CN201069437Y

CN201069437Y - 籽棉水分自动测量装置

Info

Publication number: CN201069437Y
Application number: CNU2007200910553U
Authority: CN
Inventors: 王利民; 苏建宇; 李顺利; 徐捷; 王瑞霞
Original assignee: ZHENGZHOU INSTITUTE OF COTTON LINEN ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN CHINA CO-OP
Current assignee: ZHENGZHOU INSTITUTE OF COTTON LINEN ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN CHINA CO-OP
Priority date: 2007-07-16
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2017-07-16

Abstract

一种籽棉水分自动测量装置，利用电阻法测量籽棉的含水量，由电极板将测得的电阻模拟信号送至测量电路中，经测量电路中的单片机中计算出含水量数据；电极板上设有交错排列的正负电极对，正负电极之间绝缘。另外，将电极板设置在储棉箱内壁上，籽棉靠自身重量和相互之间的压力紧密压触在电极板的正负电极对上，可测量储棉箱内的籽棉含水量；储棉箱外侧壁上部设有一开孔，开孔上设置有一透明板遮挡，反射式光电开关设置在储棉箱开孔透明板外，光源朝向开孔，通过光测法测量储棉箱内的籽棉储量，保障可靠测量所需最低储量；另外，储棉箱内设置的温度传感器将测量得到的籽棉温度送至测量电路单片机中修正计算得到的储棉箱内当前精确的籽棉含水量数据。

Description

籽棉水分自动测量装置

技术领域

本实用新型涉及棉花加工设备，尤其涉及棉花加工生产线上的在线式籽棉水分自动测量装置。

背景技术

在棉花加工过程中，籽棉的水分含量不仅影响产出的皮棉质量和产量，而且对加工设备的正常运行以及生产安全都有极大的影响。为了提高皮棉的生产质量，需要根据籽棉加工过程中各道工序的特点通过烘干或加湿等方式调整籽棉水分，将籽棉水分调整到适合加工工序最佳的水平。这就需要对加工生产线上籽棉的水分进行测试，目前多数的测量是利用棉纤维的导电特性随水分含量的变此而变化的规律，采用电阻法测量籽棉水分。电阻式水分测定方法也是行业比较常用的棉花水分测定方法，简单、实用、可靠性高。棉钎维的密度与导电性能成正相关性，即密度越大，导电性能越强，反之自然状态的棉钎维体积蓬松，电阻很大且不稳定，因此为了稳定地测量籽棉的电阻值必须保证籽棉与电极可靠接触。只有棉纤维与电极间压力达到一定值时才能启动测量电路进行测量，并在此条件下通过试验法对籽棉含水率与电阻值进行精确标定；另外，在特定温度下测量的水分数据，还需要根据实测的籽棉温度进行修正，一般情况下，修正方法采用行业常用修正方法，采用修正公式Ym＝a+bt，Ym为水分修正值，t为温度，a、b为试验常数。

但是长久以来测试仪器测量籽棉水分时都需要人工取样、加压等手动操作环节，对样品进行离线测量，如传统的籽棉水分仪是由人工将电极插入籽棉堆内，或对籽棉和电极施加压力进行手动操作，这种工作方式不能适时连续地测量籽棉水分，不能满足棉花加工自动化生产的需要，随着棉花加工设备自动化水平的提高，迫切需要一种既能自动在线测量籽棉水分，又能适时地向籽棉水分调整设备反馈信息的仪器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于生产线上的籽棉水分自动测试装置。

一种籽棉水分自动测量装置，包括测量电路，一传感器的输出端与测量电路输入端连接，其中：所述传感器为一电极板，电极板上设置有正负电极对，正负电极之间绝缘隔离。

所述的籽棉水分自动测量装置，其中：所述电极板上的正负电极均呈梳形，相对交叉设置。

所述的籽棉水分自动测量装置，其中：所述电极板上的正负电极均呈板条形，正负电极交错排列设置。

所述的籽棉水分自动测量装置，其中：所述电极板上的正负电极均呈圆环形，正负电极由内向外依次交错嵌套排列设置。

所述的籽棉水分自动测量装置，其中：所述测量电路包括信号调理模块、A/D转换模块、单片机以及通讯电路模块、显示电路模块，其中，输入测量电路输入端的信号先经信号调理模块调理，再经A/D转换模块进行数模转换后送入单片机中进行计算，计算结果输出至通讯电路模块和显示电路模块。

