一种高精度粮食烘干装置及其方法

文档序号:1934988 发布日期:2021-12-07 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 一种高精度粮食烘干装置及其方法 (High-precision grain drying device and method ) 是由 张书宏 叶新国 张利 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本发明属于农产品加工设备领域,具体公开了一种高精度粮食烘干装置及其方法。所述粮食烘干装置包括壳体、烘干机构、提升机和电子显微镜;所述烘干机构和提升机排布在所述壳体内部;所述烘干机构的斜下方设置斜板,所述斜板与所述提升机连接;所述斜板上设置电子显微镜;所述电子显微镜包括调焦旋钮和调焦放大器。通过本发明可以实现粮食的烘干过程的精准把控。(The invention belongs to the field of agricultural product processing equipment, and particularly discloses a high-precision grain drying device and a method thereof. The grain drying device comprises a shell, a drying mechanism, a lifter and an electron microscope; the drying mechanism and the hoister are arranged in the shell; an inclined plate is arranged obliquely below the drying mechanism and connected with the hoister; the inclined plate is provided with an electron microscope; the electron microscope includes a focus knob and a focus amplifier. The grain drying device can realize accurate control of the grain drying process.)

一种高精度粮食烘干装置及其方法

技术领域

本发明属于农产品加工设备领域,特别涉及一种高精度粮食烘干装置及其方法。

背景技术

随着我国智能机械装备水平的提升,对于粮食产后处理机械的控制更加要求精准,由于粮食干燥过程中,过度加热会导致粮食品质变差,加热时间不够会由于粮食内部残留的水分过多导致粮食霉变或者发芽。因此在对湿粮进行烘干时,对烘干时间和烘干过程的要求越来越高。为了更加精准的对粮食烘干程度进行控制。

现有技术中一般采用在线电阻水分仪对烘干的粮食进行测定,但是采用在线电阻水分仪对水分进行测定不能够对粮食水分进行精确测量,对粮食进行测量最精确的方式为采用电子显微镜对粮食进行测量,但是由于电子显微镜的对焦距离有限,测量的粮食数量过少,所以采用电子显微镜对粮食水分测量一直没有大范围使用。为了提高粮食烘干的精度,电子显微镜对焦距离有限,测量样品少的问题必须解决。

发明内容

针对上述问题,本发明公开了一种高精度粮食烘干装置,所述粮食烘干装置包括壳体1、烘干机构、提升机6和电子显微镜5;

所述烘干机构和提升机6排布在所述壳体1内部;

所述烘干机构的斜下方设置斜板4,所述斜板4与所述提升机6连接;

所述斜板4上设置电子显微镜5;

所述电子显微镜5包括调焦旋钮55和调焦放大器。

进一步的,所述调焦放大器包括第一齿轮51、第二齿轮52、第三齿轮53、第四齿轮54、齿轮连接杆56、刃状支撑57和支撑杆59;

所述第一齿轮51与所述调焦旋钮55啮合连接,所述第二齿轮52与所述第一齿轮51同轴连接,所述第二齿轮52与所述第三齿轮53啮合连接,所述第三齿轮53与所述第四齿轮54同轴连接,

所述齿轮连接杆56包括弧形端和直线端,所述齿轮连接杆56的弧形端设置齿牙,所述齿轮连接杆56的弧形端与所述第四齿轮54啮合连接;

所述齿轮连接杆56的直线端与一支撑杆59活动连接,所述齿轮连接杆56在中部与所述刃状支撑57连接;所述刃状支撑57与所述电子显微镜5的某一个凸镜固定连接。

进一步的,所述齿轮连接杆56中部为所述弧形端和直线端连接处,所述连接方式为在所述弧形端和直线端连接处开设内凹槽,所述内凹槽的形状为内三角形,所述刃状支撑57卡入所述内凹槽处。

进一步的,所述烘干机构包括n条水平传送带,n条所述水平传送带交叉排布在所述壳体1内部,在最上面一条水平传送带的一侧,所述壳体1开设进风口,在最下面一条水平传送带的一侧,所述壳体1开设出风口。

