CN116929047A - 水分在线检测装置、带式烘干机及其水分均匀性控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种水分在线检测装置、带式烘干机及其水分均匀性控制方法，水分在线检测装置包括：取样模块，包括壳体单元及多个第一驱动单元，壳体单元具有间隔设置的多个取样口，第一驱动单元与取样口一一对应且输出端用于覆盖或露出取样口；检测模块，包括检测单元及第二驱动单元，检测单元的上开口与壳体单元的下开口相连，第二驱动单元的输出端用于覆盖或露出检测单元的下开口；控制模块，分别与第一驱动单元、第二驱动单元、检测单元通信连接，用于控制多个第一驱动单元依次露出取样口，且在控制第一驱动单元露出取样口、第二驱动单元覆盖检测单元的下开口、检测单元内物料堆积设定量后获取物料水分数据，实现多点物料的水分在线自动检测。

Description

水分在线检测装置、带式烘干机及其水分均匀性控制方法

技术领域

本申请涉及水分在线监测技术领域，特别是涉及水分在线检测装置、带式烘干机及其水分均匀性控制方法。

背景技术

带式烘干机包括烘干装置、输送带以及下料斗，烘干时物料均布在输送带上，由输送带传送至烘干装置内部进行烘干，并在烘干后从下料斗排出，能够大批量、连续式干燥物料，广泛应用在化工、食品、医药、建材和电子等行业。

在物料烘干生产中，物料水分一方面决定了产品品质，物料水分过高导致保存过程中物料腐败，物料水分过低则会造成企业损失。物料水分另一方面反映了烘干效果，是衡量带式烘干机性能的一个重要指标，在烘干过程中根据已烘干物料的水分检测结果，调整带式烘干机运行参数，控制产品质量。

目前，物料水分的检测主要包括两种方式：1)人工测量，操作人员按照国标要求在输送带均布的五个位置依次进行取样，并通过快速水分仪或烘箱法检测水分，检测完成后将检测结果反馈给调控人员进行手动调节，但是这种检测方法工作强度大、成本较高、要求检测人员和调控人员协同易出错，而且调控人员根据反馈的检测结果调整控制参数又有一定的延时，影响产品质量；2、在线检测，例如专利CN112212676A通过检测物料的料层厚度，改变布料参数，以使得物料的料层厚度一致，并通过水分在线取样装置自动检测物料水分，但是这种检测方法默认了料层厚度一致则物料水分一致，而在实际生产中料层厚度和水分均匀性并不完全对应，仍需要人工去检测水分和调整布料参数。

发明内容

基于此，提供一种水分在线检测装置、带式烘干机及其水分均匀性控制方法，该水分在线检测装置能够实现多点物料的水分在线自动检测，便于实现智能化、无人化以及对带式烘干机控制参数的及时调整。

本申请提供了一种水分在线检测装置，设于带式烘干机的下料斗，包括：

取样模块，包括壳体单元及多个第一驱动单元，所述壳体单元具有沿所述带式烘干机的输送带带宽方向间隔设置且用于接收物料的多个取样口，所述第一驱动单元与所述取样口一一对应且输出端用于覆盖或露出所述取样口；

检测模块，包括检测单元及第二驱动单元，所述检测单元的上开口与所述壳体单元的下开口相连接，用于检测物料水分，所述第二驱动单元的输出端用于覆盖或露出所述检测单元的下开口；

控制模块，分别与所述第一驱动单元、所述第二驱动单元、所述检测单元通信连接，用于控制多个所述第一驱动单元依次露出所述取样口，且在控制所述第一驱动单元露出所述取样口、所述第二驱动单元覆盖所述检测单元的下开口、所述检测单元内物料堆积设定量后获取物料水分数据。

上述水分在线检测装置，在需要进行物料水分检测时，控制模块向第一驱动单元、第二驱动单元发送动作信号，第二驱动单元的输出端动作并覆盖检测单元的下开口，第一驱动单元的输出端动作并露出取样口，此时，从输送带上下落的物料经过取样口进入到检测单元内，并在检测单元内物料堆积到设定量后控制模块获取检测单元所采集的物料水分数据，而在采集到物料水分数据后，控制模块向第一驱动单元、第二驱动单元发送回复信号，第一驱动单元的输出端动作并覆盖取样口，第二驱动单元的输出端动作并露出检测单元的下开口，此时，检测单元内堆积的物料从下开口下落到下料斗内，物料无法从取样口进入而直接下落到下料斗内，一取样口处的物料水分检测完成，并且通过控制模块控制不同取样口的依次自动检测，该物料水分检测均为多点自动采样检测，无需人工操作，便于实现智能化、无人化，而且能够及时反馈检测结果，便于对带式烘干机的控制参数进行调整。

