CN115266770A - 水分在线检测装置及其应用、烟叶水分检测装置 - Google Patents

水分在线检测装置及其应用、烟叶水分检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水分在线检测装置及其应用、烟叶水分检测装置，水分在线检测装置包括浮动支架、水分探测仪和平衡机构。水分探测仪安装在浮动支架上，浮动支架安装在所应用的领域的原料传送装置的正上方，其安装高度可以根据传送装置上堆放的最低堆料高度设置，从而使水分探测仪可以与原料直接接触，以探测出经过水分探测仪的原料的水分含量。平衡机构可以平衡水分探测仪和浮动支架的重量，从而使浮动支架能够随着传送装置上原料的堆料高度自动上下浮动，减小浮动支架对于原料的挤压力，使传送装置上的原料处于自然蓬松状态，避免原料受挤压导致测量不准，达到消除因原料堆料高度不一致对检测精度造成的影响，提高水分检测精度的目的。

Description

水分在线检测装置及其应用、烟叶水分检测装置
技术领域
本发明涉及烟叶水分在线检测技术领域，具体涉及一种水分在线检测装置及其应用、烟叶水分检测装置。
背景技术
烟草制备工艺流程中，对烟草含水量控制极为严苛，尤其是在备料、烘丝等工序，水分含量等参数的控制情况决定了烟丝的等级。因此，需要对传送链板上送入烤烟机内的烟叶的水分含量进行检测。现有的检测方式多为非接触式检测，检测精度较差。而接触式检测方式的检测精度虽然高于非接触式检测方式，但由于传送链板各处堆放的烟叶高度不一致，烟叶堆料高度过高或过低都会对检测精度造成一定影响。因此，现在亟需一种能够提高烟叶水分检测精度的技术。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提出一种水分在线检测装置及其应用、烟叶水分检测装置。可以消除由于烟叶高度不一致造成的影响，提高烟叶水分检测精度。
第一方面，提供了一种水分在线检测装置，包括：
浮动支架；
水分探测仪，设置于所述浮动支架上，且探测方向竖直向下；
平衡机构，连接所述水分探测仪，所述平衡机构用于平衡所述水分探测仪和浮动支架的重量。
结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述浮动支架包括：
基座；
浮动板，设置于所述基座下方，且开设有安装孔，所述水分探测仪嵌设在安装孔内，且与所述浮动板固定连接；
两组连接杆组，分别相对设置于所述浮动板的两侧，且均包括两根连接杆，该连接杆的两端分别与所述基座和浮动板铰接或轴承连接，且两根连接杆与所述浮动板、基座的连接点呈平行四边形分布。
结合第一方面的第一种可实现方式，在第一方面的第二种可实现方式中，所述浮动板的前端向上翘起形成斜面。
结合第一方面，在第一方面的第三种可实现方式中，所述平衡机构包括：
滑轮，设置于所述水分探测仪的上方；
连接绳，一端连接有重量与所述水分探测仪和浮动支架的合重量相等的配重，另一端穿过所述滑轮后竖直向下与所述水分探测仪连接。
结合第一方面，在第一方面的第四种可实现方式中，还包括高度限位机构，该高度限位机构与所述浮动支架连接，用于限制所述浮动支架的浮动高度。
结合第一方面，在第一方面的第五种可实现方式中，还包括位移检测器，该位移检测器用于检测所述浮动支架在竖直方向的位移数据。
第二方面，提供了一种烟叶水分检测装置，包括如第一方面、第一方面的第一至五种可实现方式中的任意一种水分在线检测装置，该水分在线检测装置设置于所述传送链板的传送路径上方。
