用于粮食加工的被动采样式颜色监测装置的制作方法

本技术涉及监测仪器，具体为一种用于粮食加工的被动采样式颜色监测装置。

背景技术：

1、在粮食的生产、加工中，进行颜色监测是一个至关重要的质量控制环节，可用于衡量粮食的成熟度、新鲜度、纯度、加工精度等指标。目前的粮食行业中，实现颜色监测的装置通常包括采样机构和测量机构（采用相机或颜色传感器），其中采样机构一般采用绞龙或其他主动式取料结构。在对物料进行采样时，绞龙这种主动式取料结构的作用方式是强制地从生产线中攫取物料；例如公告号为cn221038147u的专利所提供的自动取样检查装置中，绞龙杆伸入管道中，通过转动对管道中的物料进行输送。然而，这种方式在实际应用中存在着如下缺陷：

2、其一，绞龙等主动式取料结构的结构大多较为复杂，安装时需要对生产线进行较大改造，故而设置成本较高；并且机械部件易磨损，维护成本也较高。其二，主动攫取的方式会对物料流态产生较大干扰，从而可能会影响生产加工工艺的流畅度和效果等。

3、综上所述，提供一种结构简单、安装方便、对现有生产线影响小的粮食颜色监测装置是非常有必要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于粮食加工的被动采样式颜色监测装置，以解决上述背景技术中所提到的，现有的粮食颜色监测装置采用主动式取料结构，存在结构复杂、安装不便、对生产线影响较大等缺陷的问题。

2、本实用新型是采用以下技术方案实现的：

3、一种用于粮食加工的被动采样式颜色监测装置，包括颜色测量单元，所述颜色测量单元包括光源、颜色传感器和测量电路；还包括采样收集单元、吹扫单元和控制单元，所述控制单元分别与颜色测量单元、吹扫单元电连接；所述采样收集单元包括样品收集仓，所述样品收集仓的上部设有进料开口，所述进料开口以开口朝上的方式伸入将粮食由上至下输送的粮食加工输送立管中；所述颜色测量单元被配置为朝向样品收集仓内部收集的粮食进行颜色测量；所述吹扫单元被配置为将样品收集仓中的粮食吹离。

4、本实用新型所提供的颜色监测装置中，通过上部设有进料开口且伸入粮食加工输送立管中的样品收集仓，可以被动接取产品生产线中的粮食，而后可由颜色测量单元自动对粮食进行颜色检测；颜色检测完成后，吹扫单元可引入高压空气将被检粮食吹离，以便于样品收集仓可接取新的物料继续进行检测；由此，本实用新型实现了对生产线中粮食的颜色监测。其中，采样收集单元采用被动接取流动物料的样品收集仓，属于非干预式、顺势采样，利用了粮食加工输送立管中物料自身的流态，不需要进行强制攫取，因而对生产线的影响较小；并且样品收集仓的结构十分简单，只需将其伸入输送立管中即可，所以进行设置及维护的操作简便、成本较低。

5、进一步地，所述样品收集仓的一侧设有颜色测量单元，所述颜色测量单元与样品收集仓之间设有透明的监测窗口。

6、通过设置透明的监测窗口，可以实现颜色测量单元对粮食的无接触式检测，避免了颜色测量单元被污染。

7、进一步地，还包括吹扫单元，所述吹扫单元与控制单元电连接；所述样品收集仓的底部设有吹扫开孔，所述吹扫单元被配置为从样品收集仓的下方朝向吹扫开孔吹出斜向上的气体。

8、通过在样品收集仓的底部开设吹扫开孔，并对吹扫单元的吹气方向进行限定，使得高压气体可从样品收集仓的底部吹入，而后使样品收集仓中的粮食往斜向上方向运动，进而可通过进料开口离开样品收集仓，回到输送立管中继续进行流转；基于此，不需要再对被检粮食进行单独的收集与复位，可有效减少工作量。并且，通过高压气体吹扫也可对监测窗口进行清洁，防止物料残留污染窗口，无需再进行手动清洁或额外设置清洁部件。

