一种糖浆锤度测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及制糖技术领域，尤其涉及一种糖浆锤度测量装置。


背景技术：

2.近年来，随着我国食品、饮料行业发展飞速，对液体糖的需求也逐年增高，随着生产技术的发展，越来越多的糖浆类产品以其颜色好、应用方便等特点深受用糖企业的青睐。在糖浆生产过程中，糖浆的锤度控制直接影响着煮糖的质量，因此，需要对生产流程中各种糖浆(糖汁、糖蜜)箱内存储的液体物料进行浓度实时测量和监控，以此判定糖浆浓度是否符合生产工艺要求，目前一些糖厂都是使用微波锤度计和昂贵的进口锤度计，这些锤度计常用于煮糖自动化控制中，虽然能够对糖浆进行准确测量，属于先进的进口设备，结构精密，技术成本高，一但损坏几乎无法维修，只能更换，不但更换费用昂贵，而且供货周期较长，维修成本高，而且供货周期较长，一般只用于煮糖自动化控制中，无法实现大规模应用。还有些糖厂甚至还通过人工采样糖浆，然后拿到专门的设备进行锤度的测量，不但费时费力效率低下，这样既不能做到实时快速地测量糖浆的锤度，而且效率低，无法实现糖浆浓度的在线监控。为此，至今也没有任何关于对糖浆浓度进行简单可靠的测量和实现浓度自动监控相关记载。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提一种糖浆锤度测量装置，本实用新型可以实时测量糖浆浓度，以方便控制糖浆浓度在一定的范围内，方便生产中监控糖浆浓度，糖浆测量过程中可保证浮体稳定，防止糖浆流体冲击浮体导致测量数据跳动过大，保证了糖液锤度测量的准确性和稳定性。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术效果：
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种糖浆锤度测量装置，所述测量装置包括存储箱体、糖浆数据处理单元和糖浆数据采集单元，所述糖浆数据处理单元设置于存储箱体外部，所述糖浆数据采集单元用于检测存储箱体内存储的糖浆锤度参数，所述糖浆数据采集单元与所述糖浆数据处理单元电性连接，所述糖浆数据采集单元包括压力传感器、传力连接件和浮体，在所述存储箱体的顶端设置有吊装孔，所述传力连接件竖直贯穿于吊装孔内，所述压力传感器设置在吊装孔的上方，所述传力连接件的上端与压力传感器的采集端传动连接，所述传力连接件的下端沿吊装孔竖直向下伸入存储箱体内与所述浮体的上侧连接，所述浮体的下侧滑动悬挂连接于存储箱体的底部内壁上。
5.上述方案进一步优选的，在所述吊装孔的内壁上螺纹连接有封堵盖，所述传力连接件的下端沿封堵盖中心经吊装孔延伸至存储箱体内与所述浮体的上侧连接，所述传力连接件的上端向上滑动穿出封堵盖与所述压力传感器的采集端传动连接。
6.上述方案进一步优选的，沿所述封堵盖的外围边缘竖直设置有龙门安装架，在所述龙门安装架的顶端下侧固定所述压力传感器，该压力传感器的采集端传与所述传力连接件的上端传动连接。
7.上述方案进一步优选的，在所述传力连接件下端正下方的存储箱体的底部内壁上设置有支撑架，在所述浮体的上侧设置有吊环，所述传力连接件的下端连接在吊环上，所述浮体的下侧通过悬浮连接件连接于支撑架的顶端上，所述悬浮连接件的长度为8-15cm。
8.上述方案进一步优选的，在所述支撑架的顶部中心设有滑孔，在滑孔下方设置有限位片，该限位片的尺寸大小大于滑孔的内径，所述悬浮连接件的下端穿过滑孔与所述限位片进行连接。
9.上述方案进一步优选的，所述浮体为浮球或浮筒。
10.上述方案进一步优选的，在所述存储箱体的上端侧壁设置有入料管，在所述存储箱体的下端侧壁设置有出料管，在入料管上设置有单向入料阀，在出料管上设置有单向出料阀，所述单向入料阀的控制端和单向出料阀的控制端分别与所述糖浆数据处理单元电气连接。