第三方面，提供了一种如第一方面、第一方面的第一至五种可实现方式中的任意一种水分在线检测装置在PVC塑脂中的应用，所述水分在线检测装置设置于PVC原料的送料路径上。
第四方面，提供了一种如第一方面、第一方面的第一至五种可实现方式中的任意一种水分在线检测装置在冶金中的应用，所述水分在线检测装置设置于冶金原料的送料路径上。
有益效果：采用本发明的水分在线检测装置及其应用、烟叶水分检测装置，通过设置的平衡机构能够抵消水分探测仪和浮动支架对烟叶的挤压力，使得浮动支架能够随着烟叶的堆料高度上下浮动，从而使水分探测仪始终贴附在传送链板上堆放的烟叶表面，以消除因烟叶堆料高度不一致对检测精度造成的影响，提高烟叶水分检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的水分在线检测装置的结构示意图；
图2为图1所示的水分在线检测装置的侧视图；
图3为本发明一实施例提供的烤烟机的结构示意图；
附图标记：
1-浮动支架，2-水分探测仪，3-平衡机构，4-基座，4a-底座，4b-横梁，5-浮动板，6-连接杆组，7-连接杆，8-滑轮，9-连接绳，10-配重，11-挡片，12-位移检测器，13-套筒，14-浮动杆，15-传送链板，16-烤烟设备。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示的水分在线检测装置的结构示意图，该检测装置包括：
浮动支架1；
水分探测仪2，设置于所述浮动支架1上，且探测方向竖直向下；
平衡机构3，连接所述水分探测仪2，所述平衡机构3用于平衡所述水分探测仪2和浮动支架1的重量。
具体而言，如图1、图2所示，检测装置是由浮动支架1、水分探测仪2和平衡机构3组成。其中，水分探测仪2安装在浮动支架1上，浮动支架1安装在烤烟机的传送链板15的正上方，其安装高度可以根据传送链板15上的最低堆料高度进行设置，从而使水分探测仪2可以与烟叶直接接触，以探测出经过水分探测仪2的烟叶的水分含量。
而且，平衡机构3可以平衡水分探测仪2和浮动支架1的重量，从而使浮动支架1能够随着传送链板15上烟叶的堆料高度自动上下浮动，减小浮动支架1对于烟叶的挤压力，使传送链板15上的烟叶处于自然蓬松状态，避免烟叶受挤压导致测量不准，达到消除因烟叶堆料高度不一致对检测精度造成的影响，提高烟叶水分检测精度的目的。
在本实施例中，可选的，所述浮动支架1包括：
基座4；
浮动板5，设置于所述基座4下方，且开设有安装孔，所述水分探测仪2嵌设在安装孔内，且与所述浮动板5固定连接；
两组连接杆组6，分别相对设置于所述浮动板5的两侧，且均包括两根连接杆7，该连接杆7的两端分别与所述基座4和浮动板5铰接或通过轴承连接，且两根连接杆7与所述浮动板5、基座4的连接点呈平行四边形分布。
具体而言，在本实施例中，水分探测仪2可以采用微波水分探测仪2，其可以通过烟叶反射信号确定烟叶的水分含量。但是，水分探测仪2在接收烟叶反射信号的同时，也会受到下方传送链板15的反射信号的干扰。
为此，浮动支架1可以是由基座4、浮动板5和两组连接杆组6组成。其中，基座4包括竖向设置的底座4a和横向设置的横梁4b，底座4a可以固定安装在烤烟机内部传送链板15的正上方，横梁4b可以沿所述传送链板15的送料方向水平固定在底座4a上。浮动板5可以水平设置在传送链板15和基座4之间，两侧分别通过两组连接杆组6与所述横梁4b连接。
