CN210626266U - 一种粉质仪的自动加水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种粉质仪的自动加水装置，包括依次连接的储水罐、齿轮泵、电机，所述齿轮泵通过进水管与储水罐连接，所述齿轮泵通过出水管与电磁阀连接，所述电磁阀通过加水管向揉面钵加水；所述电机与驱动器电连接，所述驱动器连接有数据采集和控制器，所述数据采集和控制器连接有计算机；所述储水罐内设置有加热装置。该加水装置利用粉质仪既有的计算机和多功能数据采集器，实现完全计算机控制的、精确的粉质仪揉面用恒温水的加注。

Description

一种粉质仪的自动加水装置

技术领域

本实用新型涉及实验仪器领域，具体涉及一种粉质仪的自动加水装置。

背景技术

粉质仪是一种重要的小麦、面粉的品质测试仪器，它通过测定小麦面粉加水后形成的面团在搅拌过程中的流变学特性来评价面粉筋力强度，主要指标有吸水量、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质仪质量指数等。

粉质仪实验要求在恒定的面团稠度和面团温度下检测面团的流变学特性，加水量过多或者过少导致的最大面团稠度超出规定范围，都会导致实验结果的偏差，所以对于粉质仪实验，加水作为粉质实验的重要步骤，加水量直接影响一次粉质仪实验的成败，另外，粉质实验是在规定面团温度下的测试，加水水温也直接影响面团温度，从而影响测试结果。

当前的粉质仪实验揉面用水的定量添加，一般用滴定管手工添加，这种加水方法，具有加水量不易控制、加水精度低、存在读数人为误差、水温难以控制等缺陷。

当前出现一种应用活塞泵进行定量加水的方法，其基本工作原理类似于医用注射器，这种定量加水方法，在保证加水量和加水速度的前提下，达到粉质仪实验所要求的加水精度具有较大的难度，对制作工艺的要求高，制作成本较高。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供一种粉质仪的自动加水装置，利用粉质仪既有的计算机和多功能数据采集器，实现完全计算机控制的、精确的粉质仪揉面用恒温水的加注。

一种粉质仪的自动加水装置，包括依次连接的储水罐、齿轮泵、电机，所述齿轮泵通过进水管与储水罐连接，所述齿轮泵通过出水管与电磁阀连接，所述电磁阀通过加水管向揉面钵加水；

所述电机与驱动器电连接，所述驱动器连接有数据采集和控制器，所述数据采集和控制器连接有计算机；

所述储水罐内设置有加热装置。

优选的，所述储水罐内设置有用于对储水罐内的水加热的热交换盘管，热交换盘管内有循环流动的热水。

优选的，所述储水罐内设置有电热管、测温探头，并设置用于控制电热管的继电器，所述继电器和测温探头均与数据采集和控制器电连接。

优选的，所述齿轮泵包括泵体，所述泵体内设置有成对啮合的齿轮，所述齿轮前后两侧分别设置有用于密封泵体的盖体。

优选的，所述齿轮泵为排液量与泵转数具有正相关关系的计量泵，齿轮旋转一周具有恒定的排液量。

优选的，所述电机为步进电机或伺服电机。

本实用新型的有益效果：

1.通过设置齿轮泵和储水罐、电磁阀，利用粉质仪既有的数据采集器和计算机，实现粉质仪揉面用水的计算机控制的自动、准确添加功能，自动化程度高，成本增加小，加水速度和加水量在一定范围内精确可控，提高的粉质仪实验的成功率。

2.粉质仪软件附加有齿轮泵标定功能，进一步提高粉质仪加水精度，粉质仪实验结果准确性的得以提高。

3.储水罐内设置水温加热装置，保证了粉质仪揉面用水的水温，进一步提高实验结果准确性。

4.本实用新型的粉质仪由计算机控制的齿轮泵加水代替人工加水，不具有人为读数误差，操作人员工作强度也得以降低，是一种真正的全自动粉质仪。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种粉质仪的自动加水装置

