谷物水分检测装置、粮食烘干设备及温度控制方法

文档序号:566306 发布日期:2021-05-18 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 谷物水分检测装置、粮食烘干设备及温度控制方法 (Grain moisture detection device, grain drying equipment and temperature control method ) 是由 胡彪 徐燕 于 2020-12-31 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种谷物水分检测装置、粮食烘干设备及温度控制方法。所述谷物水分检测装置包括水分检测组件、谷物供给组件以及壳体,水分检测组件以及谷物供给组件至少部分地位于壳体内部,谷物供给组件包括筛板及料斗;筛板开设有谷粒保持口,谷粒保持口用于容纳并保持单粒谷物;料斗的内表面开设有入料口以及出料口;筛板可拆卸地安装于料斗的内表面上且可相对于料斗的内表面旋转,谷粒保持口能够通过旋转筛板与入料口相连通,料斗的内表面还在谷粒保持口的旋转路径上安装有弹性元件。采用本发明所公开的谷物水分检测装置,被卡着的谷物能够较容易地脱离该谷粒保持口,从而降低颗粒过大的谷物被卡在筛板的故障发生几率。(The invention discloses a grain moisture detection device, grain drying equipment and a temperature control method. The grain moisture detection device comprises a moisture detection assembly, a grain supply assembly and a shell, wherein the moisture detection assembly and the grain supply assembly are at least partially positioned in the shell, and the grain supply assembly comprises a sieve plate and a hopper; the sieve plate is provided with a grain holding opening for accommodating and holding single grains; the inner surface of the hopper is provided with a feeding port and a discharging port; the sieve plate is detachably mounted on the inner surface of the hopper and can rotate relative to the inner surface of the hopper, the grain holding port can be communicated with the feeding port through the rotating sieve plate, and an elastic element is further mounted on the inner surface of the hopper on a rotating path of the grain holding port. By adopting the grain moisture detection device disclosed by the invention, the clamped grains can be easily separated from the grain holding opening, so that the fault occurrence probability that grains with overlarge grains are clamped on the sieve plate is reduced.)

谷物水分检测装置、粮食烘干设备及温度控制方法

技术领域

本发明涉及水分检测技术领域,尤其涉及一种谷物水分检测装置、粮食烘干设备及温度控制方法。

背景技术

目前,粮食烘干设备通常都配置有谷物水分检测装置用以测定谷物所含水分,从而及时调整粮食烘干设备的相关工作参数。

已知的电阻式水分检测装置在碾压单粒谷物的情况下所测得的水分含量值比较准确,因而如何尽可能地确保仅有单粒谷物被碾压是电阻式水分检测装置领域应当解决的难题之一。已有用于检测谷物所含水分的电阻式水分检测装置在入料口配备了圆板状的筛板,该筛板具有谷粒保持口,该谷粒保持口被形成为仅可容纳单粒的某一种谷物,该筛板可通过旋转使其谷粒保持口与料斗的腔室之间的连通开启或阻断。

然而,如果掉落至该谷粒保持口的某一粒谷物的颗粒大小过大,以致被卡在该谷粒保持口内。即使该谷粒保持口与料斗的腔室两者被连通,也无法进入后者内部,谷物水分检测装置也就产生了故障,因此这一问题亟待解决。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种谷物水分检测装置、粮食烘干设备及温度控制方法,以降低颗粒过大的谷物被卡在筛板的故障发生几率。

根据本发明的实施例的第一方面,谷物水分检测装置包括壳体、用于检测待测谷粒的水分含量的水分检测组件以及用于向所述水分检测组件供给待测谷粒的谷物供给组件,所述水分检测组件以及所述谷物供给组件至少部分地位于所述壳体内部,所述谷物供给组件包括:

筛板,所述筛板开设有谷粒保持口,所述谷粒保持口用于容纳并保持单粒谷物;

料斗,所述料斗的内表面开设有入料口以及出料口;

其中,所述筛板可拆卸地安装于所述料斗的内表面上且可相对于所述料斗的内表面旋转,所述谷粒保持口能够通过旋转所述筛板与所述入料口相连通,所述料斗的内表面还在所述谷粒保持口的旋转路径上安装有弹性元件。

进一步地,所述筛板上固定连接有推送块,所述谷物供给组件被设置为:所述筛板正转的情况下,待测谷粒能够随着所述筛板的转动而转移至所述入料口;所述筛板反转的情况下,待测谷粒能够被所述推送块推送至所述出料口。