连接杆组6是由两根连接杆组6成，两根连接杆7平行设置，且每根连接杆7的两端分别与所述横梁4b和浮动板5铰接或者通过轴承连接。同组的两根连接杆7与所述横梁4b和浮动板5的连接点可以围成一个平行四边形，使得所述横梁4b、浮动板5和连接杆7之间形成稳定的平行四边形结构，从而使整个浮动板5可以随烟叶高度变化始终保持平行上下移动，以使水分检测仪始终保持垂直于传送链板15的探测方向，以降低传送链板15的反射信号的干扰，进一步提高检测精度。
在本实施例中，可选的，所述浮动板5的前端向上翘起形成斜面。具体的，浮动板5的前端是指朝向所述传送链板15的来料方向的一端，浮动板5的前端翘起成斜面可以使烟叶物料更容易通过而不会发生堵料的情况。为了保护水分探测仪2，还可以在浮动板5的两侧设置保护翼板对水分探测仪2进行保护，而且所述连接杆7可以与保护翼板铰接。
而且，由于烤烟机内高温高湿，且粉尘含量大，浮动板5、连接杆7等均可以采用不锈钢材料制成。连接杆7与基座4和保护翼板之间也可以通过耐高温防尘的轴承连接。
在本实施例中，可选的，所述平衡机构3包括：
滑轮8，设置于所述水分探测仪2的上方；
连接绳9，一端连接有重量与所述水分探测仪2和浮动支架1的合重量相等的配重10，另一端穿过所述滑轮8后竖直向下与所述水分探测仪2连接。
具体而言，平衡机构3是由滑轮8、连接绳9和配重10组成。滑轮8是定滑轮，可以安装在水分探测仪2的上方，连接绳9的一端可以沿滑轮8的滑槽穿过后竖直向下延伸至水分探测仪2处与水分探测仪2固定连接，另一端可以与配重10连接。配重10的重量与浮动支架1和水分探测仪2的合重量相等，如此，通过配重10就可以拉起水分探测仪2和浮动支架1，使浮动支架1能够随着传送链板15上烟叶的堆料高度自动上下浮动。
在本实施例中，可选的，还包括高度限位机构，该高度限位机构与所述浮动支架1连接，用于限制所述浮动支架1的浮动高度。具体的，所述浮动板5的斜面可以倾斜向上延伸至靠近所述横梁4b下方的底座4a处，所述高度限位机构可以是块挡片11，该挡片11可以水平设置在所述斜面的端面处。当浮动板5向上移动一定距离时，挡片11就会与所述横梁4b抵接，横梁4b就可以阻挡住整个浮动板5继续向上浮动，避免浮动板5向上浮动的距离过大，防止浮动板5与烤烟机的内壁发生摩擦。
在本实施例中，可选的，还包括位移检测器12，该位移检测器12用于检测所述浮动支架1在竖直方向的位移数据。通过位移检测器12可以检测浮动支架1在竖直方向上的移动距离，根据浮动支架1的初始高度和移动距离即可确定浮动支架1的实时高度变化数据，根据高度变化数据可以对传送链板15反射信号进行补偿消除处理，进一步提高烟叶水分检测精度。
在本实施例中，位移检测器12是由套筒13、浮动杆14和位移传感器组成，该套筒13竖向固定在所述底座4a上，位移传感器设置在所述浮动杆14上，浮动杆14插入所述套筒13内且下端穿过所述横梁4b与所述挡片11的顶面抵接，如此，浮动杆14就与所述挡片11滑动副接触。当浮动支架1向上浮动时，所述浮动杆14就可以同步随着浮动支架1向上移动，通过位移传感器可以检测所述浮动杆14的实时移动距离，即为浮动支架1在竖直方向上的实时移动距离。
如图3所示，一种烟叶水分检测装置，包括水分在线检测装置，该水分在线检测装置设置于所述传送链板15的传送路径上方，且包括：
浮动支架1，设置于所述传送链板15的传送路径上方；
水分探测仪2，固定设置于浮动支架1上，且探测方向垂直于所述传送链板15；
平衡机构3，与所述水分探测仪2连接，用于平衡浮动板5和水分探测仪2的重量。