11.上述方案进一步优选的，在所述存储箱体内且位于出料管的上方设置有液位传感器，该液位传感器的液位信号输出端与所述糖浆数据处理单元连接。
12.上述方案进一步优选的，在所述吊装孔的外部边缘设置有伸向浮体附近的喷淋管，在存储箱体顶端外部的喷淋管上设置有喷淋控制阀，所述喷淋控制阀与所述糖浆数据处理单元电气连接。
13.上述方案进一步优选的，所述糖浆数据处理单元包括中央控制器和液晶显示器，所述液晶显示器的显示输入端、单向入料阀的控制端和单向出料阀的控制端分别与所述中央控制器电气连接。
14.综上所述，本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：
15.本实用新型的糖浆锤度测量装置可以实时测量存储箱体(糖蜜箱或糖浆箱)内存储的糖浆浓度，以方便控制糖浆浓度在一定的范围内，以方便监控糖浆浓度的变化；糖浆测量过程中能保证浮体稳定，防止糖浆流体冲击浮体过大而导致测量数据跳动过大，保证了糖液锤度测量的准确性和稳定性；本实用新型的锤度测量装置与其他各种精密的锤度计相比，最大的优势就是简单易制、材料易购、成本低廉、维护方便。本实用新型的测量装置可以连续测量，能够获得实时糖浆的锤度，保证糖浆的品质，极大的降低了工人劳动降低，适合在工厂进行推广应用。
附图说明
16.图1是本实用新型的一种糖浆锤度测量装置第一实施例的结构原理图；
17.图2是本实用新型的存储箱体的俯视结构示意图；
18.图3是本实用新型的糖浆数据采集单元的结构示意图；
19.图4是本实用新型的浮体的安装示意图；
20.图5是本实用新型的一种糖浆锤度测量装置第二实施例的结构原理图；
21.附图中，存储箱体1，糖浆数据采集单元2，糖浆数据处理单元3，液位传感器4，吊装孔10，入料管11，出料管12，单向入料阀110，单向出料阀120，压力传感器201，传力连接件202，浮体203，吊环203a，封堵盖204，龙门安装架205，支撑架206，悬浮连接件206a，滑孔207，限位片208，喷淋管209，喷淋控制阀209a。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
23.结合图1、图2和图3所示，根据本实用新型的一种糖浆锤度测量装置，所述测量装置包括存储箱体1、糖浆数据采集单元2和糖浆数据处理单元3，所述糖浆数据处理单元3设置于存储箱体1外部，所述糖浆数据采集单元2用于检测存储箱体1内存储的糖浆，所述糖浆数据采集单元2与所述糖浆数据处理单元3电性连接，所述糖浆数据采集单元2包括压力传感器201、传力连接件202和浮体203，所述浮体203为浮球或浮筒，在所述存储箱体1的顶端设置有吊装孔10，所述传力连接件202竖直贯穿于吊装孔10内，所述压力传感器201设置在吊装孔10的上方，所述传力连接件202的上端与压力传感器201的采集端传动连接，所述传力连接件202的下端沿吊装孔10竖直向下伸入存储箱体1内与所述浮体203的上侧连接，所述浮体203的下侧滑动悬挂连接于存储箱体1的底部内壁上；所述糖浆数据处理单元3包括中央控制器和液晶显示器，所述中央控制器为plc控制器或单片机控制器，所述液晶显示器的显示输入端与所述中央控制器电气连接，存储箱体1内的存储的糖浆液位上升至浮体203，并经过一段时间当糖浆稳定后，浮体203受到的浮力相对静止状态时，用压力传感器201(拉力传感器)测量受到向下的拉力，并将测量的拉力转换为电信号传输至中央控制器，中央控制器根据电信号号换算出锤度数值，此时，中央控制器输出糖浆的锤度并在液晶显示器上显示。
