本發(fā)明涉及稻谷檢測領(lǐng)域,具體是一種集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置。
背景技術(shù):
1、稻谷水分含量是衡量稻谷品質(zhì)、儲存安全性與加工適用性的核心指標(biāo)。準(zhǔn)確檢測稻谷水分,對糧食收購定級、倉儲防潮霉變、加工工藝優(yōu)化均具有關(guān)鍵意義。目前主流的稻谷水分檢測方法主要包括熱干燥失重法與電容法。
2、在熱干燥失重法檢測過程中,稻谷樣品被裝入檢測腔后,顆粒之間會自然形成大量微小間隙,間隙內(nèi)滯留的空氣會形成微氣流夾層。該夾層會從兩方面干擾檢測結(jié)果:一是阻礙稻谷內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散,延長干燥周期,降低檢測效率;二是氣流自身升溫會吸收大量熱量,干擾失重計算的精準(zhǔn)度,極易出現(xiàn)假干燥現(xiàn)象,即樣品表面看似達(dá)到恒重狀態(tài),實際內(nèi)部水分并未完全析出,最終導(dǎo)致檢測值低于真實水分含量;
3、在電容法檢測過程中,檢測原理是基于稻谷(含水分)與空氣介電常數(shù)的差異,通過測量檢測腔內(nèi)部電場變化換算水分含量。而稻谷粒間滯留的微氣流會嚴(yán)重破壞檢測腔內(nèi)部電場的均勻性,使電容值測量結(jié)果出現(xiàn)大幅波動。同時,微氣流的體積會隨檢測環(huán)境的溫度、氣壓變化產(chǎn)生微小膨脹或收縮,進(jìn)一步加劇介電常數(shù)的測量偏差,導(dǎo)致最終水分含量換算結(jié)果失真。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足,滯留少量空氣形成的微氣流夾層無法排出的問題,本發(fā)明提出一種集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明所述的一種集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,包括:
3、扦樣設(shè)備主體,所述扦樣設(shè)備主體上設(shè)有用于取樣、輸送稻谷的管體;
4、檢測設(shè)備主體,其安裝于扦樣設(shè)備主體外部,所述檢測設(shè)備主體內(nèi)部從上往下依次開設(shè)有檢測腔和安裝槽,且檢測設(shè)備主體外壁還開設(shè)有加熱套安裝位,所述檢測腔與管體連通;
5、微氣流排出機(jī)構(gòu),其安裝于檢測設(shè)備主體的安裝槽內(nèi),所述微氣流排出機(jī)構(gòu)包括蜂窩狀透氣板、匯流腔盒以及微型負(fù)壓吸附模塊,所述蜂窩狀透氣板固定連接于檢測腔底部,所述匯流腔盒密封安裝于安裝槽內(nèi)并與蜂窩狀透氣板下表面貼合連通,所述微型負(fù)壓吸附模塊與匯流腔盒頂部接口密封連接;
6、粒間間隙均化機(jī)構(gòu),其安裝于檢測設(shè)備主體頂部,用于對檢測腔內(nèi)的稻谷樣品進(jìn)行壓實均化;
7、恒溫防回灌密封機(jī)構(gòu),其環(huán)繞安裝于檢測設(shè)備主體的外部及檢測腔頂部,用于實現(xiàn)檢測腔的恒溫控制與密封防回灌。
8、優(yōu)選的,所述微氣流排出機(jī)構(gòu)還包括氣流導(dǎo)向孔、排出管、單向閥、壓強傳感器以及電磁控制閥,所述微型負(fù)壓吸附模塊包括微型真空泵與連接管;
9、所述匯流腔盒上表面開設(shè)與蜂窩狀透氣板匹配的連通孔,所述匯流腔盒頂部開設(shè)有密封槽并嵌設(shè)密封圈,所述匯流腔盒頂部中間開設(shè)有與連接管適配的接入口;
10、所述壓強傳感器固定安裝于匯流腔盒內(nèi)壁,所述電磁控制閥串聯(lián)于微型真空泵與匯流腔之間的連接管上,所述單向閥固定安裝于位于氣流導(dǎo)向孔內(nèi)腔中的排出管外圈上。
11、優(yōu)選的,所述蜂窩狀透氣板采用不銹鋼材質(zhì),所述蜂窩狀透氣板表面開設(shè)有正六邊形陣列排布的透氣孔。
12、優(yōu)選的,所述粒間間隙均化機(jī)構(gòu)包括彈性壓盤組件、驅(qū)動單元以及壓力傳感器,所述驅(qū)動單元包括電機(jī)、往復(fù)絲杠及導(dǎo)桿,所述電機(jī)通過支架固定于檢測設(shè)備主體頂部,驅(qū)動往復(fù)絲杠帶動彈性壓盤組件沿導(dǎo)桿上下移動。
13、優(yōu)選的,所述彈性壓盤組件包括硅橡膠接觸層與鋁合金基板,所述硅橡膠接觸層底部設(shè)有三圈環(huán)形陣列凸點,所述壓力傳感器固定安裝于彈性壓盤組件頂部中心位置。
14、優(yōu)選的,所述恒溫防回灌密封機(jī)構(gòu)包括加熱套、環(huán)形壓圈以及穩(wěn)壓平衡孔,所述加熱套采用陶瓷加熱片與硅酸鋁保溫隔熱層和不銹鋼外殼的復(fù)合結(jié)構(gòu),且固定安裝于加熱套安裝位,并與檢測設(shè)備主體外壁貼合。
15、優(yōu)選的,所述環(huán)形壓圈固定連接于彈性壓盤組件中鋁合金基板的外圈,且與檢測腔內(nèi)壁接觸貼合。
16、優(yōu)選的,所述穩(wěn)壓平衡孔開設(shè)于檢測腔頂部側(cè)壁,所述穩(wěn)壓平衡孔一側(cè)設(shè)有單向透氣膜,所述單向透氣膜通過壓帽壓緊固定于穩(wěn)壓平衡孔的外表面。