具体而言，如图1-3所示，烤烟机是由烤烟设备16、传送链板15和检测装置组成，其中传送链板15穿过烤烟设备16，以将烟叶送入烤烟设备16的内部。检测装置是由浮动支架1、水分探测仪2和平衡机构3组成。其中，水分探测仪2安装在浮动支架1上，浮动支架1安装在烤烟设备16内部，且位于所述传送链板15的正上方，其安装高度可以根据传送链板15上的最低堆料高度进行设置，从而使水分探测仪2可以与烟叶直接接触，以探测出经过水分探测仪2的烟叶的水分含量。
而且，平衡机构3可以平衡水分探测仪2和浮动支架1的重量，从而使浮动支架1能够随着传送链板15上烟叶的堆料高度自动上下浮动，减小浮动支架1对于烟叶的挤压力，使传送链板15上的烟叶处于自然蓬松状态，避免烟叶受挤压导致测量不准，达到消除因烟叶堆料高度不一致对检测精度造成的影响，提高烟叶水分检测精度的目的。
在本实施例中，可选的，所述浮动支架1包括：
基座4，固定设置于所述传送链板15的传送路径上方；
浮动板5，设置于所述基座4下方，且开设有安装孔，所述水分探测仪2嵌设在安装孔内，且与所述浮动板5固定连接；
两组连接杆组6，分别相对设置于所述浮动板5的两侧，且均包括两根连接杆7，该连接杆7的两端分别与所述基座4和浮动板5铰接或通过轴承连接，且两根连接杆7与所述浮动板5、基座4的连接点呈平行四边形分布。
具体而言，在本实施例中，水分探测仪2可以采用微波水分探测仪2，其可以通过烟叶反射信号确定烟叶的水分含量。但是，水分探测仪2在接收烟叶反射信号的同时，也会受到下方传送链板15的反射信号的干扰。
为此，浮动支架1可以是由基座4、浮动板5和两组连接杆组6组成。其中，基座4包括竖向设置的底座4a和横向设置的横梁4b，底座4a可以固定安装在烤烟机内部传送链板15的正上方，横梁4b可以沿所述传送链板15的送料方向水平固定在底座4a上。浮动板5可以水平设置在传送链板15和基座4之间，两侧分别通过两组连接杆组6与所述横梁4b连接。
连接杆组6是由两根连接杆组6成，两根连接杆7平行设置，且每根连接杆7的两端分别与所述横梁4b和浮动板5铰接或轴承连接。同组的两根连接杆7与所述横梁4b和浮动板5的连接点可以围成一个平行四边形，使得所述横梁4b、浮动板5和连接杆7之间形成稳定的平行四边形结构，从而使整个浮动板5可以随烟叶高度变化始终保持平行上下移动，以使水分检测仪始终保持垂直于传送链板15的探测方向，以降低传送链板15的反射信号的干扰，进一步提高检测精度。
在本实施例中，可选的，所述浮动板5的一端向上翘起形成斜面，该斜面朝向所述传送链板15的来料方向。具体的，浮动板5的前端是指朝向所述传送链板15的来料方向的一端，浮动板5的前端翘起成斜面可以使烟叶物料更容易通过而不会发生堵料的情况。为了保护水分探测仪2，还可以在浮动板5的两侧设置保护翼板对水分探测仪2进行保护，而且所述连接杆7可以与保护翼板铰接。
在本实施例中，可选的，所述平衡机构3包括：
滑轮8，设置于所述水分探测仪2的上方；
连接绳9，一端连接有重量与所述浮动板5和水分探测仪2的合重量相等的配重10，另一端穿过所述滑轮8后竖直向下与所述水分探测仪2连接。
具体而言，平衡机构3是由滑轮8、连接绳9和配重10组成。滑轮8可以安装在水分探测仪2的上方，连接绳9的一端可以沿滑轮8的滑槽穿过后竖直向下延伸至水分探测仪2处与水分探测仪2固定连接，另一端可以与配重10连接。配重10的重量与浮动支架1和水分探测仪2的合重量相等，如此，通过配重10就可以拉起水分探测仪2和浮动支架1，使浮动支架1能够随着传送链板15上烟叶的堆料高度自动上下浮动。