一种储棉箱，包括箱体，其中：箱体内壁上设置有电极板，电极板上设置有正负电极对，正负电极之间绝缘隔离；其中，所述正、负电极分别通过信号线连接到一籽棉水分自动测量装置中的测量电路输入端。

所述的储棉箱，其中：所述电极板头部设置在储棉箱的内侧壁上，尾部向储棉箱腔体内侧伸，斜向设置在储棉箱内，其中，电极板上的正负电极朝上。

所述的储棉箱，其中：所述电极板上设置有1对或1对以上正负电极对，正负电极交错排列设置。

所述的储棉箱，其中：所述测量电路包括信号调理模块、A/D转换模块、单片机以及通讯电路模块、显示电路模块，其中，输送至测量电路输入端的信号先经信号调理模块调理，再经A/D转换模块进行数模转换后送入单片机中进行计算，计算结果输出至通讯电路模块和显示电路模块。

所述的储棉箱，其中：所述测量电路的输入端还设置有温度传感器和光电开关；温度传感器设置在储棉箱内；储棉箱侧壁上部设有一开孔，开孔外侧设置有一透明板遮挡，反射式光电开关设置在透明板外，光电开关的光源朝向储棉箱侧壁上的开孔。

本实用新型采用上述技术方案后将达到如下的技术效果：

本实用新型的籽棉水分自动测量装置，根据棉纤维的导电特性随水分含量的变此而变化的规律，采用电阻法测量籽棉水分，利用电极板，使待测籽棉与电极板上的正负电极对接触，在电极上施加直流电压信号，电流经被测籽棉流入测量电路，经测量电路中的信号调理模块、A/D转换模块处理后送至单片机中计算该阻值对应的含水量，最后再将计算结果送至通讯电路模块和显示电路模块；通讯电路模块与籽棉水分调整设备连接，可反馈当前籽棉含水量信息，从而可使籽棉水分调整设备自动调整籽棉含水量成为现实，具有巨大的经济前景；将测量电路输入端的电极板设置在籽棉储棉箱内壁上，依靠籽棉自身重量和相互之间的压力使籽棉与电路板上的正负电极紧密接触，从而省去了传统籽棉水分仪由人工将电极插入籽棉堆内、对籽棉和电极施加压力的手动操作过程，实现了生产线上自动连续测量储棉箱内的籽棉水分，大大提高了测量效率；另外，测量电路输入端还连接有光电开关和温度传感器，将光电开关和温度传感器设置在储棉箱上，由于储棉箱内籽棉是动态流动的，因此需要光电开关来检测储棉箱内籽棉储量信息，保障在有足够籽棉储量即储棉箱内籽棉密度达到最低要求值的情况下启动测量电路；而温度传感器可测得籽棉的温度信号，并以此温度信号对测量结果进行温度修正。

附图说明

图1为电极板在储棉箱内的一种安装示意图；

图2为梳形电极示意图；

图3为板条形电极示意图；

图4为圆环形电极示意图；

图5为籽棉水分自动测量装置的工作原理框图；

以上附图中：1、储棉箱；2、电极板；3、电极对(“3+”表示正电极，“3-”表示负电极)；4、光电开关；5、温度传感器；6、支架；7、开孔；8、透明板；

具体实施方式

实施例：

一种籽棉水分自动测量装置，利用电阻法测量籽棉的含水量，其包括测量电路，测量电路的输入端连接传感器，其中，所述传感器为一电极板，电极板上设置有正负电极对，正负电极之间绝缘隔离。

图5所示为籽棉水分自动测量装置的工作原理框图，电极板将测得的阻值模拟信号输送至测量电路中，该信号先经测量电路中的信号调理模块调理，再经A/D转换模块转换成数字信号，接着送入单片机中进行计算，最后送入通讯电路和显示电路，由通讯电路向籽棉水分调整设备反馈信息，由显示电路显示测得的含水量数据；在测量电路的输入端还设置有温度传感器和光电开关，光电开关可以检测储棉箱内籽棉储量，保障籽棉达到足够储量即籽棉密度达到最低要求值时启动测量电路，保障测量信号的稳定可靠；温度传感器所测温度信号用于对最终测量结果进行温度修正，以便得到当前精确的籽棉含水量信息。