进一步地,所述弹性元件的安装位置位于所述入料口的邻接区域,且所述邻接区域相对于所述入料口位于所述筛板正转或反转情况下的旋转路径的前方。

进一步地,所述筛板上还开设有排气孔,所述排气孔在所述筛板的上表面的开口面积小于在所述筛板的下表面的开口面积。

进一步地,所述水分检测组件包括由一对碾压轮组成的碾压组件,所述谷物水分检测装置还设置有滑道组件,所述滑道组件位于所述入料口的下方,所述滑道组件用于提供待测谷粒由所述入料口至所述碾压组件的引导路径,所述滑道组件设置有引导结构,所述引导结构用于引导待测谷粒运动至所述碾压组件厚度方向上的中间区域。

进一步地,所述水分检测组件包括由第一碾压轮以及第二碾压轮组成的碾压组件,所述第一碾压轮以及所述第二碾压轮用于碾压待测谷粒的圆周表面两者中至少之一开设有缺口。

进一步地,所述第一碾压轮或所述第二碾压轮的横截面轮廓为由一优弧与一直线段组成的封闭图形。

进一步地,所述水分检测组件包括由第一碾压轮以及第二碾压轮组成的碾压组件,所述第一碾压轮以及所述第二碾压轮用于碾压待测谷粒的圆周表面上均开设有沟槽状的纹路,所述第一碾压轮的纹路不同于所述第二碾压轮的纹路。

根据本发明的实施例的第二方面,粮食烘干设备具有根据前述任一技术方案所述的谷物水分检测装置。

进一步地,所述粮食烘干设备还具有回转阀组、调温装置以及控制装置,所述控制装置的输入端与所述谷物水分检测装置电连接,所述控制装置的输出端分别与所述回转阀组以及所述调温装置电连接。

根据本发明的实施例的第二方面,粮食烘干设备具有根据前述任一技术方案所述的谷物水分检测装置。

进一步地,所述粮食烘干设备还具有回转阀组、调温装置以及控制装置,所述控制装置的输入端与所述谷物水分检测装置电连接,所述控制装置的输出端分别与所述回转阀组以及所述调温装置电连接。

根据本发明的实施例的第三方面,适用于前述的粮食烘干设备的温度控制方法包括:

所述控制装置接收所述谷物水分检测装置所测得的水分值;

所述控制装置比较所测得的水分值与预设的阈值两者的大小关系,若所测得的水分值大于预设的阈值,则所述控制装置至少执行如下步骤之一:控制所述调温装置将所述粮食烘干设备的温度调高;控制用于驱动所述回转阀组的驱动电机的转速降低。

本发明实施例所提供的技术方案至少具有如下有益效果:料斗的内表面在谷粒保持口的旋转路径上安装有弹性元件,被卡在该谷粒保持口的谷物随着筛板的转动而触碰该弹性元件。在该弹性元件的弹性回复力的作用下,被卡着的谷物能够较容易地脱离该谷粒保持口,从而降低颗粒过大的谷物被卡在筛板的故障发生几率。

附图说明

图1为本发明实施例中的谷物水分检测装置的主要结构示意图(立体视角);

图2为本发明实施例中的谷物水分检测装置的主要结构示意图(侧面视角);

图3为本发明实施例中的谷物水分检测装置中的料斗以及筛板的组装结构示意图;

图4为图3的另一视角的示意图(视角方向垂直于筛板);

图5为图3去除筛板后的结构示意图;

图6为本发明实施例中的谷物水分检测装置中的筛板的结构示意图;

图7为图6中的筛板中的排气孔的A-A方向的剖视图;

图8为本发明另一实施例中的谷物水分检测装置中的筛板的结构示意图;

图9为本发明实施例中的谷物水分检测装置中的水分测定元件的示意图;

图10本发明实施例中的谷物水分检测装置中的传动组件的结构示意图;

图11为图10的另一视角。

图中,10-谷物水分检测装置;110-料斗,111-入料口,112-第一出料口,113-第二出料口,114-截流板;120-筛板,121-谷粒保持口,122-排气孔,123-推送块;131-第一碾压轮,132-第二碾压轮,133-第一刮板,134-第二刮板,135-第一毛刷,136-第二毛刷;140-滑道组件;160-壳体;170-弹性元件;180-水分测定元件,181-触片;191-驱动电机,192-主动齿轮,193-被动齿轮,194-第一碾压齿轮,195-第二碾压齿轮,196-进谷齿轮,197-毛刷齿轮;20-待测谷粒。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。本发明各实施例之间的技术方案可以相互结合,但是应当以本领域普通技术人员能够实现为基础。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”以及“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接和活动连接,也可以是可拆卸连接和不可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以是相互间的通讯。而“固定连接”包括可拆卸连接、不可拆卸连接以及一体地连接等。

