于发酵区域的顶面上固定设置有清洗架501，清洗架501包括两个水管安装板5011和多根清洗管5012；
水管安装板5011呈弧形结构，两个水管安装板5011安装在发酵区域顶面的两端，多根清洗管5012的两端分别设置在水管安装板5011上，且多根清洗管5012相互连通，其中一个清洗管5012与水箱5连通，且清洗管5012的外圆周面上相对于物料承接框102开设有若干个出水孔，出水孔正对物料承接框102设置；
使用时，通过水箱5的供水，能够实现对发酵腔101内的水量进行补充，同时，清洗管5012还能够实现对发酵后物料承接框102的冲洗；
发酵腔101外部顶面上设置有辅料上料腔6，辅料上料腔6用于储存发酵过程中所需的添加剂。
发酵腔101的底部为双层中空结构，且在发酵腔101的双层中空结构内部铺设有冷凝管，冷凝管与外部冷凝设备连接。
发酵台1的底部设置有用于承接发酵后物料的物料承接台8，物料承接台8为折叠升降台，物料承接台8的台面上转动连接有连接套，连接套的顶面上固定设置有承接板801，物料承接台8的台面上且位于连接套的内部固定设置有第三电机802，第三电机802的输出端与承接板801的底面固定连接，且在承接板801的顶面上设置有多工位的承接斗803，承接斗803用于对发酵后物料的收取。
该鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统的控制具体步骤为：
S1：将待发酵的鱼饲料原料倒入上料斗701，通过进料系统内的红外线传感器感应到鱼饲料原料进入上料斗701，红外线感应器将感应信号传送到控制器终端，控制器终端控制第二电机703启动，第二电机703驱动第一齿轮706与第二齿轮707啮合传动，从而带动第一粉碎辊704与第二粉碎辊705对鱼饲料原料进行碾碎，并将碾碎的鱼饲料原料经卸料口管道流入物料承接框102内进行发酵；
S2：水箱5预先向发酵腔101内注入一定发酵所需要的水，且鱼饲料原料在发酵过程中，环境系统通过温度传感器检测发酵区域内温度值Wt，并将温度值Wt传送到控制器终端；
当温度值Wt小于控制器终端存储的发酵温度标准值Wp时，控制器终端控制蓄电池3的电控开关，实现加热管301对发酵腔101进行加热；
当温度值Wt大于等于控制器终端存储的发酵温度标准值Wp时，控制器终端控制冷凝设备对发酵腔101进行水冷降温；
S21：环境系统通过CO2传感器检测发酵区域内CO2浓度值Qt，并将CO2浓度值Qt传送到控制器终端；
当CO2浓度值大于等于控制器终端存储的发酵CO2浓度标准值Qp时，控制器终端控制气泵4向发酵腔101内泵入空气，实现对发酵腔101内CO2浓度的调节；
当CO2浓度值小于控制器终端存储的发酵CO2浓度标准值Qp时，控制器终端无控制指令，发酵腔101内原料在当前环境下持续发酵；
S3：当发酵腔101内的原料发酵完成后，通过湿度系统内的湿度传感器感应发酵料的湿度系数，湿度传感器将检测的湿度系数St传送到控制器终端，控制器终端内存储有当前发酵料的湿度标准阈值Sp；
S31:当湿度系数St小于控制器终端存储的湿度标准阈值Sp时，控制器终端控制水箱5向发酵腔101注入一定的水量，对发酵物的湿度进行调整；
S32:当湿度系数St大于控制器终端存储的发酵温度标准值Wp时，控制器终端控制导液管106上的控制阀打开，排出溶液，并控制第一电机103开启，第一电机103驱动搅拌轴104带动螺旋搅拌叶105对发酵物进行挤压脱水，对发酵物的湿度进行调整；
S4：S31中当发酵物调整后的湿度系数与湿度标准阈值一致时，控制器终端控制水箱5关闭，控制器终端控制一级出料口107上的控制阀打开，进行发酵物的出料；
S32中当发酵物调整后的湿度系数与湿度标准阈值一致时，控制器终端控制导液管106上的控制阀关闭，控制器终端控制油缸2开启，使油缸2控制活塞杆回缩带动防堵块201，打开二级出料口108，第一电机103持续驱动搅拌轴104运动，实现螺旋搅拌叶105对发酵物的螺旋送料，进行发酵物的出料；
S5：S4中发酵物经一级出料口107或二级出料口108导入承接斗803内，
S51：一级出料口107出料时，当出料系统的重力传感器接收到承接斗803所承受的重力信号时，重力传感器将接收到的信号反馈到控制器终端，控制器终端控制一级出料口107的控制阀关闭，并使第三电机802控制承接板801转动，实现另一个承接斗803对发酵物的收集；