在其中一个实施例中，所述壳体单元包括汇集管、支撑横梁及多个取样管，所述汇集管的上端形成多个上开口，且下端形成与所述检测单元的上开口相连接的一个下开口，所述取样管与所述汇集管的上开口一一对应且连接为一体，形成所述取样口，所述支撑横梁沿所述带式烘干机的输送带带宽方向依次贯穿多个取样管，且安装在所述下料斗内。

在其中一个实施例中，第一驱动单元包括第一旋转气缸、第一支架、第一转轴、第一连接套、两个第一轴承及盖板，所述第一旋转气缸与所述控制模块通信连接，其缸体通过所述第一支架安装于所述下料斗且伸出轴通过所述第一连接套与所述第一转轴相连接；所述第一转轴沿所述带式烘干机的输送带带长方向贯穿所述取样管，且通过两个所述第一轴承安装于所述下料斗；所述盖板固定于所述第一转轴上且可盖设所述取样管。

在其中一个实施例中，所述取样管的上端面为与竖直方向呈设定锐角的倾斜面，所述盖板为与所述倾斜面相匹配的椭圆形板状结构。

在其中一个实施例中，所述取样口的数目≥5个，所述汇集管包括法兰盘、两个第一管体及多个第二管体，所述第二管体沿竖直方向连接并连通到所述第一管体上，两个所述第一管体分别与竖直方向呈设定锐角，且关于竖直方向对称设置在所述法兰盘上，所述法兰盘与所述检测单元的上开口相连接，所述取样管与所述第一管体或所述第二管体相连接。

在其中一个实施例中，所述检测单元包括检测壳、水分检测传感器、料位传感器，所述检测壳为两端开口的腔体结构且内部形成有漏斗状流道，所述水分检测传感器设置于所述检测壳，所述料位传感器设置于所述检测壳且位于所述水分检测传感器上方，所述水分检测传感器、所述料位传感器分别与所述控制模块通信连接。

在其中一个实施例中，所述第二驱动单元包括第二旋转气缸、气缸座、轴套、摆动轴、两个第二轴承以及挡板，所述第二旋转气缸与所述控制模块通信连接，其缸体通过所述气缸座安装于所述检测壳且伸出轴通过所述轴套与所述摆动轴相连接，所述摆动轴伸入且通过两个所述第二轴承安装于所述检测壳，所述挡板连接于所述摆动轴上。

另外，本申请还提供了一种带式烘干机，包括：

干燥箱，包括热源，所述热源用于对物料进行干燥；

输送带，设置在所述干燥箱内，用于输送物料；

布料器，包括溜管，所述溜管绕所述输送带的带长方向可摆动设置在所述输送带上方，用于将物料摊布在所述输送带上；

排风模块，与所述干燥箱相连接，包括用于调节排风量的风门；

下料斗，与所述干燥箱的出料口相连接，且位于所述布料器的正下方；

如上述任一项技术方案所述的水分在线检测装置，设于所述下料斗。

上述带式烘干机中，物料进入布料器，通过溜管进入到干燥箱内并摊布在输送带上，输送带带动物料移动至热源处时进行干燥处理，干燥处理后的湿气经过风门进入到排风模块后排出，干燥后的物料从输送带落入到下料斗内，在需要进行物料水分检测时，控制模块控制不同取样口的依次自动检测，每一取样口检测时，控制模块向第一驱动单元、第二驱动单元发送动作信号，检测单元的下开口被覆盖，取样口露出，物料经过取样口进入到检测单元内，并在检测单元内物料堆积到设定量后控制模块获取检测单元所采集的物料水分数据，而在采集到物料水分数据后，控制模块向第一驱动单元、第二驱动单元发送回复信号，取样口被覆盖，检测单元的下开口露出，检测单元内物料下落到下料斗内，物料无法从取样口进入而直接下落到下料斗内。由于水分在线检测装置的物料水分检测为多点自动采样检测，无需人工操作，便于实现智能化、无人化，而且能够及时反馈检测结果，便于对带式烘干机的控制参数进行调整，提高带式烘干机的自动化水平和可靠性，提高物料烘干效果。

另外，本申请还提供了一种如上述技术方案所述的带式烘干机的水分均匀性控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，获取多个取样口的物料水分数据；

步骤S2，以中间的一个所述取样口的物料水分数据作为基准计算剩余所述取样口的物料水分数据的第一水分偏差，在第一水分偏差落入预设第一允许偏差外时调节溜管在所述取样口正上方处的运动频率；

步骤S3，计算多个取样口的物料水分数据的平均值，并计算所述平均值与物料的目标水分的第二水分偏差，在第二水分偏差落入预设第二允许偏差外时调节风门开度和热源温度；

步骤S4，在经过一个干燥周期后重复步骤S1和步骤S2，直至所述第一水分偏差落入所述第一允许偏差、所述第二水分偏差落入所述第二允许偏差内，并且之后所述溜管保持运动频率摊布涂料。