在本发明中涉及类似“第一”或“第二”等用语仅用于描述目的,不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

本发明实施例涉及一种粮食烘干设备。该粮食烘干设备具有储存装置、烘干装置以及循环提升装置。该烘干装置位于储存装置的下方且该烘干装置用于烘干粮食谷物;循环提升装置用于将粮食谷物提升至位于粮食烘干设备上部的储存装置内。

该粮食烘干设备还具有谷物水分检测装置10,该谷物水分检测装置10位于循环提升装置的卸谷通道的下方,用于检测来自卸谷通道的谷物的水分含量。

该粮食烘干设备还具有回转阀组、调温装置以及控制装置,控制装置的输入端与谷物水分检测装置10电连接,控制装置的输出端分别与回转阀组以及调温装置电连接。谷物水分检测装置10与粮食烘干设备的控制装置相配合,控制调温器的阀门开度或者回转阀组的电机转速,不必控制作为热源的热炉的温度。一个热炉可为多台粮食烘干设备提供热量,根据需要针对性地调节每一台粮食烘干设备的温度,以实现每台粮食烘干设备谷物所含水份的独立控制。

本发明实施例还提供了一种温度控制方法。该温度控制方法包括:

控制装置接收谷物水分检测装置10所测得的水分值;

控制装置比较所测得的水分值与预设的阈值两者的大小关系,若所测得的水分值大于预设的阈值,则控制装置至少执行如下步骤之一:控制调温装置将粮食烘干设备的温度调高;控制用于驱动回转阀组的驱动电机的转速降低。回转阀组的驱动电机的转速越低,则谷物接受热风烘干的时间越多,烘干效果也就得到了改善。两种改善烘干效果的措施在其中一种措施难以改善烘干效果或改善的效果有限,则可启用另一种改善措施。作为双重保险,降低了粮食烘干设备对于谷物的烘干效果不达标的可能性。

以下文字将结合说明书附图描述本发明实施例中的谷物水分检测装置。

请参阅图1及图2,谷物水分检测装置10大致分为壳体160、水分检测组件以及谷物供给组件,水分检测组件用于检测待测谷粒20的水分含量,谷物供给组件用于向水分检测组件供给待测谷粒20,水分检测组件以及谷物供给组件至少部分地位于壳体160内部。

具体地,谷物供给组件包括料斗110、筛板120(图1及图2未示出,请参见图3至图4以及图6至图8)、滑道组件140以及传动组件,水分检测组件包括碾压组件以及水分测定元件180。料斗110、筛板120、碾压组件、滑道组件140、水分测定元件180以及传动组件均至少部分地位于壳体160内部。

请参阅图3至图5,料斗110的内表面开设有入料口111以及出料口。入料口111提供了待测谷粒20进入滑道组件140(请参阅图2)所限定的通道空间内的入口,出料口则用于将不需要检测所含水分的谷粒排出整个谷物水分检测装置10。可以理解的是,出料口的数目可以为至少两个。如图5所示,出料口包括第一出料口112以及第二出料口113。第一出料口112用于将不需要检测的谷粒排出,第二出料口113则用于清理瘪谷或杂屑等。料斗110还具有截流板114,料斗110的内表面构成敞口空间的底面,截流板114环绕该内表面形成为敞口空间的大部分侧面。应当指出,截流板114并未将敞口空间的四周完全封闭(例如,在第一出料口112的位置截流板114缺失)。截流板114的材质可以为塑料或金属。

请参阅图3至图4及图6,筛板120开设有谷粒保持口121,谷粒保持口121用于容纳并保持单粒谷物。如前所述,电阻式水分检测装置在碾压单粒谷物的情况下所测得的水分含量值比较准确,谷粒保持口121用于尽可能使得仅有单粒谷物通过筛板120而进入碾压组件的一对碾压轮之间。筛板120可拆卸地安装于料斗110的内表面上。

