一种单甘脂自动计量设备与计量系统
阅读说明：本技术 一种单甘脂自动计量设备与计量系统 (Single glyceride automatic metering equipment and metering system ) 是由 俞革新 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种单甘脂自动计量设备与计量系统,包括信号采集模块、信号放大模块、A/D转换模块、一体机、灯光模块、声音报警模块与电源系统；信号采集模块由称重传感器采集称重信息,信号采集模块与信号放大模块之间通信连接,信号放大模块将称重传感器采集的信息进行模拟放大后传递给A/D转换模块,其中,信号放大模块采用结合HX711芯片的放大电路；A/D转换模块采用24位A/D转换芯片,A/D转换模块与一体机、信号放大模块通信连接。该单甘脂自动计量设备与计量系统更加科学合理,能直观反映输送液体在产品比例中的含量,工艺精准数据化,当计量泵系统出现输入异常的时候及时预警,做出及时的反应,避免造成生产过程中断,提高安全性。(The invention discloses a single glyceride automatic metering device and a metering system, which comprise a signal acquisition module, a signal amplification module, an A/D conversion module, an integrated machine, a light module, a sound alarm module and a power supply system; the signal acquisition module acquires weighing information by a weighing sensor, the signal acquisition module is in communication connection with the signal amplification module, the signal amplification module performs analog amplification on the information acquired by the weighing sensor and then transmits the information to the A/D conversion module, and the signal amplification module adopts an amplification circuit combined with an HX711 chip; the A/D conversion module adopts a 24-bit A/D conversion chip, and is in communication connection with the integrated machine and the signal amplification module. This single glyceride automatic metering equipment and measurement system is scientific and reasonable more, can direct-viewing reflect the content of carrying liquid in the product proportion, and the accurate datumization of technology is in time early warning when the measurement pump system appears inputing unusually, makes timely reaction, avoids causing the production process to break off, improves the security.)
技术领域
本发明涉及自动计量领域，具体为一种单甘脂自动计量系统；
本发明涉及自动计量领域，具体为一种单甘脂自动计量设备。
背景技术
计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100％范围内无级调节，用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。
计量泵是流体输送机械的一种，其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量。使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能，从而简化生产工艺流程。使用多台计量泵，可以将几种介质按准确比例输入工艺流程中进行混合。由于其自身的突出，计量泵如今已被广泛地应用于石油化工、制药、食品等各工业领域中。
本发明的“自动计量设备与计量系统”的应用范围：理论上使用到计量泵的所有行业，包括珍珠棉行业的单甘脂泵。本发明以珍珠棉行业的单甘脂泵为例来做详细说明。
在珍珠棉行业中，单甘脂是极其重要的主要辅料。
