一种用于海藻酸钠产线在线含水率测量装置的制作方法

1.本发明涉及仪器测量领域，尤其涉及一种用于海藻酸钠产线在线含水率测量装置。


背景技术：

2.海藻酸钠是海带的提取物，广泛用于食品，化妆品添加剂等领域。造粒到成品工段，需要烘干，含水率是一个需要监控的参数。之前的监测方法，是人工取样，实验室检验，1个小时抽样一次。测量含水率的效率不高，非常浪费人力资源，测量成本高，同时由于海藻酸钠生产线的余温较高，测试的环境具有残余大量蒸汽，对测试的环境会产生影响。


技术实现要素：

3.本发明提供一种用于海藻酸钠产线在线含水率测量装置，具体安装在海藻酸钠生产线上，海藻酸钠生产线上设有烘干流水线，原料经过烘干流水线烘干后进入集料仓内，包括：安装架、伺服电机、水分测量装置，所述水分测量装置上带有取料装置，所述取料装置与所述水分测量装置一体化设置，所述安装架安装在所述集料仓内，所述伺服电机安装在所述安装架上并且所述伺服电机的转轴水平设置，所述水分测量装置安装在所述伺服电机的转轴上。
4.进一步的，所述安装架包括：竖直安装板、水平安装板、倾斜支撑板，所述水平安装板的第一端与所述竖直安装板连接，所述水平安装板的第二端与所述竖直安装板的底端通过倾斜支撑板连接，竖直安装板、水平安装板、倾斜支撑板形成结构稳定的三角形结构，所述伺服电机固定安装在所述水平安装板的第二端，所述伺服电机的转轴向外伸出所述水平安装板。
5.进一步的，所述取料装置具体为顶部开口的料筒，所述料筒设置在所述水平安装板的外部，所述伺服电机的转轴与所述料筒的侧壁中部连接，所述水料筒跟随所述伺服电机的转轴一同进行翻转运动。
6.进一步的，所述水分测量装置包括：第一电极、第二电极、隔板、电路板，所述隔板水平设置在所述料筒内，所述电路板安装在所述隔板与料筒的底板之间，所述第一电极、第二电极均安装在所述隔板附近并且位于所述料筒开口的一侧，所述第一电极与所述第二电极均连接到所述电路板上，所述第一电极与所述第二电极之间构成电容测量传感器。
7.进一步的，所述第一电极、第二电极通过绝缘填充体固定在所述隔板的表面，所述第一电极与所述第二电极之间通过绝缘填充体进行分离固定。
8.进一步的，所述第一电极为圆盘状结构，所述第二电极为圆环状结构，所述第二电极套装在所述第一电极的外部。
9.进一步的，所述集料仓的顶部设有开口，原料形成竖直的料流从集料仓的顶部开口注入到集料仓内，所述料筒位于所述料流的正下方。
10.进一步的，按照如下方法进行水分测量：
s1：设备安装，将竖直安装板固定安装在集料仓的内壁上，调整竖直安装板的位置使料筒位于料流的正下方；s2：料筒的开口竖直向上设置并且承接原料，待料筒装满后测量满料含水率；s3：测量完成后，伺服电机带动料筒逆时针旋转180
°
，将料筒内的原料倒出；s4：原料倒出后，伺服电机带动料筒顺时针旋转180
°
，将料筒的开口竖直向上设置；s5：重复s2-s4实现含水率的自动化的在线连续测量。
11.进一步的，步骤s2中料筒装满后利用电容传感器得到测量中间值m，根据测量中间值代入含水率与测量值m的标定曲线从而得到含水率。
12.进一步的，所述测量中间值m经过温度补偿曲线进行修正，所述料筒内还安装有温度传感器，根据温度传感器测得的温度对测量中间值m进行修正，以消除温度对测量结果的影响。
13.与现有技术相比，本发明提供一种用于海藻酸钠产线在线含水率测试仪，具有以下有益效果：1.本发明通过安装架、伺服电机、水分测量装置组成在线含水率测量装置；其中水分测量装置安装在所述伺服电的转轴；通过伺服电机带动水分测量装置进行翻转转动；水分测量装置在翻转过程中实现原有样品倒出和重新取样，实现含水率的自动化的在线连续测量，产品的品控更精确，提高了产品一致性，同时减少人力成本。
14.2.本发明通过电容传感器对原料进行含水率测量，同时设计温度补偿机制使电容传感器在高温测试环境下保持测试的准确性。
15.附图说明：图1为一种用于海藻酸钠产线在线含水率测量装置的整体结构示意图。
16.图2为水分测量装置的俯视图。
17.图3为水分测量装置的透视图。
18.图4为样品含水率与传感器测量值之间的关系图。
19.图5为温补系数与温度之间的关系图。
20.其中：101-竖直安装板；102-水平安装板；103-倾斜支撑板；2-伺服电机；201-转轴；3-水分测量装置；301-料筒；302-隔板；303-第一电极；304-第二电极；305-电路板。
具体实施方式
21.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。
22.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
23.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指
同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
24.本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