上述带式烘干机的水分均匀性控制方法中，通过水分在线检测装置采集多个取样口的物料水分数据，并且计算出第一水分偏差和第二水分误差，根据第一水分偏差与第一允许偏差调节溜管的运动频率，以使得同一批次的水分均匀性保持一致，根据第二水分偏差与第二允许偏差调节风门开度和热源温度，以使得不同批次的水分均匀性保持一致。在具体控制操作中，首先通过步骤S1，水分在线检测装置依次获取并记录多个取样口的物料水分数据；然后通过步骤S2，水分在线检测装置将中间的一个取样口的物料水分数据作为基准，剩余取样口的物料水分数据分别与基准进行比对，得到多个第一水分偏差，在第一水分偏差落入预设第一允许偏差外时调节溜管在取样口正上方处的运动频率，以使得输送带上对应位置的物料厚度不同；接着通过步骤S3，水分在线检测装置计算多个取样口的物料水分数据的平均值，并计算平均值与物料的目标水分的第二水分偏差，在第二水分偏差落入预设第二允许偏差外时调节风门开度和热源温度，以调节带式烘干机的干燥参数；最后通过步骤S4，在经过一个干燥周期后重复步骤S1和步骤S2，直至第一水分偏差落入第一允许偏差、第二水分偏差落入第二允许偏差内，并且之后溜管保持运动频率摊布涂料，此时的带式烘干机所烘干的物料水分均匀性一致。

在其中一个实施例中，步骤S2具体包括：当第一水分偏差为正值时，增大所述溜管在所述取样口正上方处的运动频率；当第一水分偏差为负值时，减小所述溜管在所述取样口正上方处的运动频率。

在其中一个实施例中，步骤S3具体包括：当第二水分偏差为正值时，增大所述风门开度和所述热源温度；当第二水分偏差为负值时，减小所述风门开度和所述热源温度。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的带式烘干机的主视图。

图2为本申请一实施例提供的水分在线检测装置和下料斗所组成模块的结构示意图。

图3为本申请一实施例提供的水分在线检测装置的结构示意图。

图4为本申请一实施例提供的水分在线检测装置去除检测模块的结构示意图。

图5为本申请一实施例提供的水分在线检测装置中取样管与第一驱动单元所组成模块的结构示意图。

图6为本申请一实施例提供的水分在线检测装置中检测模块的结构示意图。

图7为图6中检测模块的剖视图。

图8为本申请一实施例提供的带式烘干机的俯视图。

图9为本申请一实施例提供的带式烘干机中布料器及其速度控制点的示意图。

图10为本申请一实施例提供的带式烘干机中风门的结构示意图。

图11为本申请一实施例提供的带式烘干机的控制方法的流程示意图。

附图标记：

01、带式烘干机；

10、水分在线检测装置；

100、取样模块；110、壳体单元；111、取样口；112、汇集管；1121、法兰盘；1122、第一管体；1123、第二管体；113、支撑横梁；114、取样管；120、第一驱动单元；121、第一旋转气缸；122、第一支架；123、第一转轴；124、第一连接套；125、第一轴承；126、盖板；

200、检测模块；210、检测单元；211、检测壳；212、水分检测传感器；213、料位传感器；220、第二驱动单元；221、第二旋转气缸；222、气缸座；223、轴套；224、摆动轴；225、第二轴承；226、挡板；

20、下料斗；

30、输送带；X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向；

40、布料器；41、布料壳体；42、溜管；43、第三驱动单元；44、速度控制点；

50、干燥箱；51、箱体；51a、补风口；51b、排湿口；52、热源；53、风机；

60、排风模块；61、风网；61a、风管；61b、排湿风机；61c、温湿度传感器；62、风门；62a、风门壳体；62b、风门板；62c、第四驱动单元。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”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。若一个元件被认为是“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。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1以及图2所示，本申请提供了一种水分在线检测装置10，应用于带式烘干机01中。水分在线检测装置10设置在带式烘干机01的下料斗20上，用于对从输送带30的出料口向着下料斗20下落的物料进行水分检测。为了便于描述，限定输送带30的带宽方向为第一方向X，输送带30的带长方向为第二方向Y，竖直方向为第三方向Z，第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z两两垂直。水分在线检测装置10包括取样模块100、检测模块200以及控制模块，取样模块100沿第三方向Z位于检测模块200的上方，控制模块分别与取样模块100、检测模块200通过线缆等方式通信连接。