一、单甘脂的结构：分子式：C21H42O4；分子量:358.87；熔点：55-60℃；
二、单甘脂的标准：食品添加剂国家标准GB15612-1995；
三、单甘脂的简介：以天然植物油脂为原料生产的单硬脂酸甘油脂(GMS)，简称单甘脂，经分子蒸馏技术提纯有效成分达到90％以上，又称为分子蒸馏单甘脂，是应用最广泛的食品添加剂，安全用于食品、医药、塑料等的生产加工中，占市场乳化剂用量的一半以上。
分子蒸馏单甘脂中，具有乳化作用的单硬脂酸甘油脂含量更高，剔除了削减效率的杂质，所以乳化能力比粗脂提高了3-4倍，添加0.05～2％一般就能达到食品等产品加工需要，具有颜色洁白，无嗅，性能稳定的特点。
四、单甘脂在珍珠棉生产中的作用：
1、抗静电：在塑料树脂内迁移快，效时长，能降低表面电阻减小静电形成和积聚，所以具有快速长效抗静电减少尘埃吸附功能，作为塑料中的抗静电剂、防尘剂。
2、优良乳化性：与发泡剂一起，能使泡体结构均一细腻，减小汽泡收缩，特别是冬季气温低时抗收缩能力强，使产品亮洁光滑，节省原料，作为助发泡剂抗收缩剂。
3、润滑，不磨损螺杆。
五、单甘脂的添加比例为1.2～1.8％(单甘脂使用量/成品)，单甘脂异常的的负面作用：
1、添加过多：过多发泡过度，易起泡。起泡是一种现象，理论表达为泡孔合并，很多泡孔合并在一起，会变成大泡，就是我们经常讲的起泡。
单甘脂过多产品的物理表象：硬，脆。解读：单甘脂的熔点为55～50℃，片材冷却后转为固态，单片材在做好后的一段时间内仍然在发生变化，本质原因是分子结构中存在内应力，变化过快，导致分子链断裂，断裂部位气体聚集就造成起泡的现象。
2、添加过少：
2.1、对产品品质的影响：片材收缩，泡孔坍塌，发泡不佳，弹性差。
2.2、对安全的影响，静电增加，增加起火风险，造成火灾。
六、单甘脂使用中的现状和误区
1、作为工艺上温度控制的手段。
2、凭经验感觉材料的油脂含量，上下限概念不强。
3、单甘脂设备不正常工作时，比如开机的时候打不进，工作状态的时候单甘脂设备异常，发现异常滞后，造成直接的经济损失和安全风险。
现有的计量泵与单甘脂输送系统在使用时没有能直观反映输送液体在产品比例中的含量显示设备，工艺无法精准数据化，导致当计量泵系统出现输入异常的时候无法预警，做不出及时的反应，造成生产过程中断，并容易引发安全问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种单甘脂自动计量设备与计量系统，该单甘脂自动计量设备与计量系统更加科学合理，能直观反映输送液体在产品比例中的含量，工艺精准数据化，当计量泵系统出现输入异常的时候及时预警，做出及时的反应，避免造成生产过程中断，提高安全性，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种单甘脂自动计量系统，包括信号采集模块、信号放大模块、A/D转换模块、一体机、灯光模块、声音报警模块与电源系统；
信号采集模块由称重传感器采集称重信息，信号采集模块与信号放大模块之间通信连接，信号放大模块将称重传感器采集的信息进行模拟放大后传递给A/D转换模块，其中，信号放大模块采用结合HX711芯片的放大电路；
A/D转换模块采用24位A/D转换芯片，A/D转换模块与一体机、信号放大模块通信连接，且A/D转换模块将放大后的模拟信号转换成数字信号传递给一体机，其中，24位A/D转换芯片选用CS5532；
一体机包括处理器、触摸屏与称重控制模块，触摸屏与称重控制模块采用一体化设计，触摸屏与称重控制模块用来显示一体机工作状态并进行按键控制，处理器将A/D转换模块传递的信号通过设定好的程序进行分析处理，得到单甘脂含量并判断该含量所处范围；
灯光模块包括报警灯，报警灯为三色报警灯，分别为红、黄、绿三色，当单甘脂含量大于上限时，处理器向灯光模块传递红灯亮的信号，此时，报警灯亮起红灯；当单甘脂含量小于下限时，处理器向灯光模块传递黄灯亮的信号，此时，报警灯亮起黄灯；当单甘脂含量处于正常状态时，处理器向灯光模块传递绿灯亮的信号，此时，报警灯亮起绿灯；
声音报警模块包括蜂鸣器，在报警灯亮红灯与黄灯的同时蜂鸣器发出报警声；
一体机也可外接上位机进行远程显示，其中，上位机、声音报警模块、灯光模块均与一体机通信连接；
电源系统为信号采集模块、信号放大模块、A/D转换模块、一体机、灯光模块、声音报警模块供电。
优选的，所述称重传感器采用中航bm6g三梁结构传感器。
优选的，所述触摸屏包括五个键位，分别为校准、消警、复位、启动与历史曲线。
优选的，所述程序分析处理以1分钟为一个称量计重的周期，得出1分钟前与后的数据，二者相减得出每分钟单甘酯用量，再通过计量得出1分钟的产量，含量＝单甘酯用量/产量。
优选的，采用全新料所述单甘脂含量上限为1.8％，下限为1％。
优选的，所述单甘脂含量上限与下限数值可人为输入，用以对比触摸屏显示的生成含量，生成含量是通过重量变化衍生而来，正常值不会超过3％。
一种单甘脂自动计量设备，该自动计量设备包括一体机、锅体与计量泵，所述锅体位于一体机与计量泵之间，所述一体机的前端外表面镶嵌有触摸屏，且一体机的上端外表面固定连接有报警灯，所述锅体的下端焊接有支架，且支架与锅体之间固定连接有称重传感器，所述称重传感器位于锅体的正下方并与锅体接触，且锅体的内部盛放有单甘脂。
优选的，所述称重传感器与一体机之间设置有导线，且一体机通过导线与称重传感器通信连接，所述计量泵与锅体之间设置有输送管，输送管的一端与计量泵固定连接，另一端贯穿锅体到达锅体内部的下端。