25.同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”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。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.如图1-3所示，本发明提供一种用于海藻酸钠产线在线含水率测量装置，具体安装在海藻酸钠生产线上，海藻酸钠生产线上设有烘干流水线，原料经过烘干流水线烘干后进入集料仓内，包括：安装架、伺服电机2、水分测量装置3，水分测量装置3上带有取料装置，取料装置与水分测量装置一体化设置，安装架安装在集料仓内，伺服电机2安装在安装架上并且伺服电机2的转轴201水平设置，水分测量装置3安装在伺服电2的转轴201上。本发明通过安装架、伺服电机、水分测量装置组成在线含水率测量装置；其中水分测量装置安装在伺服电的转轴；通过伺服电机带动水分测量装置进行翻转转动；水分测量装置在翻转过程中实现原有样品倒出和重新取样，实现含水率的自动化的在线连续测量，产品的品控更精确，提高了产品一致性，同时减少人力成本。
27.以下对本发明的安装架进行具体的结构限定，安装架包括：竖直安装板101、水平安装板102、倾斜支撑板103，水平安装板102的第一端与竖直安装板101连接，水平安装板102的第二端与竖直安装板101的底端通过倾斜支撑板103连接，竖直安装板101、水平安装板102、倾斜支撑板103形成结构稳定的三角形结构，伺服电机2固定安装在水平安装板102的第二端，伺服电机2的转轴201向外伸出水平安装板102。
28.以下对本发明的取料装置进行具体的描述，取料装置具体为顶部开口的料筒301，料筒301设置在水平安装板102的外部，伺服电机2的转轴201与料筒301的侧壁中部连接，水料筒301跟随伺服电机2的转轴201一同进行翻转运动，集料仓的顶部设有开口，原料形成竖直的料流从集料仓的顶部开口注入到集料仓内，料筒301位于料流的正下方。
29.本发明通过电容测量法对料筒301内的原料进行测量，具体的，本发明的水分测量装置包括：第一电极303、第二电极304、隔板302、电路板305，隔板302水平设置在料筒301内，电路板305安装在隔板302与料筒301的底板之间，第一电极303、第二电极304均安装在隔板302附近并且位于料筒301开口的一侧，第一电极303与第二电极304均连接到电路板305上，第一电极303与第二电极304之间构成水分测量传感器。
30.为方便对第一电极303与第二电机304进行固定，本发明将第一电极303、第二电极304通过绝缘填充体固定在隔板302的表面，第一电极303与第二电极304之间通过绝缘填充体进行分离固定，具体的，第一电极303为圆盘状结构，第二电极304为圆环状结构，第二电极304套装在第一电极303的外部，绝缘填充体可以同时防止原料穿过隔板到达电路板的安
装腔体内。
31.本发明采用如下方法实现含水率的在线测量：s1：设备安装，将竖直安装板101固定安装在集料仓的内壁上，调整竖直安装板101的位置使料筒301位于料流的正下方，料筒301内的第一电极303、第二电极304构成水分测量传感器，第一电极303、第二电极304连接到电路板305上，一定含水率的海藻酸钠原料放入料筒301内，原料对应一定的电容，测量获得中间值m；将不同含水率的标定物料放入料筒301内并测量得到对应中间值m（在常温环境下），从而得到含水率与测量中间值m的线性关系函数（如图4所示）；s2：料筒301的开口竖直向上设置并且承接原料，待料筒301装满后测量满料含水率，通过将实际得到的测量中间值m代入含水率与测量中间值m的线性关系函数，可以得到当前料筒301内原料的含水率；s3：测量完成后，伺服电机2带动料筒301逆时针旋转180
°
，将料筒301内的原料倒出；s4：原料倒出后，伺服电机2带动料筒301顺时针旋转180
°
，将料筒301的开口竖直向上设置；s5：重复s2-s4实现含水率的自动化的在线连续测量。
32.实施例2本发明提供一种用于海藻酸钠生产线的在线含水率测量装置，与实施例1相比，本发明还设置温度传感器，温度传感器安装在料筒301内，通过温度传感器对料筒301内的温度进行测定，根据温度传感器测得的温度对测量中间值m进行修正，以消除温度对测量结果的影响。
33.具体的，在安装取现场取高温物料装满测量筒，记录测量中间值m，同时记录温度数据；随着物料冷却，记录对应的温度与测量中间值m；将多组温度/m值填入传感器的单片机寄存器，得到补偿值与温度的函数关系（如图5所示），在对含水率进行测量时先将温度代入补偿值与温度的函数关系，然后用补偿值对实际测得的测量中间值m进行修正；将修正后的测量中间值m代入含水率与测量中间值m的线性关系函数；即可得到料筒301内准确的含水率。
34.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。