一并参考图3以及图4，在水分在线检测装置10中，取样模块100包括壳体单元110及多个第一驱动单元120，壳体单元110具有多个取样口111，多个取样口111沿第一方向X间隔设置，并且取样口111用于接收下落的物料。第一驱动单元120与取样口111一一对应，每一个第一驱动单元120的输出端用于覆盖或露出取样口111。在具体设置时，壳体单元110设置在下料斗20内，并且位于下料斗20的端面之下，第一驱动单元120的固定端安装在下料斗20上。

壳体单元110的结构形式具有多种，一种优选实施方式中，继续参考图3以及图4，壳体单元110包括汇集管112、支撑横梁113及多个取样管114，汇集管112的上端形成多个上开口，并且汇集管112的下端形成一个下开口，汇集管112的下开口与检测模块200的上开口相连接，取样管114与汇集管112的上开口一一对应，并且取样管114与汇集管112的上开口连接为一体以形成取样口111，支撑横梁113沿第一方向X依次贯穿多个取样管114，并且支撑横梁113安装在下料斗20内。在具体设置时，支撑横梁113与下料斗20通过焊接、螺纹连接、卡扣连接、凹凸配合等方式固定为一体，取样管114与汇集管112通过凹凸配合、螺纹连接、卡扣连接等方式固定为一体。物料在壳体单元110的具体流动过程中，下落的物料从输送带30落入到下料斗20，并经过取样管114的上开口进入，经过取样管114下落到汇集管112内，并经过汇集管112的下开口、检测模块200的上开口进入到检测模块200内进行检测，因此，通过多个取样管114能够实现壳体单元110的多点检测。

第一驱动单元120的结构形式具有多种，可以为步进电机，可以为电机+齿轮机构，还可以为伸缩气缸，而为了便于控制取样口111的开闭、简化结构，具体地，一并参考图5，第一驱动单元120包括第一旋转气缸121、第一支架122、第一转轴123、第一连接套124、两个第一轴承125以及盖板126，第一旋转气缸121与控制模块通过线缆通信连接，第一旋转气缸121的缸体通过第一支架122安装于下料斗20，并且第一旋转气缸121的伸出轴通过第一连接套124与第一转轴123相连接；第一转轴123沿第二方向Y贯穿取样管114，并且第一转轴123通过两个第一轴承125安装于下料斗20；盖板126通过螺纹连接、焊接、销轴连接等方式固定于第一转轴123上，并且盖板126能够盖设在取样管114上。在具体设置时，第一轴承125可以为旋转轴承座，还可以为其他能够满足要求的结构形式。在具体工作时，控制模块向第一旋转气缸121发送动作信号，第一旋转气缸121的伸出轴转动，带动第一连接套124、第一转轴123随之转动，以带动盖板126随之转动，盖板126与取样管114的上开口之间的状态改变，从而能够实现取样管114的上开口在露出和被覆盖之间切换。在盖板126转动至第三方向Z以露出取样管114的上开口时，物料通过取样管114的上开口直接下落，在盖板126转动至覆盖取样管114的上开口时，物料在被盖板126阻挡而无法进入取样管114。

为了物料滑落，具体地，继续参考图5，取样管114的上端面为与第三方向Z呈设定锐角的倾斜面，以使得取样管114的上开口与第三方向Z相倾斜，当盖板126转动至第三方向Z以露出取样管114的上开口时，物料能够顺着取样管114的内壁较为方便地导入到取样管114内。盖板126为椭圆形板状结构，该椭圆形板状结构与倾斜面相匹配，在盖板126转动至覆盖取样管114的上开口时，物料落入到盖板126上，并且能够顺着盖板126的表面较为顺利地滑落到下料斗20内，能够防止物料在盖板126上的残留，避免残留物料影响后续物料水分检测，提高水分检测的可靠性和准确度。

汇集管112的结构形式具有多种，具体地，继续参考图3以及图4，取样口111的数目≥5个，较佳地，取样口111的数目5个、6个、7个或是7个以上，而具体数目根据输送带30的宽度以及水分精度要求确定。汇集管112包括法兰盘1121、两个第一管体1122及多个第二管体1123，第二管体1123沿第三方向Z连接到第一管体1122上，并且第二管体1123和第一管体1122相连通。两个第一管体1122分别与第三方向Z呈设定锐角，并且两个第一管体1122关于第三方向Z对称设置在法兰盘1121上，法兰盘1121与检测模块200的上开口相连接，取样管114与第一管体1122或第二管体1123相连接。在物料下落时，无论是经过取样管114进入第一管体1122，还是经过取样管114进入第二管体1123，物料均能够较为方便地快速下落，避免物料的滞留和堵塞，提高检测效率和可靠性。在具体设置时，法兰盘1121、两个第一管体1122及多个第二管体1123可以一体成型或是分体成型后通过卡扣连接、凹凸配合、螺纹连接等方式固定为一体。