在本实施例中，可选的，还包括高度限位机构，该高度限位机构与所述浮动支架1连接，用于限制所述浮动支架1的浮动高度。具体的，所述浮动板5的斜面可以倾斜向上延伸至靠近所述横梁4b下方的底座4a处，所述高度限位机构可以是块挡片11，该挡片11可以水平设置在所述斜面的端面处。当浮动板5向上移动一定距离时，挡片11就会与所述横梁4b抵接，横梁4b就可以阻挡住整个浮动板5继续向上浮动。
在本实施例中，可选的，还包括位移检测器12，该位移检测器12用于检测所述浮动支架1在竖直方向的位移数据。通过位移检测器12可以检测浮动支架1在竖直方向上的移动距离，根据浮动支架1的初始高度和移动距离即可确定浮动支架1的实时高度变化数据，根据高度变化数据可以对传送链板15反射信号进行补偿消除处理，进一步提高烟叶水分检测精度。
应理解，本实施例中的水分在线检测装置不仅可以用于烟叶的水分检测，还可以用于使用传输带进行送料，且需要对材料进行水分检测的生产领域。
比如，水分在线检测装置可以用于PVC塑脂原料的水分检测，所述水分在线检测装置可以通过支架固定设置于PVC塑脂原料的送料传送带的正上方，对送料传送带上堆放的PVC塑脂原料的水分含量进行检测。应理解，PVC塑脂原料可以是PVC塑脂粉末或者PVC塑脂颗粒等。
再比如，水分在线检测装置还可以用于冶金原料的水分检测，所述水分在线检测装置可以通过支架固定设置于冶金原料的送料传输带的正上方，就可以对送料传输带上堆放的冶金物料的水分含量进行检测。应理解，冶金原料可以是冶金粉末。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种水分在线检测装置，其特征在于，包括：
浮动支架；
水分探测仪，设置于所述浮动支架上，且探测方向竖直向下；
平衡机构，连接所述水分探测仪，所述平衡机构用于平衡所述水分探测仪和浮动支架的重量。
2.根据权利要求1所述的水分在线检测装置，其特征在于，所述浮动支架包括：
基座；
浮动板，设置于所述基座下方，且开设有安装孔，所述水分探测仪嵌设在安装孔内，且与所述浮动板固定连接；
两组连接杆组，分别相对设置于所述浮动板的两侧，且均包括两根连接杆，该连接杆的两端分别与所述基座和浮动板铰接或轴承连接，且两根连接杆与所述浮动板、基座的连接点呈平行四边形分布。
3.根据权利要求2所述的水分在线检测装置，其特征在于，所述浮动板的前端向上翘起形成斜面。
4.根据权利要求1所述的水分在线检测装置，其特征在于，所述平衡机构包括：
滑轮，设置于所述水分探测仪的上方；
连接绳，一端连接有重量与所述水分探测仪和浮动支架的合重量相等的配重，另一端穿过所述滑轮后竖直向下与所述水分探测仪连接。
5.根据权利要求1所述的水分在线检测装置，其特征在于，还包括高度限位机构，该高度限位机构与所述浮动支架连接，用于限制所述浮动支架的浮动高度。
6.根据权利要求1所述的水分在线检测装置，其特征在于，还包括位移检测器，该位移检测器用于检测所述浮动支架在竖直方向的位移数据。
7.一种烟叶水分检测装置，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一所述的水分在线检测装置，该水分在线检测装置设置于烟叶原料的传送路径上方。
8.一种如权利要求1-6任一所述的水分在线检测装置在PVC塑脂中的应用，其特征在于，所述水分在线检测装置设置于PVC原料的送料路径上。
9.一种如权利要求1-6任一所述的水分在线检测装置在冶金中的应用，其特征在于，所述水分在线检测装置设置于冶金原料的送料路径上。
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