请参阅图3及图5,谷物水分检测装置10被安装后,料斗110的内表面倾斜于水平面,因而筛板120也倾斜于水平面。安装后,第二出料口113以及第一出料口112均位于入料口111的斜下方,因此排出不需要检测的谷粒以及清理瘪谷或杂屑等均可借助于谷物或杂屑自身的重力作用,从而便于收集和排出。

对于每一种作物的谷粒,可针对性地设计谷粒保持口121的形状以及尺寸大小。当需要更改待测谷粒的种类(例如,由检测小麦粒所含水分改为检测大豆所含水分),更换专用的筛板120即可。可以理解的是,筛板120也可以设置多个谷粒保持口121,每一个谷粒保持口121为特定的待测谷物种类而设计,因而尺寸或形状彼此不同。

如图3至图4及图6所示,谷粒保持口121表现为筛板120的边缘的缺口的形式。可以理解的是,谷粒保持口121还可以为筛板120上的通孔的形式,即此时谷粒保持口121位于筛板120的非边缘区域。

在需要多粒待测谷粒20依次进入滑道组件140所构成的通道内的情况下,筛板120可设置形状及尺寸均相同的多个谷粒保持口121,例如图8所示。

筛板120可相对于料斗110的内表面旋转,谷粒保持口121能够通过旋转筛板120与入料口111相连通。旋转筛板120,可使得谷粒保持口121旋转至正对入料口111的位置,从而谷粒保持口121中的待测谷粒20能够通过入料口111掉落至滑道组件140内的通道中。

请参阅图5,料斗110的内表面还在谷粒保持口121的旋转路径上安装有弹性元件170。被卡在该谷粒保持口的谷物随着筛板的转动而触碰该弹性元件。在该弹性元件的弹性回复力的作用下,被卡着的谷物能够较容易地脱离该谷粒保持口,从而降低颗粒过大的谷物被卡在筛板的故障发生几率。

进一步地,如图5所示,弹性元件170的安装位置位于入料口111的邻接区域,且该邻接区域相对于入料口111位于筛板120正转或反转情况下的旋转路径的前方。

弹性元件170位于正转情况下的旋转路径的前方,使得筛板120的谷粒保持口121上的谷粒被旋转而挤压触碰弹性元件170,从而对于弹性元件170施加一挤压力。弹性元件170的安装位置位于入料口111的邻接区域的前方,使得通过入料口111后的谷粒容易脱离谷粒保持口121而掉落至筛板120的表面,进而通过第二出料口113或第一出料口112排出。

在筛板120反转的情况下(此时可能不需要检测谷物所含水分),谷粒保持口121将携带谷物,谷物可能也会被带入滑道组件140的通道。为了避免谷物在没有检测需求的情况下也进入至相关检测元件的区域,在位于反转情况下的旋转路径的前方也可以设置弹性元件170。弹性元件170可以为橡胶或弹簧等。具体地,弹性元件170可选用橡胶条,该橡胶条露出于料斗110的内表面,使得被卡在该谷粒保持口的谷物能够更容易触碰到该橡胶条。

请参阅图3至图4以及图6及图8,筛板120上固定连接有推送块123,谷物供给组件被设置为:筛板120正转(例如,逆时针旋转)的情况下,待测谷粒20能够随着筛板120的转动而转移至入料口111;筛板120反转(例如,顺时针旋转)的情况下,待测谷粒20能够被推送块123推送至第一出料口112。如图6及图8所示,推送块123为锥形块,该锥形块的横截面轮廓为由一弦与一对直角边做成的封闭图形,其中一直角边所在的侧面为直角侧面。该直角侧面用于将待测谷粒20推送至第一出料口112。

请参阅图6至图8,筛板120上还开设有排气孔122,排气孔122在筛板120的上表面的开口面积小于在筛板120的下表面的开口面积。排气孔122的作用不限于尽可能使得谷物水分检测装置10与粮食烘干设备的气体流通顺畅,同时也有助于减少灰尘或杂屑在谷物水分检测装置10内的堆积,因此如图7所示,排气孔122设计为下端开口扩大的锥形孔,该孔的A-A向剖视图截面轮廓为底边较顶边更长的梯形。如此设计,使得灰尘或杂屑(灰尘或杂屑的颗粒小于该锥形孔)容易通过第二出料口113顺利地排出整个谷物水分检测装置10。可以理解的是,排气孔122可以为多个,且可以设置为在筛板120的表面均匀布置。排气孔122的横截面开口形状可设置为水滴形。