一并参考图6以及图7，在水分在线检测装置10中，检测模块200包括检测单元210及第二驱动单元220，检测单元210的上开口与壳体单元110的下开口相连接，检测单元210用于检测物料水分，第二驱动单元220的输出端用于覆盖或露出检测单元210的下开口。在具体设置时，检测单元210设置在下料斗20内，第二驱动单元220的固定端安装在下料斗20上。

检测单元210的结构形式具有多种，一种优选实施方式中，继续参考图6以及图7，检测单元210包括检测壳211、水分检测传感器212、料位传感器213，检测壳211为两端开口的腔体结构，并且检测壳211的内部形成有漏斗状流道，以便于物料的下落和积聚，在具体设置时，检测壳211与法兰盘1121相连接，以实现检测单元210和壳体单元110之间的连接。水分检测传感器212设置于检测壳211，该水分检测传感器212可以为直接接触式传感器，也可以为间接接触式传感器。料位传感器213设置于检测壳211，并且料位传感器213位于水分检测传感器212上方，用于获取物料在检测壳211内的堆积量，该料位传感器213可以为光电传感器，还可以为其他能够满足要求的形式。水分检测传感器212、料位传感器213分别与控制模块通过线缆通信连接。在具体工作时，当物料在检测壳211内堆积到在第三方向Z上的高度到达料位传感器213时，料位传感器213向控制模块发送物料到位信息，此时，控制模块控制水分检测传感器212进行物料水分数据采集。

第二驱动单元220的结构形式具有多种，可以为步进电机，可以为电机+齿轮机构，还可以为伸缩气缸，而为了便于控制检测单元210的下开口的开闭、简化结构，具体地，继续参考图6以及图7，第二驱动单元220包括第二旋转气缸221、气缸座222、轴套223、摆动轴224、两个第二轴承225及挡板226，第二旋转气缸221与控制模块通过线缆通信连接，第二旋转气缸221的缸体通过气缸座222安装于检测壳211，并且第二旋转气缸221的伸出轴通过轴套223与摆动轴224相连接，摆动轴224伸入检测壳211，并且摆动轴224通过两个第二轴承225安装于检测壳211，挡板226通过螺纹连接、焊接、销轴连接等方式连接于摆动轴224上。在具体设置时，第二轴承225可以为旋转轴承座，还可以为其他能够满足要求的结构形式。在具体工作时，控制模块向第二旋转气缸221发送动作信号，第二旋转气缸221的伸出轴转动，带动轴套223、摆动轴224随之转动，以带动挡板226随之转动，挡板226与检测壳211的下开口之间的状态改变，从而能够实现检测壳211的下开口在露出和被覆盖之间切换。在挡板226转动至第三方向Z以露出检测壳211的下开口时，物料通过检测壳211的下开口直接下落，在挡板226转动至覆盖检测壳211的下开口时，物料在挡板226上堆积。

在水分在线检测装置10中，控制模块分别与第一驱动单元120、第二驱动单元220、检测单元210通过线缆通信连接，控制模块用于控制多个第一驱动单元120依次露出取样口111，并且对于每一取样口111来说，控制模块在控制第一驱动单元120的输出端动作以露出取样口111、控制第二驱动单元220的输出端动作以覆盖检测单元210的下开口、并且检测单元210内物料堆积设定量后，控制检测单元210获取物料水分数据。在具体设置时，控制模块可以为PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，还可以为PCB(PrintedCircuit Board，印刷电路板)，控制模块还可以为其他能够满足要求的结构形式。

上述水分在线检测装置10，在需要进行物料水分检测时，控制模块向第一驱动单元120、第二驱动单元220发送动作信号，第二驱动单元220的输出端动作并覆盖检测单元210的下开口，第一驱动单元120的输出端动作并露出取样口111，此时，从输送带30上下落的物料经过取样口111进入到检测单元210内，并在检测单元210内物料堆积到设定量后控制模块获取检测单元210所采集的物料水分数据，而在采集到物料水分数据后，控制模块向第一驱动单元120、第二驱动单元220发送回复信号，第一驱动单元120的输出端动作并覆盖取样口111，第二驱动单元220的输出端动作并露出检测单元210的下开口，此时，检测单元210内堆积的物料从下开口下落到下料斗20内，物料无法从取样口111进入而直接下落到下料斗20内，一取样口111处的物料水分检测完成，并且通过控制模块控制不同取样口111的依次自动检测，该物料水分检测均为多点自动采样检测，无需人工操作，便于实现智能化、无人化，而且能够及时反馈检测结果，便于对带式烘干机01的控制参数进行调整。

另外，本申请还提供了一种带式烘干机01，一并参考图8、图9、图10，用于实现物料的烘干。该带式烘干机01包括下料斗20、输送带30、布料器40、干燥箱50、排风模块60以及如上述任一项技术方案的水分在线检测装置10这几部分，其中：