17、優(yōu)選的,所述檢測設(shè)備主體正面通過鉸鏈轉(zhuǎn)動連接有雙開門,所述雙開門上固定連接有握把,所述握把用于打開雙開門對檢測設(shè)備主體內(nèi)部進(jìn)行清理。
18、本發(fā)明的有益之處在于:
19、1.本發(fā)明通過依托微氣流排出機(jī)構(gòu)與粒間間隙均化機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用,可有效破除稻谷粒間滯留的微氣流夾層。微型負(fù)壓吸附模塊的精準(zhǔn)負(fù)壓調(diào)控結(jié)合蜂窩狀透氣板的透氣阻糧特性,能夠?qū)崿F(xiàn)粒間空氣的定向高效排出;彈性壓盤組件的柔性壓實與恒定保壓功能,可進(jìn)一步均化稻谷粒間間隙并排出殘留微量氣流,有效解決傳統(tǒng)熱干燥法易出現(xiàn)的假干燥現(xiàn)象及電容法檢測中電場分布不均的技術(shù)痛點,提高了稻谷水分檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度與穩(wěn)定性。
20、2.本發(fā)明通過采用集成式扦樣檢測一體化構(gòu)型,配合恒溫防回灌密封機(jī)構(gòu),實現(xiàn)稻谷取樣、輸送、檢測的連續(xù)化作業(yè),縮減人工轉(zhuǎn)運樣品的工序,縮短檢測前置時間。加熱套的陶瓷加熱片、硅酸鋁保溫隔熱層、不銹鋼外殼復(fù)合結(jié)構(gòu),可實現(xiàn)檢測腔溫度的快速精準(zhǔn)調(diào)控;單向透氣膜與環(huán)形壓圈的雙重密封防回灌設(shè)計,能夠阻斷外部空氣與水蒸氣對檢測腔的干擾;檢測設(shè)備主體的雙開門結(jié)構(gòu)便于內(nèi)部清潔維護(hù),顯著提升裝置的檢測效率與運維便捷性。
1.一種集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于,包括:扦樣設(shè)備主體(100),所述扦樣設(shè)備主體(100)上設(shè)有用于取樣、輸送稻谷的管體(110);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于:所述微氣流排出機(jī)構(gòu)(300)還包括氣流導(dǎo)向孔(340)、排出管(350)、單向閥(360)、壓強傳感器(370)以及電磁控制閥(380),所述微型負(fù)壓吸附模塊包括微型真空泵(330)與連接管(331);
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于:所述蜂窩狀透氣板(310)采用不銹鋼材質(zhì),所述蜂窩狀透氣板(310)表面開設(shè)有正六邊形陣列排布的透氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于:所述粒間間隙均化機(jī)構(gòu)(400)包括彈性壓盤組件、驅(qū)動單元以及壓力傳感器(430),所述驅(qū)動單元包括電機(jī)(410)、往復(fù)絲杠(411)及導(dǎo)桿(412),所述電機(jī)(410)通過支架固定于檢測設(shè)備主體(200)頂部,驅(qū)動往復(fù)絲杠(411)帶動彈性壓盤組件沿導(dǎo)桿(412)上下移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于:所述彈性壓盤組件包括硅橡膠接觸層(420)與鋁合金基板(421),所述硅橡膠接觸層(420)底部設(shè)有三圈環(huán)形陣列凸點(422),所述壓力傳感器(430)固定安裝于彈性壓盤組件頂部中心位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于:所述恒溫防回灌密封機(jī)構(gòu)(500)包括加熱套(510)、環(huán)形壓圈(520)以及穩(wěn)壓平衡孔(530),所述加熱套(510)采用陶瓷加熱片與硅酸鋁保溫隔熱層和不銹鋼外殼的復(fù)合結(jié)構(gòu),且固定安裝于加熱套安裝位(230),并與檢測設(shè)備主體(200)外壁貼合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于:所述環(huán)形壓圈(520)固定連接于彈性壓盤組件中鋁合金基板(421)的外圈,且與檢測腔(210)內(nèi)壁接觸貼合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于:所述穩(wěn)壓平衡孔(530)開設(shè)于檢測腔(210)頂部側(cè)壁,所述穩(wěn)壓平衡孔(530)一側(cè)設(shè)有單向透氣膜(531),所述單向透氣膜(531)通過壓帽(532)壓緊固定于穩(wěn)壓平衡孔(530)的外表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式稻谷快速扦樣與水分在線檢測裝置,其特征在于:所述檢測設(shè)備主體(200)正面通過鉸鏈轉(zhuǎn)動連接有雙開門(240),所述雙開門(240)上固定連接有握把(241),所述握把(241)用于打開雙開門(240)對檢測設(shè)備主體(200)內(nèi)部進(jìn)行清理。