图2 为内嵌有换热盘管的储水罐剖视图

图3 为内嵌有电热管和测温探头的储水罐剖视图

图4 为粉质仪自动加水系统控制电路图

图5 为粉质仪自动加水和自动控温系统控制电路图

图中，1.计算机，2.数据采集和控制器，3.电机驱动器，4.电机，5.齿轮泵，6.进水管，7.储水罐，7-1. 透明玻璃内胆，7-2. 储水罐外箱体，8. 第一出水管，9.电磁阀，10. 揉面钵，11. 换热盘管，11-1. 盘管进水口，11-2. 盘管出水口，12. 测温探头，13. 电热管，14. 第二出水管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图1所示的一种粉质仪的自动加水装置，包括储水罐7、齿轮泵5、电机4、电机驱动器3、电磁阀9、数据采集器2、计算机1，所述齿轮泵5包括有相互啮合的两个齿轮、泵体和前后盖，齿轮泵的齿轮旋转一周具有恒定的排液量，为排液量与泵转数具有正相关关系的计量泵，所述电机4连接齿轮泵5用于驱动齿轮泵5运转，所述数据采集器2为多功能数据输入输出设备，具有模拟量输入、脉冲输出功能和电磁阀、继电器控制功能，可以输出指定频率和个数的脉冲，用于粉质仪实验搅拌扭矩信号的采集和电机4的脉冲驱动，所述计算机1安装有粉质仪专用软件，用于粉质仪实验数据分析，其人机界面还可以设定粉质仪实验的加水量，并具有齿轮泵5每周排水量标定的功能，本实用新型所述粉质还包括揉面钵10、扭矩传感器和减速电机，所述揉面钵10、扭矩传感器和减速电机通过联轴器依次连接，所述揉面钵包括减速箱、两个搅拌叶片和揉面钵体，其中两个搅拌叶片在揉面钵内并且以差速对向运转，主搅拌叶片通过联轴器与扭矩传感器和减速电机连接。

该粉质仪的自动加水装置的具体连接方式为：齿轮泵5进水口连接有进水管6，进水管6连储水罐7，齿轮泵5出水口连接第一出水管8，第一出水管8连接电磁阀9，电磁阀9连接第二出水管14，第二出水管14的出水口在揉面钵10上部，用于向粉质仪揉面钵10内注水。所述计算机1和多功能数据采集器2电连接，所述多功能数据采集器2分别和电机驱动器3、电磁阀9电连接，电机驱动器3与电机4电连接。

上述的粉质仪自动加水装置，如图2所示，储水罐7的壳体包括有透明玻璃内胆7-1和外箱体7-2，所述外箱体7-2有孔，所述内胆7-1为透明材料，目的是方便观察箱内液面高低，方便及时补充液体。所述储水罐7内设置有热交换盘管11，所述热交换盘管11有进水口11-1和出水口11-2，热交换盘管11内有循环流动的热水，用于加热储水罐7内的水至规定的水温，以保证粉质仪揉面用水的水温符合实验要求。

作为优选的实施例，上述的齿轮泵5驱动电机4为步进电机或伺服电机，并受电机驱动器控制。

所述的计算机1安装的粉质仪专用软件，具有齿轮泵5每周排水量标定功能，具体标定方法为：粉质仪专用软件发出指令，多功能数据采集器2按一定频率发出指定个数的脉冲，电机驱动器3启动电机4和齿轮泵5旋转规定的周数r,由操作者测量齿轮泵5排出的水量V，并将V值输入粉质仪专用软件，粉质仪专用软件由此计算齿轮泵每周排水量：齿轮泵每周排水量=V/r，粉质仪专用软件记忆此数值，并据此计算，要排出规定的揉面用水量齿轮泵需旋转的周数：齿轮泵旋转周数=粉质仪实验揉面用水量/齿轮泵每周排水量，达到校准齿轮泵5每周排水量、提高加水精度之目的。

下面对照控制电路进一步说明本实用新型的实现方法和工作原理。

利用上述的粉质仪自动加水装置，操作者在所述的计算机1人机界面上的粉质仪专用软件上输入加水量，软件根据设定加水量和齿轮泵5每周排水量得到相应的旋转周数，并计算需加载电机4上的脉冲数，在操作者下达开始加水命令后，计算机1发出指令，多功能数据采集器2控制电磁阀9打开，计算机1指令多功能数据采集器2以特定的频率发出指定个数的脉冲，驱动电机4并带动齿轮泵5按一定速度旋转规定周数，齿轮泵5每旋转一周，自储水罐7中抽取固定量的水并排至揉面钵10中，电机4和齿轮泵5联系旋转至规定周数后，停止旋转，完成对揉面钵10的定量加水。