干燥箱50包括箱体51以及设置在箱体51内的热源52、风机53，箱体51上设置有补风口51a和排湿口51b，热源52用于对物料进行干燥，风机53用于经过补风口51a从外界补充空气，并在箱体51内形成气流干燥物料。

输送带30设置在干燥箱50的箱体51内，并且输送带30用于输送物料。

布料器40包括布料壳体41、溜管42以及第三驱动单元43，布料壳体41的上端形成物料入口，溜管42设置于布料壳体41，并且分别与物料入口、箱体51相连通，溜管42设置在输送带30上方，并且溜管42绕第二方向Y能够摆动，溜管42用于将物料摊布在输送带30上。在具体设置时，第三驱动单元43的固定端安装布料壳体41上，第三驱动单元43的输出端沿这第二方向Y延伸，并且与溜管42传动连接；第三驱动单元43可以为伺服电机，此时可以插入速度控制点44，以改变第三驱动单元43的转速；第三驱动单元43还可以为减速电机，布料壳体41在溜管42的摆动轨迹的不同角度上设置接近开关，以在接近开关的对应设置第三驱动单元43的速度控制点44，改变转速。

排风模块60包括风网61和风门62，风网61包括风管61a、排湿风机61b，风管61a内安装有温湿度传感器61c，温湿度传感器61c用来风管61a内检测湿空气的温湿度。风门62与干燥箱50的箱体51相连接，用于调节排风量，在具体设置时，风门62包括风门壳体62a、多个风门板62b以及第四驱动单元62c，第四驱动单元62c以及风门板62b一一对应设置，并且第四驱动单元62c可以为旋转电机，第四驱动单元62c的固定端安装在风门壳体62a上，输出端深入风门壳体62a内并且与风门板62b相连接，通过第四驱动单元62c改变相邻风门板62b之间的开口以调节排风量。在具体工作时，排湿风机61b将箱体51内的湿气牵引出，并通过排湿口51b、风门62进入到风管61a中，最终排出至外界空气中。

下料斗20与干燥箱50的箱体51出料口相连接，并且下料斗20位于布料器40的正下方，下料斗20内设置有水分在线检测装置10。

上述带式烘干机01中，物料进入布料器40，通过溜管42进入到干燥箱50内并摊布在输送带30上，输送带30带动物料移动至热源52处时进行干燥处理，干燥处理后的湿气经过风门62进入到排风模块60后排出，干燥后的物料从输送带30落入到下料斗20内，在需要进行物料水分检测时，控制模块控制不同取样口111的依次自动检测，每一取样口111检测时，控制模块向第一驱动单元120、第二驱动单元220发送动作信号，检测单元210的下开口被覆盖，取样口111露出，物料经过取样口111进入到检测单元210内，并在检测单元210内物料堆积到设定量后控制模块获取检测单元210所采集的物料水分数据，而在采集到物料水分数据后，控制模块向第一驱动单元120、第二驱动单元220发送回复信号，取样口111被覆盖，检测单元210的下开口露出，检测单元210内物料下落到下料斗20内，物料无法从取样口111进入而直接下落到下料斗20内。由于水分在线检测装置10的物料水分检测为多点自动采样检测，无需人工操作，便于实现智能化、无人化，而且能够及时反馈检测结果，便于对带式烘干机01的控制参数进行调整，提高带式烘干机01的自动化水平和可靠性，提高物料烘干效果。

另外，如图11所示，本申请还提供了一种如上述技术方案的带式烘干机01的水分均匀性控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，通过水分在线检测装置10获取多个取样口111的物料水分数据；示例性的，水分在线检测装置10具有五个取样口111，并且其控制模块内存储有第一允许偏差Δw、物料的目标水分w，溜管42在取样口111正上方处的运动频率为f1、f2、f3、f4、f5，第二允许偏差Δp，水分在线检测装置10依次采集并记录五个取样口111的物料水分数据w1、w2、w3、w4、w5。

步骤S2，以中间的一个取样口111的物料水分数据作为基准，计算剩余取样口111的物料水分数据的第一水分偏差，在第一水分偏差落入预设第一允许偏差外时调节溜管42在取样口111正上方处的运动频率；示例性的，以第三个取样口111的物料水分数据w3为基准，剩余取样口111的物料水分数据的第一水分偏差为wi-w3，i为1、2、4、5，当wi-w3落入Δw之外时，需要自动或人工调节溜管42在取样口111正上方处的运动频率。