进一步的,在n个所述水平传送带之间均设置加热装置。

进一步的,所述加热装置包括陶瓷加热片和加热电阻丝。

本发明还公开了一种高精度粮食烘干装置所使用的烘干方法,所述烘干方法包括以下步骤:

S1:对粮食进行初步加工,完成粮食的初步烘干过程;

S2:通过电子显微镜对初步烘干后的粮食进行水份含量测量;

S3:根据步骤S2中的测量结果将初步烘干后的粮食进行等级划分,根据不同的等级,分别进行下一步的精确烘干。

进一步的,在步骤S2中,当粮食落在所述斜板上时,控制机械臂对粮食进行定时取样,并提供给电子显微镜进行检测,调节电子显微镜的调焦旋钮,使其保持在能看到粮食内水分子的情况,能看到最多数量的粮食内的情况。

进一步的,所述水平传送带的运动速度的计算方式为:

V=(n*a*s)/(A-B)

其中A表示单颗粮食内部水分子的多少,B表示一级烘干品单颗粮食内部水分子的多少,a代表水平传送带上单位时间水分子降低的速度,s表示单个水平传送带的长度,n表示水平传送带的个数。

有益效果

1)通过在烘干装置内设置电子显微镜,观察烘干后的粮食内部含水量,使得对粮食含水量进行精准把握。

2)通过设置调焦放大器,使得电子显微镜内可以看到更多的粮食内部情况。

3)多条传送带使得对粮食的烘干程度进行精准把握。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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示出了根据本发明实施例的结构示意图;

图2示出了根据本发明实施例的调焦放大器结构示意图。

图中:1、壳体;2、进粮口;31、第一水平传送带;32、第二水平传送带;33、第三水平传送带;34、第四水平传送带;35、第五水平传送带;36、第六水平传送带;37、第七水平传送带;4、斜板;5、电子显微镜;51、第一齿轮;52、第二齿轮;53、第三齿轮;54、第四齿轮;55、调焦旋钮;56、齿轮连接杆;57、刃状支撑;58、支点;59、支撑杆;6、提升机;71、盖板;8、出粮口;9、进风口;10、出风口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整地说明,显然,所描述的实施例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。

本发明公开了一种高精度粮食烘干装置,所述粮食烘干装置包括提升机6和烘干机构。所述提升机6和烘干机构都排布在壳体1内部。所述烘干机构的斜下方设置斜板4,所述斜板4与所述提升机6连接。所述烘干机构包括n条水平传送带,n条所述水平传送带交叉排布在壳体1内部。进一步的,在最上面一条水平传送带的一侧,所述壳体1开设进风口9,在最下面一条水平传送带的一侧,所述壳体1开设出风口10,热风从进风口9进入后依次通过n条所述水平传送带,最后通过出风口10将热风排出,完成粮食的初步烘干。所述壳体1的上端设置有进粮口2,所述进粮口2呈漏斗型,上宽下窄,粮食从所述进粮口2落到所述水平传送带最上面一条上。所述壳体1的底面上设置出粮口8,烘干后的粮食从出粮口8流出。n条所述水平传送带的最下面一条下方设置斜板4。粮食从水平传送带上落入斜板4,经由斜板4落入提升机6。所述斜板4上设置电子显微镜5,所述电子显微镜5定时从粮食中取样进行粮食水含量的观测。所述提升机6靠近所述传送带一侧设置多个卸粮口,所述卸粮口的位置与水平传送带的位置在水平位置上相对应。进一步的,所述卸粮口设置盖板71,所述盖板71与所述提升机6活动连接,当所述盖板71关闭时,所述卸粮口关闭,粮食不会从相应的卸粮口流出。当所述盖板71开启时,所述卸粮口打开,粮食从所述提升机6的相应卸粮口流入所述水平传送带,粮食进行二次烘干。所述提升机6底部设置出粮口8,所述出粮口8设置阀门,所述阀门的位置与所述壳体1底面上的出粮口8位置相对应。当所述提升机6内的粮食达到烘干水平时,打开所述阀门,粮食从出粮口8流出。