9、进一步地，所述颜色测量单元中，测量电路包括跨阻放大器、电压控制振荡器和微处理器；所述颜色传感器的输出端电连接跨阻放大器的输入端，所述跨阻放大器的输出端电连接电压控制振荡器的输入端，所述电压控制振荡器的输出端电连接微处理器的输入端。

10、通过设置跨阻放大器、电压控制振荡器和微处理器，可将颜色检测信息以频率信号的形式输出，相比现有颜色测量单元普遍采用的直接输出电压或集成adc数字输出的方式，频率信号输出具有以下优点：其一是高分辨率，即可通过微处理器（mcu）中的计数器将频率精确测量到个位数（1hz）；如若是测量电压的微小变化（例如3.500v和3.501v的区别）则需要非常高精度的adc，成本高昂。其二是抗干扰能力强，即此处的频率信号作为一种数字信号，在传输过程中即使线路上有噪声导致电压幅值略有变化，但只要脉冲的上升沿/下降沿能被正确识别，频率值就不会改变；而模拟电压信号在长距离传输中极易受干扰。其三是接口简单，即无需adc芯片，只需要mcu的一个数字输入引脚（甚至不需要高级外设，普通io口配合定时器/计数器即可）就能读取，大大简化了系统设计，降低了成本。其四是实时性好，即转换电路全部由硬件实现，响应速度非常快。

11、进一步地，所述吹扫单元包括空气压缩机、储气罐、电磁阀和输气管，所述电磁阀与控制单元电连接，所述输气管的输出端设置在吹扫开孔的下方。

12、通过控制单元控制电磁阀的通电时间节点，可间接控制吹扫单元执行吹扫的时间节点，进而实现定时吹扫效果；并且，通过控制给电磁阀的电信号模式，可以实现短吹、长吹、间歇多次吹扫等模式，进而使吹扫模式能够灵活适配实际应用中不同物料的粘附性或其他生产参数要求。

13、进一步地，所述样品收集仓的一侧连接有连接外壳，所述连接外壳的与样品收集仓相邻的侧面上开设有监测窗口，所述连接外壳的内部安装有颜色测量单元。

14、通过设置连接外壳，来对颜色测量单元进行容纳和保护。

15、进一步地，所述连接外壳为圆柱形，所述连接外壳的与样品收集仓连接的一端穿过安装管后伸入粮食加工输送立管中；所述安装管固定连接在粮食加工输送立管的外侧，所述连接外壳通过螺钉组件安装在安装管中。

16、通过将连接外壳设置为圆柱形（粮食加工输送立管的侧面上设有相应圆孔），可与安装管、螺钉组件实现良好配合以实现对连接外壳的快速拆装，进而实现对整个颜色监测装置的灵活安装；由此，本实用新型具有安装简单方便的优点，相比于现有技术极大简化了安装流程。

17、进一步地，所述样品收集仓呈漏斗状。

18、通过将样品收集仓设置为漏斗状，可基于大开口、小出口的结构实现高效的物料收集效果；并且更加适配吹扫气体的作用方式，便于实现对物料的吹离；另外漏斗状的锥形结构本身具有较好的机械强度，能够承受一定量样品的冲击和压力，不易变形。

19、本实用新型实现的有益效果是：

20、提供一种用于粮食加工的颜色监测装置，通过设置采样收集单元、颜色测量单元、吹扫单元和控制单元，可以实现对生产线中粮食颜色的在线监测；其中，采样收集单元包括上部设有进料开口且伸入粮食加工输送立管中的样品收集仓，可以被动接取生产线中的粮食，实现被动采样。与采用强制攫取方式的现有颜色监测装置相比，本实用新型所提出颜色监测装置中的被动采样方式对生产线的影响较小；并且装置整体结构简单，所以进行设置及维护的操作简便、成本较低。