一种优选实施方式中，步骤S2具体包括：当第一水分偏差为正值时，增大溜管42在取样口111正上方处的运动频率；当第一水分偏差为负值时，减小溜管42在取样口111正上方处的运动频率。示例性的，当wi-w3为正值且大于Δw时，溜管42在取样口111正上方处的运动频率增大Δf，当wi-w3为负值且大于Δw时，溜管42在取样口111正上方处的运动频率减小Δf，当第三驱动单元43为不仅电机时，运动频率的变化量由公式：Δfi＝(|wi-w3|/Δw)*Δf计算得出，以优化运动频率调整过程。

步骤S3，计算多个取样口111的物料水分数据的平均值，并计算平均值与物料的目标水分的第二水分偏差，在第二水分偏差落入预设第二允许偏差外时调节风门62开度和热源52温度；示例性的，平均值由公式第二水分偏差由公式计算得出，第二水分偏差由公式计算得出，当落入Δp之外时，需要自动或人工调节风门62开度和热源52温度。

一种优选实施方式中，步骤S3具体包括：当第二水分偏差为正值时，增大风门62开度和热源52温度；当第二水分偏差为负值时，减小风门62开度和热源52温度。示例性的，当为正值且大于Δp时，风门62开度增大Δk，热源52温度增加Δr；当为负值且大于Δp时，风门62开度减小Δk，热源52温度减小Δr，Δk和Δr在控制模块内预存有对应表。

步骤S4，在经过一个干燥周期后重复步骤S1和步骤S2，直至第一水分偏差落入第一允许偏差、第二水分偏差落入第二允许偏差内，并且之后溜管42保持运动频率摊布涂料。示例性的，干燥周期T根据公式T＝F/工频*T0计算，其中F为输送带30运行频率，工频指的是当地的工业用电的常规频率，T0为工频下干燥时长；当wi-w3小于Δw时，停止水分均匀性调整，保持溜管42按照调整后的运动频率运行。

需要注意的是，在一批次生产过程中水分均匀性调整完成后，一般变化很小，通常不需要重新调整。但是也可以在间隔一段时间重启控制模块内的水分均匀性调整程序，此时保持布料器40运行参数不变，依次进行上述步骤S1、步骤S2以及步骤S4，自动判断是否进行布料器40调整。在生产一种饲料品种不同批次时，干带式烘干机01的风机53和输送带30的频率保持不变，但是由于不同批次进入带式烘干机01的水分可能不同、不同时间外部环境的温湿度不同，会对干燥过程产生影响，此时，需要对带式烘干机01的其他控制参数进行调整，其他控制参数主要包括风门62的开度、热源52的温度，此时其他控制参数的调整需要依次进行上述步骤S1、步骤S3以及步骤S4。

上述带式烘干机01的水分均匀性控制方法中，通过水分在线检测装置10采集多个取样口111的物料水分数据，并且计算出第一水分偏差和第二水分误差，根据第一水分偏差与第一允许偏差调节溜管42的运动频率，以使得同一批次的水分均匀性保持一致，根据第二水分偏差与第二允许偏差调节风门62开度和热源52温度，以使得不同批次的水分均匀性保持一致。在具体控制操作中，首先通过步骤S1，水分在线检测装置10依次获取并记录多个取样口111的物料水分数据；然后通过步骤S2，水分在线检测装置10将中间的一个取样口111的物料水分数据作为基准，剩余取样口111的物料水分数据分别与基准进行比对，得到多个第一水分偏差，在第一水分偏差落入预设第一允许偏差外时调节溜管42在取样口111正上方处的运动频率，以使得输送带30上对应位置的物料厚度不同；接着通过步骤S3，水分在线检测装置10计算多个取样口111的物料水分数据的平均值，并计算平均值与物料的目标水分的第二水分偏差，在第二水分偏差落入预设第二允许偏差外时调节风门62开度和热源52温度，以调节带式烘干机01的干燥参数；最后通过步骤S4，在经过一个干燥周期后重复步骤S1和步骤S2，直至第一水分偏差落入第一允许偏差、第二水分偏差落入第二允许偏差内，并且之后溜管42保持运动频率摊布涂料，此时的带式烘干机01所烘干的物料水分均匀性一致。

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

Claims (11)

1.一种水分在线检测装置，设于带式烘干机的下料斗，其特征在于，包括：

取样模块，包括壳体单元及多个第一驱动单元，所述壳体单元具有沿所述带式烘干机的输送带带宽方向间隔设置且用于接收物料的多个取样口，所述第一驱动单元与所述取样口一一对应且输出端用于覆盖或露出所述取样口；

检测模块，包括检测单元及第二驱动单元，所述检测单元的上开口与所述壳体单元的下开口相连接，用于检测物料水分，所述第二驱动单元的输出端用于覆盖或露出所述检测单元的下开口；