示例性的,所述壳体1的右上端设置进粮口2,所述进粮口2的下方设置第一水平传送带31,所述第一水平传送带31为逆时针运动。所述壳体1的右侧面上部设置进风口9。所述进风口9的水平高度与所述第一水平传送带31保持一致。粮食从所述进粮口2落到所述第一水平传送带31后,从所述进风口9吹入热风,对粮食进行烘干。所述第一水平传送带31下方依次设置第二水平传送带32、第三水平传送带33、第四水平传送带34、第五水平传送带35、第六水平传送带36和第七水平传送带37,所述第一水平传送带31、第二水平传送带32、第三水平传送带33、第四水平传送带34、第五水平传送带35、第六水平传送带36和第七水平传送带37交叉设置。所述第一水平传送带31、第三水平传送带33、第五水平传送带35和第七水平传送带37均为逆时针运动,所述第二水平传送带32、第四水平传送带34和第六水平传送带36均为顺时针运动。粮食依次经过所述第一水平传送带31、第二水平传送带32、第三水平传送带33、第四水平传送带34、第五水平传送带35、第六水平传送带36和第七水平传送带37完成初步烘干。所述壳体1的右侧下部设置出风口10,所述出风口10的水平高度与所述第七水平传送带37相对应,热风从所述进风口9进入,依次经过所述第一水平传送带31、第二水平传送带32、第三水平传送带33、第四水平传送带34、第五水平传送带35、第六水平传送带36和第七水平传送带37,对粮食进行烘干,然后从所述出风口10排出,同时将壳体1内的水蒸气排出。

优选的,为了烘干更加均匀。在所述第一水平传送带31与所述第二水平传送带32之间、所述第二水平传送带32和所述第三水平传送带33之间、所述第三水平传送带33和所述第四水平传送带34之间、所述第四水平传送带34和所述第五水平传送带35之间、所述第五水平传送带35和所述第六水平传送带36之间、所述第六水平传送带36和所述第七水平传送带37之间均设置加热装置,示例性的,所述加热装置为陶瓷加热片、加热电阻丝等等。通过所述加热装置避免各个水平传送带上的烘干效果有差异。此时,进风口9只需要吹入干燥空气,干燥空气经过各个水平传送带后从所述出风口10排出,带走烘干过程中所产生的水蒸汽,避免所述壳体1内空气潮湿,导致烘干效率降低,使得所述壳体1内空气时刻保持干燥。

优选的,所述加热装置的温度可以按照不同的档位进行调节。所述第一水平传送带31、第二水平传送带32、第三水平传送带33、第四水平传送带34、第五水平传送带35、第六水平传送带36和第七水平传送带37的运动速度也可以进行独立调节。通过调节所述加热装置的温度或者各个水平传送带的运行速度实现对粮食的精准烘干。

所述壳体1内部左侧设置提升机6,初步烘干后的粮食由所述第七水平传送带37落入所述斜板4,最终落入所述提升机6。粮食落入所述斜板4时,所述电子显微镜5对烘干后的粮食进行定时抽样检测,根据初步烘干后的粮食含水量的不同对粮食进行分类烘干。具体的,电子显微镜5包括机械手,所述机械手定期从所述斜板4上取样,将样品提供给所述电子显微镜5进行检测。所述电子显微镜5观测粮食内部的水分子数量多少,根据水分子数量多少给出粮食水含量等级。示例性的,粮食的水含量等级为四个,分别为一级烘干品、二级烘干品、三级烘干品和四级烘干品。所述电子显微镜5将粮食的水含量等级定时发送给所述提升机6。所述提升机6接收到粮食的水含量等级后,依据粮食的水含量等级将粮食提升到不同的高度,并且打开不同高度的所述盖板71,将粮食倒入不同的水平传送带进行二次精准烘干。示例性的,当粮食的水含量等级被定义为一级烘干品时,无需进行二次烘干。所述提升机6打开底部的所述阀门,粮食从所述出粮口8直接排出。当粮食的水含量等级被定义为二级烘干品时,粮食被所述提升机6提升到所述第六水平传送带36所处的高度,打开与所述第六水平传送带36相对应的盖板71,粮食通过盖板71在重力的作用下落入所述第六水平传送带36进行二次烘干。当粮食的水含量等级被定义为三级烘干品时,粮食被所述提升机6提升到所述第四水平传送带34所处的高度,打开与所述第四水平传送带34相对应的盖板71,粮食通过盖板71在重力的作用下落入所述第四水平传送带34进行二次烘干。当粮食的水含量等级被定义为四级烘干品时,粮食被所述提升机6提升到所述第一水平传送带31所处的高度,打开与所述第一水平传送带31相对应的盖板71,粮食通过盖板71在重力的作用下落入所述第一水平传送带31进行二次烘干。