S52：二级出料口108出料时，当出料系统的重力传感器接收到承接斗803所承受的重力信号时，重力传感器将接收到的信号反馈到控制器终端，控制器终端控制油缸2开启，油缸2驱动活塞杆带动防堵块201对二级出料口108进行关闭，并使第三电机802控制承接板801转动，实现另一个承接斗803对发酵物的收集。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统，其特征在于，包括发酵控制系统和发酵装置；
发酵控制系统用于控制发酵装置在发酵过程中的环境控制、进料控制、湿度控制和出料控制；
所述发酵装置包括发酵台（1），发酵台（1）的台面上固定设置有发酵腔（101），发酵腔（101）的内部通过分隔板（109）分隔成发酵区域和器件安装区域；
所述发酵区域内悬空并以水平姿态设置有承接发酵物的物料承接框（102），所述物料承接框（102）为圆台状网格结构，所述物料承接框（102）口径大的一端开设有一级出料口（107），所述物料承接框（102）口径小的一端开设有二级出料口（108）；
一级出料口（107）与二级出料口（108）用于不同湿度发酵物的出料。
2.根据权利要求1所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，物料承接框（102）口径小的一端固定设置在分隔板（109）上，物料承接框（102）口径大的一端固定设置在发酵腔（101）的内壁上，所述物料承接框（102）的内部设置有搅拌轴（104）；
所述搅拌轴（104）上设置有螺旋搅拌叶（105），所述螺旋搅拌叶（105）的旋转半径由物料承接框（102）口径大的一端至口径小的一端依次减小。
3.根据权利要求2所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，所述分隔板（109）上开设有供搅拌轴（104）穿过的通孔，通孔内开设有环形槽，搅拌轴（104）位于通孔内的一端设置有与环形槽相适配的环形块，搅拌轴（104）通过环形块转动连接在分隔板（109）的环形槽内。
4.根据权利要求2所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，所述搅拌轴（104）为中空结构，所述搅拌轴（104）的中空结构内部设置有加热管（301），其中，在器件安装区域内设置有用于对加热管（301）供电的蓄电池（3）。
5.根据权利要求1所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，所述发酵腔（101）外部顶面上固定设置有上料台（7），上料台（7）的卸料口管道与物料承接框（102）开口大的一端固定连接，卸料口管道上设置有控制阀。
6.根据权利要求5所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，所述上料台（7）包括用于鱼饲料上料的上料斗（701）和用于鱼饲料碾碎的粉碎腔（702）。
7.根据权利要求1所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，所述器件安装区域内设置有油缸（2），油缸（2）的活塞杆端部固定连接有防堵块（201），所述防堵块（201）用于二级出料口（108）的封堵。
8.根据权利要求1所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，所述发酵腔（101）外部顶面上固定设置有气泵（4），气泵（4）的输出端连接有送气管道，送气管道延伸至发酵腔（101）的发酵区域内。
9.根据权利要求1所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，所述发酵腔（101）外部顶面上设置有水箱（5），发酵腔（101）内部且位于发酵区域的顶面上固定设置有清洗架（501），清洗架（501）包括两个水管安装板（5011）和多根清洗管（5012）；
多根所述清洗管（5012）用于发酵腔（101）内的注水和对物料承接框（102）的清洗。
10.根据权利要求1所述的一种鱼饲料原料发酵设备用智能调配控制系统,其特征在于，发酵控制系统包括控制器终端，控制器终端分别与进料系统、湿度系统、出料系统和环境系统电性连接；
进料系统包括红外线传感器，红外线传感器设置在上料台（7）的上料斗（701）内；
湿度系统包括湿度传感器，湿度传感器设置在螺旋搅拌叶（105）上；
出料系统包括重力传感器，重力传感器用于对发酵物收集过程中重量信号接收；
环境系统包括温度传感器和CO2传感器，温度传感器设置在搅拌轴（104）上，CO2传感器安装在发酵腔（101）内部顶面上。
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