请参阅图2,水分检测组件包括由一对碾压轮组成的碾压组件,谷物水分检测装置还设置有滑道组件140,滑道组件140位于入料口111的下方,滑道组件140用于提供待测谷粒20由入料口111至碾压组件的引导路径。滑道组件140包括滑道挡板,多个滑道挡板围合形成侧面四周封闭的通道。该通道可分为第一通道段及第二通道段两部分,第一通道段的延伸方向大致平行于截流板114所围成的腔室的轴向,使得来自第一出料口112的待测谷粒20能够顺利掉落至第一通道段。第二通道段的延伸方向相对于第一通道段发生转折,第二通道段的延伸方向大致为竖直向下,从而利用重力加快待测谷粒20的坠落。

经研究发现,电阻式水分检测装置的碾压轮碾压谷物时,如果待测谷粒位于碾压轮的厚度方向的中间区域,则检测结果相对更加准确。因此,图2所示的滑道组件140还设置有引导结构,该引导结构用于引导待测谷粒运动至碾压组件厚度方向上的中间区域。引导结构可以是两侧或者两侧中的其中一侧的滑道挡板向对应于碾压组件厚度方向上的中间区域靠拢,从而通道空间向中间区域收拢,从而引导待测谷粒运动至碾压组件厚度方向上的中间区域;引导结构还可以是两侧的滑道挡板倾斜于滑道底面而延伸,从而配合形成横截面轮廓为梯形的通道,该梯形的底边长度小于顶边长度,从而通道的底面面积小于通道的顶面面积,并且通道的底面对应于碾压组件厚度方向上的中间区域。待测谷粒沿着通道的底面运动,从而被引导至碾压组件厚度方向上的中间区域。可以理解的是,引导结构还可以是滑道底面自身为字母V的形状或者字母U的形状,字母V或字母U的底部对应于碾压组件厚度方向上的中间区域。

请参阅图1至图2,碾压组件包括第一碾压轮131以及第二碾压轮132,第一碾压轮131以及第二碾压轮132用于碾压待测谷粒的圆周表面两者中至少之一开设有缺口,可减小碾压轮抱死的发生几率。缺口的设置如图1所示,该缺口为字母V形。

请参阅图1至图2,第一碾压轮131或第二碾压轮132的横截面轮廓为由一优弧与一直线段组成的封闭图形,从而避免谷物长时间在滑道通道内堆积,不会使得碾压轮抱死引起动力源的损坏。图1及图2示出了第一碾压轮131的横截面轮廓形状大于半圆,即由一完整的圆形沿一直线段切除后余下的形状,该直线段与圆周相交。

进一步地,图中未示出,第一碾压轮131以及第二碾压轮132用于碾压待测谷粒20的圆周表面上均开设有沟槽状的纹路,以减少谷物在两个碾压轮之间打滑而导致水分检测失效的问题发生。第一碾压轮131的纹路不同于所述第二碾压轮132的纹路,能够有效增大摩擦力,有利于排出碾压形成的碎屑。

请参阅图2,碾压组件还包括第一刮板133、第二刮板134、第一毛刷135以及第二毛刷136。第一刮板133以及第二刮板134的作用是刮除粘附在碾压轮上的较大颗粒的谷物残余物,避免影响后续的检测准确度;第一毛刷135以及第二毛刷136的作用则是刷除粘附在碾压轮上的较小颗粒的谷物残余物,同样是为了避免影响后续的检测准确度。

请参阅图9,水分测定元件180通过触片181检测第一碾压齿轮194与第二碾压齿轮195之间电阻值的变化,进而可测得待测谷粒20所含的水分。为了避免没有采集到电信号的情况,第一碾压齿轮194与第二碾压齿轮195上的触片181的数目均为两个以上。

请参阅图10至图11,传动组件包括驱动电机191、主动齿轮192、被动齿轮193、第一碾压齿轮194、第二碾压齿轮195、进谷齿轮196以及毛刷齿轮197,其传动关系为:驱动电机191直接驱动主动齿轮192,主动齿轮192带动被动齿轮193旋转;由被动齿轮193再将动力分别传递至第一碾压齿轮194、毛刷齿轮197以及进谷齿轮196,而由第一碾压齿轮194带动第二碾压齿轮195完成整个谷物水分检测装置10的动力传输,其中被动齿轮193与进谷齿轮196的动力传递通过锥齿轮的配合,实现了动力传动方向的改变。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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