控制模块，分别与所述第一驱动单元、所述第二驱动单元、所述检测单元通信连接，用于控制多个所述第一驱动单元依次露出所述取样口，且在控制所述第一驱动单元露出所述取样口、所述第二驱动单元覆盖所述检测单元的下开口、所述检测单元内物料堆积设定量后获取物料水分数据。

2.根据权利要求1所述的水分在线检测装置，其特征在于，所述壳体单元包括汇集管、支撑横梁及多个取样管，所述汇集管的上端形成多个上开口，且下端形成与所述检测单元的上开口相连接的一个下开口，所述取样管与所述汇集管的上开口一一对应且连接为一体，形成所述取样口，所述支撑横梁沿所述带式烘干机的输送带带宽方向依次贯穿多个取样管，且安装在所述下料斗内。

3.根据权利要求2所述的水分在线检测装置，其特征在于，第一驱动单元包括第一旋转气缸、第一支架、第一转轴、第一连接套、两个第一轴承及盖板，所述第一旋转气缸与所述控制模块通信连接，其缸体通过所述第一支架安装于所述下料斗且伸出轴通过所述第一连接套与所述第一转轴相连接；所述第一转轴沿所述带式烘干机的输送带带长方向贯穿所述取样管，且通过两个所述第一轴承安装于所述下料斗；所述盖板固定于所述第一转轴上且可盖设所述取样管。

4.根据权利要求3所述的水分在线检测装置，其特征在于，所述取样管的上端面为与竖直方向呈设定锐角的倾斜面，所述盖板为与所述倾斜面相匹配的椭圆形板状结构。

5.根据权利要求2所述的水分在线检测装置，其特征在于，所述取样口的数目≥5个，所述汇集管包括法兰盘、两个第一管体及多个第二管体，所述第二管体沿竖直方向连接并连通到所述第一管体上，两个所述第一管体分别与竖直方向呈设定锐角，且关于竖直方向对称设置在所述法兰盘上，所述法兰盘与所述检测单元的上开口相连接，所述取样管与所述第一管体或所述第二管体相连接。

6.根据权利要求1所述的水分在线检测装置，其特征在于，所述检测单元包括检测壳、水分检测传感器、料位传感器，所述检测壳为两端开口的腔体结构且内部形成有漏斗状流道，所述水分检测传感器设置于所述检测壳，所述料位传感器设置于所述检测壳且位于所述水分检测传感器上方，所述水分检测传感器、所述料位传感器分别与所述控制模块通信连接。

7.根据权利要求6所述的水分在线检测装置，其特征在于，所述第二驱动单元包括第二旋转气缸、气缸座、轴套、摆动轴、两个第二轴承以及挡板，所述第二旋转气缸与所述控制模块通信连接，其缸体通过所述气缸座安装于所述检测壳且伸出轴通过所述轴套与所述摆动轴相连接，所述摆动轴伸入且通过两个所述第二轴承安装于所述检测壳，所述挡板连接于所述摆动轴上。

8.一种带式烘干机，其特征在于，包括：

干燥箱，包括热源，所述热源用于对物料进行干燥；

输送带，设置在所述干燥箱内，用于输送物料；

布料器，包括溜管，所述溜管绕所述输送带的带长方向可摆动设置在所述输送带上方，用于将物料摊布在所述输送带上；

排风模块，与所述干燥箱相连接，包括用于调节排风量的风门；

下料斗，与所述干燥箱的出料口相连接，且位于所述布料器的正下方；

如权利要求1-7任一项所述的水分在线检测装置，设于所述下料斗。

9.一种如权利要求8所述的带式烘干机的水分均匀性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，获取多个取样口的物料水分数据；

步骤S2，以中间的一个所述取样口的物料水分数据作为基准计算剩余所述取样口的物料水分数据的第一水分偏差，在第一水分偏差落入预设第一允许偏差外时调节溜管在所述取样口正上方处的运动频率；

步骤S3，计算多个取样口的物料水分数据的平均值，并计算所述平均值与物料的目标水分的第二水分偏差，在第二水分偏差落入预设第二允许偏差外时调节风门开度和热源温度；

步骤S4，在经过一个干燥周期后重复步骤S1和步骤S2，直至所述第一水分偏差落入所述第一允许偏差、所述第二水分偏差落入所述第二允许偏差内，并且之后所述溜管保持运动频率摊布涂料。

10.根据权利要求9所述的带式烘干机的水分均匀性控制方法，其特征在于，步骤S2具体包括：当第一水分偏差为正值时，增大所述溜管在所述取样口正上方处的运动频率；当第一水分偏差为负值时，减小所述溜管在所述取样口正上方处的运动频率。

11.根据权利要求9所述的带式烘干机的水分均匀性控制方法，其特征在于，步骤S3具体包括：当第二水分偏差为正值时，增大所述风门开度和所述热源温度；当第二水分偏差为负值时，减小所述风门开度和所述热源温度。