具体的,所述电子显微镜5还包括调焦旋钮和调焦放大器。所述调焦旋钮用于调节所述电子显微镜5的焦距。进一步的,所述调焦旋钮与所述调焦放大器通过齿轮连接。所述调焦放大器包括第一齿轮51、第二齿轮52、第三齿轮53、第四齿轮54、齿轮连接杆56、刃状支撑57。所述第一齿轮51与所述调焦旋钮啮合连接,所述调焦旋钮驱动所述第一齿轮51转动。所述第二齿轮52与所述第一齿轮51同轴连接,所述第一齿轮51带动所述第二齿轮52同轴转动。所述第二齿轮52与所述第三齿轮53啮合连接,所述第二齿轮52带动所述第三齿轮53转动。所述第三齿轮53与所述第四齿轮54同轴连接,所述第三齿轮53带动所述第四齿轮54转动。进一步的,所述调焦旋钮的直径与所述第二齿轮52和第四齿轮54的直径相同,所述第一齿轮51与所述第三齿轮53的直径相同,当调焦旋钮转动后,所述第四齿轮54与所述调焦齿轮同速度同幅度转动。所述齿轮连接杆56呈“镰刀型”,所述齿轮连接杆56包括弧形端和直线端。所述齿轮连接杆56的弧形端设置有齿牙,所述齿轮连接杆56的弧形端与所述第四齿轮54啮合连接,所述第四齿轮54带动所述齿轮连接杆56的弧形端转动。所述齿轮连接杆56的直线端与一支撑杆59活动连接,以连接处为支点58,所述齿轮连接杆56围绕着支点58转动。所述齿轮连接杆56在中部与所述刃状支撑57连接,具体的,中部为弧形端和直线端连接处,连接方式为在所述弧形端和直线端连接处开设内凹槽,所述内凹槽的形状为三角形,所述刃状支撑57卡入内凹槽处。所述刃状支撑57与所述电子显微镜5的某一个凸镜(图中未示出)固定连接。所述刃状支撑57、齿轮连接杆56与支点58构成一个杠杆。当所述调焦旋钮转动时,间接带动齿轮连接杆56转动,所述齿轮连接杆56绕所述支点58转动,带动所述刃状支撑57转动。由于所述齿牙与支点58的距离大于内凹处与支点58的距离。设定齿牙与支点58的距离为第一力矩,所述内凹处与支点58的距离为第二力矩,所述第一力矩大于所述第二力矩,另一方面因为所述齿轮连接杆56为“镰刀型”,可以有效的放大所述电子显微镜5的调焦旋钮的运动幅度。通过放大所述电子显微镜5的调焦旋钮的运动幅度,可以进一步的调节电子显微镜5的放大倍数。将电子显微镜5的放大倍数调至能看清水珠的最大倍数,以每颗粮食内水珠的占比计算粮食水分含量。尽可能多的观测多颗粮食内部水分含量。

本发明还公开了一种高精度粮食烘干的方法,所述粮食烘干的方法包括以下步骤:

S1:对粮食进行初步加工,完成粮食的初步烘干过程。

具体的,控制粮食从进粮口2以一定的速率落入第一水平传送带31,然后粮食依次经过第二水平传送带32、第三水平传送带33、第四水平传送带34、第五水平传送带35、第六水平传送带36和第七水平传送带37,对粮食进行烘干,最终通过斜坡落入提升机6底部。调节进风口9的热风风量大小,同时调节各水平传送带的运行速率,以此实现对粮食的不同烘干要求。优选的,采用陶瓷加热片、加热电阻丝等加热装置对粮食进行加热,此时不需要热风,只需要保持进风口9有干燥的空气流入壳体1,将加热后粮食产生的水蒸气从出风口10带走即可。

S2:通过电子显微镜对初步烘干后的粮食进行水份含量测量。

具体的,当粮食落在所述斜板4上时,控制机械臂对粮食进行定时取样,并提供给电子显微镜5进行检测。调节电子显微镜5的调焦旋钮,使其保持在在能看到粮食内水分子的情况,能看到最多数量的粮食内的情况。

S3:根据步骤S2中的测量结果将初步烘干后的粮食进行等级划分,根据不同的等级,分别进行下一步的精确烘干。

具体的,根据水分子占比的多少,将初步烘干的粮食分为一级烘干品、二级烘干品、三级烘干品和四级烘干品。所述电子显微镜5将粮食的水含量等级信息发送给提升机6。所述提升机6接收到水含量等级信息后,对不同等级的粮食进行不同的处理。示例性的,当初步烘干的粮食为一级烘干品时,无需二次烘干,所述提升机6直接打开底部的阀门,使得粮食直接从所述出粮口8直接排出。当初步烘干的粮食内水分较少时,所述初步烘干的粮食被定义为二级烘干品时,所述提升机6将初步烘干的粮食提升到所述第六水平传送带36的高度,然后打开相应的盖板71,初步烘干后的粮食通过所述盖板71在重力的作用下流动到所述第六水平传送带36,然后经过所述第六传送带后落入所述第七水平传送带37,接着通过所述斜板4再次落入所述提升机6,在经过所述斜板4时,所述电子显微镜5对二次烘干后的粮食进行再次检测,达到烘干要求后,二次烘干后的粮食最终从所述出粮口8流出。当初步烘干的粮食内水分中等时,初步烘干的粮食被定义为三级烘干品。所述提升机6将初步烘干的粮食提升到所述第四水平传送带34的高度,然后打开相应的盖板71,初步烘干的粮食通过所述盖板71在重力的作用下流动到所述第四水平传送带34,然后初步烘干的粮食依次通过所述第五水平传送带35、第六水平传送带36和第七水平传送带37,最终沿着所述斜板4重新落入所述提升机6内。在经过所述斜板4时,所述电子显微镜5对二次烘干后的粮食进行再次检测,达到烘干要求后,二次烘干后的粮食最终从所述出粮口8流出。

当初步烘干的粮食水分较多时,所述初步烘干的粮食被定义为四级烘干品。所述提升机6将初步烘干的粮食提升到所述第二水平传送带32的高度,然后打开相应的盖板71,初步烘干后的粮食通过所述盖板71在重力的作用下流动到所述第二水平传送带32,然后经过所述第二传送带后落入所述第三水平传送带33、第四水平传送带34、第五水平传送带35、第六水平传送带36和第七水平传送带37,接着通过所述斜板4再次落入所述提升机6,在经过所述斜板4时,所述电子显微镜5对二次烘干后的粮食进行再次检测,达到烘干要求后,二次烘干后的粮食最终从所述出粮口8流出。

进一步的,根据可以根据所述电子显微镜5观测到的每颗粮食的水分子多少和相关参数对各个水平传送带的运动速度进行调节。

示例性的,所述水平传送带的运动速度的计算公式为:

V=(n*a*s)/(A-B)

其中A表示单颗粮食内部水分子的多少,B表示一级烘干品单颗粮食内部水分子的多少,a代表水平传送带上单位时间水分子降低的速度,s表示单个水平传送带的长度,n表示水平传送带的个数。

上述公式由以下公式推导而来:

(A-B)/a=(n*s)/V

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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