(三)有益效果
本发明提供了一种单甘脂自动计量设备与计量系统，具备以下有益效果：
该单甘脂自动计量设备与计量系统更加科学合理，具备性能稳定、精度高、反应速度快等众多优点，能直观反映输送液体在产品比例中的含量，工艺精准数据化，当计量泵系统出现输入异常的时候及时预警，做出及时的反应，避免造成生产过程中断，提高安全性。
附图说明
图1为本发明的整体系统框图；
图2为本发明的放大电路图；
图3为本发明的A/D转换电路图；
图4为本发明的报警灯原理图；
图5为本发明的计量设备整体结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种单甘脂自动计量系统，包括信号采集模块、信号放大模块、A/D转换模块、一体机、灯光模块、声音报警模块与电源系统；
请参阅图1与图2，信号采集模块由称重传感器采集称重信息，称重传感器采用中航bm6g三梁结构传感器，信号采集模块与信号放大模块之间通信连接，信号放大模块将称重传感器采集的信息进行模拟放大后传递给A/D转换模块，其中，信号放大模块采用结合HX711芯片的放大电路；
请参阅图1与图3，A/D转换模块采用24位A/D转换芯片，A/D转换模块与一体机、信号放大模块通信连接，且A/D转换模块将放大后的模拟信号转换成数字信号传递给一体机，其中，24位A/D转换芯片选用CS5532；
请参阅图1，一体机包括处理器、触摸屏与称重控制模块，触摸屏与称重控制模块采用一体化设计，触摸屏与称重控制模块用来显示一体机工作状态并进行按键控制，触摸屏包括五个键位，分别为校准、消警、复位、启动与历史曲线，处理器将A/D转换模块传递的信号通过设定好的程序进行分析处理，得到单甘脂含量并判断该含量所处范围，程序分析处理以1分钟为一个称量计重的周期，得出1分钟前与后的数据，二者相减得出每分钟单甘酯用量，再通过计量得出1分钟的产量，含量＝单甘酯用量/产量；
请参阅图1与图4，灯光模块包括报警灯，报警灯为三色报警灯，分别为红、黄、绿三色，当单甘脂含量大于上限时，处理器向灯光模块传递红灯亮的信号，此时，报警灯亮起红灯；当单甘脂含量小于下限时，处理器向灯光模块传递黄灯亮的信号，此时，报警灯亮起黄灯；当单甘脂含量处于正常状态时，处理器向灯光模块传递绿灯亮的信号，此时，报警灯亮起绿灯，采用全新料单甘脂含量上限为1.8％，下限为1％，单甘脂含量上限与下限数值可人为输入，用以对比触摸屏显示的生成含量，生成含量是通过重量变化衍生而来，正常值不会超过3％；
请参阅图1，声音报警模块包括蜂鸣器，在报警灯亮红灯与黄灯的同时蜂鸣器发出报警声；
请参阅图1，一体机也可外接上位机进行远程显示，其中，上位机、声音报警模块、灯光模块均与一体机通信连接；
请参阅图1，电源系统为信号采集模块、信号放大模块、A/D转换模块、一体机、灯光模块、声音报警模块供电。
请参阅图5，一种单甘脂自动计量设备，该自动计量设备包括一体机、锅体与计量泵，锅体位于一体机与计量泵之间，一体机的前端外表面镶嵌有触摸屏，且一体机的上端外表面固定连接有报警灯，锅体的下端焊接有支架，且支架与锅体之间固定连接有称重传感器，称重传感器位于锅体的正下方并与锅体接触，且锅体的内部盛放有单甘脂，称重传感器与一体机之间设置有导线，且一体机通过导线与称重传感器通信连接，计量泵与锅体之间设置有输送管，输送管的一端与计量泵固定连接，另一端贯穿锅体到达锅体内部的下端。
综上所述，该单甘脂自动计量设备与计量系统，使用时，根据实际情况通过触摸屏设定单甘脂含量上限与下限数值，启动计量泵，计量泵通过输送管将锅体中的单甘脂输送到产品合成处，输送过程中，称重传感器对锅体进行称重，并将称重信号传递给信号放大模块放大模拟信号，其中，计量泵与锅体分开设置使得锅体的称重更加精准，信号放大模块将模拟信号放大后传递给A/D转换模块，A/D转换模块将放大后的模拟信号转换成数字信号传递给一体机，一体机的处理器将A/D转换模块传递的信号通过设定好的程序进行分析处理，得到单甘脂含量并判断该含量所处范围，程序分析处理以1分钟为一个称量计重的周期，得出1分钟前与后的数据，二者相减得出每分钟单甘酯用量，再通过计量得出1分钟的产量，含量＝单甘酯用量/产量，该产量为产品的产量，需要另行计量，上述程序如下所示：
计算出单甘脂含量后判断该含量所处范围，单甘脂含量通过数码管显示在触摸屏上供使用者查看，当单甘脂含量大于上限时，处理器向灯光模块传递红灯亮的信号，此时，报警灯亮起红灯，蜂鸣器报警；当单甘脂含量小于下限时，处理器向灯光模块传递黄灯亮的信号，此时，报警灯亮起黄灯，蜂鸣器报警；当单甘脂含量处于正常状态时，处理器向灯光模块传递绿灯亮的信号，此时，报警灯亮起绿灯，蜂鸣器不报警，从而能直观反映输送液体在产品比例中的含量，工艺精准数据化，当计量泵系统出现输入异常的时候及时预警，做出及时的反应，避免造成生产过程中断，提高安全性，本发明采用的24位A/D转换芯片CS5532与ARM Cortex-A8处理器为核心，搭配bm6g高性能传感器，设计了一款高精度电子秤，完成了软/硬件设计，具备性能稳定、精度高、反应速度快等众多优点。
本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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