如图4所述粉质仪的由计算机控制的自动加水控制线路图，在实验准备工作完成、粉质仪预热后，称取定量面粉倒入粉质仪揉面钵10中，在计算机1的粉质仪程序界面上，设定需加入的揉面用水毫升数V，如180mL→软件根据设定加水量和齿轮泵5每周排水量得到相应的旋转周数r=V/齿轮泵每周排水量，并计算需加载电机上的脉冲数→操作者给予开始加水命令→计算机发出指令，多功能数据采集器3控制电磁阀9打开→计算机1指令多功能数据采集器2以特定的频率发出指定个数的脉冲→驱动电机4并带动齿轮泵5按一定速度旋转规定周数r, 齿轮泵5每旋转一周，自储水罐7中抽取定量的水并排至揉面钵10中→齿轮泵5停止加水，计算机发出指令，多功能数据采集器3控制电磁阀9关闭→实现由计算机控制的、自动的、准确的粉质仪揉面用水的加注。

上述的储水罐7内设置有热交换盘管11，热交换盘管11内循环有自恒温水浴槽引出的的恒温水，用于加热储水罐内的水至规定的水温，以保证粉质仪揉面用水的水温符合实验要求。

需要说明的是，实现本实用新型的一些必需的部件，如计算机1、数据采集和控制器2，为粉质仪的既有部件，本实用新型的创新之处是利用这些既有部件与别的部件结合，达到粉质仪所有部件功能充分利用、降低成本、节约资源的目的。

实施例二：

本实施例仅储水罐7加热部分与实施例一不同，其余均与实施例一相同。

如图3所示，所述储水罐7内设置有电热管13、测温探头12，并设置用于控制电热管的继电器，所述计算机1和多功能数据采集器2电连接，多功能数据采集器2分别与继电器、测温探头12电连接，继电器与电热管13电连接，测温探头12测量储水罐7内水温，水温电信号经多功能数据采集器2传输至计算机1，计算机1内安装的粉质仪专用软件根据水温电信号通过多功能数据采集器2控制继电器，由此控制电热管13的通电和断电，将储水罐7中的水加热至粉质仪实验规定的揉面水温。

如图3和图5所示，上述的储水罐7内水温的控制方法为：在储水罐7中的测温传感器12检测水温T并经多功能数据采集器2传输至计算机1，计算机1内安装的粉质仪专用软件与规定水温T0比较，当T<T0时，计算机1发出指令，多功能数据采集器2控制继电器闭合，储水罐7内电热管13的通电，加热至水温至规定值时，继电器开路，电热管断电，依此实现储水罐7内的温度精确控制，保证粉质仪实验揉面用水的温度要求。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种粉质仪的自动加水装置，其特征在于，包括依次连接的储水罐、齿轮泵、电机，所述齿轮泵通过进水管与储水罐连接，所述齿轮泵通过出水管与电磁阀连接，所述电磁阀通过加水管向揉面钵加水；

所述电机与驱动器电连接，所述驱动器连接有数据采集和控制器，所述数据采集和控制器连接有计算机；

所述储水罐内设置有加热装置。

2.根据权利要求1所述的一种粉质仪的自动加水装置，其特征在于，所述储水罐内设置有用于对储水罐内的水加热的热交换盘管，热交换盘管内有循环流动的热水。

3.根据权利要求1所述的一种粉质仪的自动加水装置，其特征在于，所述储水罐内设置有电热管、测温探头，并设置用于控制电热管的继电器，所述继电器和测温探头均与数据采集和控制器电连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种粉质仪的自动加水装置，其特征在于，所述齿轮泵包括泵体，所述泵体内设置有成对啮合的齿轮，所述齿轮前后两侧分别设置有用于密封泵体的盖体。

5.根据权利要求4所述的一种粉质仪的自动加水装置，其特征在于，所述齿轮泵为排液量与泵转数具有正相关关系的计量泵，齿轮旋转一周具有恒定的排液量。

6.根据权利要求1所述的一种粉质仪的自动加水装置，其特征在于，所述电机为步进电机或伺服电机。

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