所述电极板上的正负电极可设置成一对相向交叉设置的梳形正负电极对，如图2所示，梳形的正电极“3+”与梳形的负电极“3-”之间绝缘隔离，相向交叉设置在电极板上；另外，电极板上的正负电极还可设置成板条形，如图3所示，板条形的正电极“3+”与板条形的负电极“3-”之间绝缘隔离、正负交错排列在电极板上；电极板上还可设置成多对圆环形的正负电极对由内向外交错嵌套排列、正负电极之间为环形绝缘的形式，如图4所示的电极板上，最内为圆形的正电极“3+”，其外围为环状的负电极“3-”，两者之间设有环状绝缘体，再向外呈圆环状的电极依次正负交错嵌套排列，两两相邻的电极之间均设有环状绝缘体间隔绝缘；将籽棉水分自动测量装置设置在储棉箱上，实施自动化在线测量，可大大提高生产线上籽棉含水量的测量效率。

如图1所示，电极板2头部设置在储棉箱1内壁上，尾端前伸架设在下方一支架6上，成倾斜方向设置在籽棉储棉箱1的腔体内；电极板2的电极朝上。另外，储棉箱1上还设置有温度传感器5和光电开关4，光电开关4可以检测储棉箱内籽棉储量是否达到测量要求储量，以控制测量电路进行测量；温度传感器5可以检测到待测籽棉的温度信号，并传送给测量电路中的单片机，由单片机计算利用温度信息修正当前的含水量数据；其中，温度传感器5设置在储棉箱1的内侧壁上；储棉箱1侧壁上部设有开孔7，透明板8固定在储棉箱1外侧壁上，遮挡在开孔7外，反射式光电开关设置在透明板8外，其光源朝向开孔7照射入储棉箱1内，光源发出的光线被储棉箱内籽棉反射回来，由光电开关4上的光敏元件接收后，传送给测量电路中的单片机，由单片机开始控制电路进行水分的测量和计算。

Claims

1.一种籽棉水分自动测量装置，包括测量电路，一传感器的输出端与测量电路输入端连接，其特征在于：所述传感器为一电极板，电极板上设置有正负电极对，正负电极之间绝缘隔离。

2.如权利要求1所述的籽棉水分自动测量装置，其特征在于：所述电极板上的正负电极均呈梳形，相对交叉设置。

3.如权利要求1所述的籽棉水分自动测量装置，其特征在于：所述电极板上的正负电极均呈板条形，正负电极交错排列设置。

4.如权利要求1所述的籽棉水分自动测量装置，其特征在于：所述电极板上的正负电极均呈圆环形，正负电极由内向外依次交错嵌套排列设置。

5.如权利要求1至4任一条所述的籽棉水分自动测量装置，其特征在于：所述测量电路包括信号调理模块、A/D转换模块、单片机以及通讯电路模块、显示电路模块，其中，输入测量电路输入端的信号先经信号调理模块调理，再经A/D转换模块进行数模转换后送入单片机中进行计算，计算结果输出至通讯电路模块和显示电路模块。

6.一种储棉箱，包括箱体，其特征在于：箱体内壁上设置有电极板，电极板上设置有正负电极对，正负电极之间绝缘隔离；其中，所述正、负电极分别通过信号线连接到一籽棉水分自动测量装置中的测量电路输入端。

7.如权利要求6所述的储棉箱，其特征在于：所述电极板头部设置在储棉箱的内侧壁上，尾部向储棉箱腔体内侧伸，斜向设置在储棉箱内，其中，电极板上的正负电极朝上。

8.如权利要求6或7所述的储棉箱，其特征在于：所述电极板上设置有1对或1对以上正负电极对，正负电极交错排列设置。

9.如权利要求8所述的储棉箱，其特征在于：所述测量电路包括信号调理模块、A/D转换模块、单片机以及通讯电路模块、显示电路模块，其中，输送至测量电路输入端的信号先经信号调理模块调理，再经A/D转换模块进行数模转换后送入单片机中进行计算，计算结果输出至通讯电路模块和显示电路模块。

10.如权利要求9所述的储棉箱，其特征在于：所述测量电路的输入端还设置有温度传感器和光电开关；温度传感器设置在储棉箱内；储棉箱侧壁上部设有一开孔，开孔外侧设置有一透明板遮挡，反射式光电开关设置在透明板外，光电开关的光源朝向储棉箱侧壁上的开孔。