24.在本实用新型中，结合图1、图2和图3所示，在所述吊装孔10的内壁上螺纹连接有封堵盖204，所述传力连接件202的下端沿封堵盖204中心经吊装孔10延伸至存储箱体1内与所述浮体203的上侧连接，沿所述封堵盖204的外围边缘竖直设置有龙门安装架205，所述封堵盖204防止存储箱体1内的热量沿传力连接件202从吊装孔排出，在存储箱体1顶端设置吊装孔10，其目的是为了方便吊装放置浮体203，吊装孔10上设置有封堵盖204(孔盖)，当浮体203吊装完成即可盖上封堵盖204，防止杂物掉入箱内，封堵盖204中心设置圆孔，圆孔直径略大于传力杆直径，使传力连接件202能从孔盖圆孔中穿出来，可以自由地上下滑动。在所述龙门安装架205的顶端下侧固定所述压力传感器201，该压力传感器201的采集端传与所述传力连接件202的上端传动连接，所述传力连接件202为硬质传力杆或软质传力绳连接件；本实用新型采用传力杆连接在压力传感器201与浮体203之间，所述传力连接件202沿封堵盖204中心贯穿于存储箱体1内外，传力连接件202的上端与压力传感器201的压力检测端连接，压力传感器201的固定外壳通过螺栓连接在龙门安装架205的顶端下侧壁上，在本实用新型中，浮体203通过传力连接件202拉动所述传力连接件202的压力检测端；此时，所述浮体203因受到糖浆液体的浮力作用有向上浮的趋势，浮体203上浮的压力大小会通过传力连接件202传递到存储箱体1顶上的压力传感器201，该压力传感器201通过获取压力的大小，压力传感器201将压力信号换换为电信号传送到与之配套的糖浆数据处理单元3的中央控制器中进行处理，并中央控制器并根据压力电信号换算出锤度值，液晶显示器锤度值与压力传感器201所受到的压力数值。
25.结合图1、图2和图3所示，在所述传力连接件202下端正下方的存储箱体1的底部内
壁上设置有支撑架206，所述浮体203的上侧设置有吊环203a，传力连接件202的下端连接在吊环203a上，吊环203a的高度为4cm-6cm，所述浮体203的高度为30-40cm，所述浮体203的下侧通过悬浮连接件206a连接于支撑架206的顶端上,所述悬浮连接件206a的长度为8-15cm；在所述支撑架206的顶部中心设有滑孔207，在滑孔207下方设置有限位片208，该限位片208的尺寸大小大于滑孔207的内径，所述悬浮连接件206a的下端穿过滑孔207与所述限位片208进行连接，所述悬浮连接件206a为硬质传力杆或软质传力绳连接件，在本实用新型中，所述悬浮连接件206a采用软质传力绳连接件，在悬浮连接件206a的下端螺纹连接限位片208，当浮体203受到糖浆液体的浮力作用有向上浮的趋势时，悬浮连接件206a和限位片208在浮体203的浮力作用下而受到向上的拉力，悬浮连接件206a在浮体203的上升或下降时，悬浮连接件206a在滑孔207内滑动，悬浮连接件206a通过限位片208卡在所述支撑架206的顶部，从而限制浮体203的在糖浆液体中随意摆动，使浮体203能够被待测量的糖浆液体完全浸没，从而保证浮体203糖浆液体中保持相对静止或稳定状态，防止糖浆流体冲击过大而导致测量数据跳动过大，确保压力传感器201的压力测量的准确性和稳定性，也保证了糖液锤度测量的准确性和稳定性。所述龙门安装架205的横梁中心、吊装孔204中心和支撑架206中心三者同一垂直轴线，龙门安装架205的横梁中心安装压力传感器201，浮体203放置于支撑架206上，传力连接件202下端与浮体203上端用螺栓固定连接，传力连接件202的上端插入压力传感器206下部接收端内，在吊装孔10外侧设置龙门安装架205，其作用是用于安装压力传感器201，压力传感器201属于精密部件，如果安装在箱内，由于箱内环境恶劣，压力传感器201容易被水汽侵入导致损坏，因此将压力传感器201安装在箱体外就可避免这个问题，而且检查维护方便。与压力传感器201配套的糖浆数据处理单元3可固定在旁边，方便观察和操作；由于浮体203是安装在存储箱体1内，而压力传感器201是安装在箱外，因此本装置设置了传力连接件202，用来传递浮体203产生的压力，将压力传递到压力传感器201的接收端上，传力连接件202采用φ10mm的不锈钢圆钢制作，长度根据实际测量环境进行确定。
26.在本实用新型中，如图5所示，在所述存储箱体1的上端侧壁设置有入料管11，在所述存储箱体1的下端侧壁设置有出料管12，在入料管11上设置有单向入料阀110，在出料管12上设置有单向出料阀120，所述单向入料阀110的控制端和单向出料阀120的控制端分别与所述糖浆数据处理单元3的中央控制器电气连接，在所述存储箱体1内且位于出料管12的上方设置有液位传感器4，该液位传感器4位于存储箱体1内的3/5-3/4的高度位置，该液位传感器4的液位信号输出端与所述糖浆数据处理单元的中央控制器连接，所述糖浆数据处理单元的中央控制器根据液位传感器4检测的液位高度进行调节单向入料阀110的开度大小，从而控制放入存储箱体1内的糖浆高度，保证浮体203处于相对稳定的糖液中进行测量，在所述吊装孔10的外部边缘设置有伸向浮体203附近的喷淋管209，在存储箱体1顶端外部的喷淋管209上设置有喷淋控制阀209a，所述喷淋控制阀209a与所述糖浆数据处理单元3的中央控制器进行电气连接，所述中央控制器控制单向入料阀110打开或关闭，使糖浆从入料管11送入存储箱体1内，入料管11将糖浆引流至存储箱体1内，当需要进行锤度测量时，中央控制器控制单向出料阀120打开或关闭，可将存储箱体1内的糖浆从出料管12排出，从而可有效防止沉淀物过多而影响测量精度，中央控制器控制单向喷淋控制阀209a打开或关闭，通过喷淋管209对存储箱体1内和浮体203进行冲洗，待将存储箱体1内和浮体203进行冲洗干净后可进行下一次锤度测量。
27.结合本实用新型的图1、图2、图3和图4，对本糖浆锤度测量原理作进一步阐述，将浮体203悬置于存储箱体1内，使其能够完全浸没于糖浆液体中，当箱内无糖浆液体或糖浆液体高度未浸至浮体203时，浮体203处于静止状态，当糖浆液体完全浸没浮体203后，此时浮体203受到的浮力大于其自身重力而向上浮动，此时，浮体203由于浮体203浸泡于糖浆液体中会受到浮力作用，而有向上浮的趋势，传力连接件202向上滑动触压存储箱体1顶上的压力传感器201，浮体203上浮的压力会通过传力连接件202传到糖浆箱顶上的压力传感器201的接收端，压力传感器201将压力信号传送到与之配套的糖浆数据处理单元3的中央控制器，中央控制器对压力信号进行处理并送至液晶显示器进行直接显示压力传感器201测量到的压力数值，其具体测量过程如下：
28.首先，获取液体密度数值：压力传感器201受到的压力(p)等于浮球的浮力(f)减去浮球的重力(g)，经转换，得到浮球的浮力(f)＝g p，根据浮力公式f＝ρv以及图1所示，存储箱体1内液体密度ρ＝f/v，其中浮力f＝g p，g为浮体203及传力连接件202的重力，p为压力传感器201所受到的力，即得：ρ＝(g p)/v；
29.其次，将糖浆密度数值换算成糖浆锤度数值：对于一个已制作好的浮体203来说，浮体203重量(g)和浮体203的体积(v)是已知的固定值，浮体203重量可通过称重得到，浮体203体积可通过测量外形尺寸计算出来，从公式f＝g p中可看出，只要得到压力传感器20测量出的压力(p)，就可以算出糖浆的密度(ρ)了,依据密度ρ与锤度bx的转换计算公式，进而推算出液体的浓度(在制糖生产中糖浆液体的浓度，也称为糖浆锤度)，糖浆的密度(ρ)和糖浆的浓度(bx)成正比相关，也就是说糖浆的密度越大，糖浆的浓度(也叫糖浆锤度，bx)就越高。
30.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。