近红外烟叶粉末含水率快速检测装置

1.本发明涉及一种近红外烟叶粉末含水率快速检测装置。


背景技术：

2.在卷烟生产过程中，为了监测各道加工工序之后产品的质量，会抽取部分产品制成粉末，检测其含水率或者化学成分含量。其中含水率监测与控制是烟叶产品生产过程中至关重要的环节。烟叶切丝后含水率是烟叶制丝生产环节的一项重要工艺指标，其符合性和稳定性对后续工序过程的稳定控制具有重要作用。整个烟叶产品生产过程中，需穿插大量的含水率检测环节，仅一个烟叶的复烤环节就会检测7-8次烟叶粉末。传统烟叶粉末含水率检测方法主要采用热风干燥（烘干称重法），这种方法耗时长，能耗高，检测效率低，不利于烟叶产业高质量发展。目前标准烘箱的检测时间为30分钟，即便是快速烘箱也需要10分钟才能出结果，且干燥过程需要消耗大量的能源。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种近红外烟叶粉末含水率快速检测装置。
4.本发明解决技术问题所采用的方案是，一种近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，包括光谱仪、升降机构、料槽，所述升降机构安装在暗箱内，所述料槽下方设置有升降板，升降板安装在升降机构的移动端由升降机构带动升降，所述升降板上竖直安装有旋转电机，旋转电机的输出轴末端与料槽下端中部相连接，暗箱内于料槽上方安装有光源和检测光纤，检测光纤输入端朝向料槽，输出端连接光谱仪。
5.进一步的，所述暗箱上安装有控制升降机构升降、旋转电机旋转及光源开闭的控制器，光谱仪与控制器电性连接。
6.进一步的，所述升降机构包括竖直安装在暗箱内的丝杆，暗箱内安装有与控制器电性连接的升降电机，丝杆一端与升降电机连接传动，丝杆上安装有与其螺纹配合的滑台，滑台与升降板连接固定。
7.进一步的，所述光源固定安装在暗箱内上部，所述光源包括下端设置有出光口的壳体，壳体下部周侧设置有朝向出光口的光纤固定口，检测光纤输入端安装在光纤固定口，壳体内上部安装有与控制器电性连接的照明灯。
8.进一步的，所述壳体上部周侧开设有散热口，散热口安装有与控制器电性连接的散热风扇。
9.进一步的，所述照明灯为卤素灯。
10.进一步的，所述出光口安装有石英玻璃。
11.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，同一样品能多点采样，检测烟叶粉末含水率，检测耗时短，检测所需能源损耗小。
附图说明
12.下面结合附图对本发明专利进一步说明。
13.图1是本装置的结构示意图。
14.图2是升降机构的结构示意图。
15.图3是光源的结构示意图。
16.图中：1-控制器；2-光谱仪；3-暗箱；4-升降机构；5-升降板；6-旋转电机；7-料槽；8-检测光纤；9-光源；10-丝杆；11-升降电机；12-滑台；13-壳体；14-出光口；15-光纤固定口；16-照明灯（卤素灯）；17-散热风扇；18-散热口；19-顶丝螺纹孔。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
18.如图1-3所示，一种近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，包括光谱仪2、升降机构4、料槽7，所述升降机构安装在暗箱3内，所述料槽下方设置有升降板5，升降板安装在升降机构的移动端由升降机构带动升降，所述升降板上竖直安装有旋转电机6，旋转电机的输出轴末端与料槽下端中部相连接，暗箱内于料槽上方安装有光源9和检测光纤，检测光纤输入端朝向料槽，输出端连接光谱仪，暗箱前侧设置有开闭暗箱的开关门，料槽用于盛放烟叶粉末样品，光谱仪用于采集烟叶粉末光谱数据；检测光纤将料槽内的烟叶粉末反射光传输至光谱仪，旋转电机的驱动可使物料槽完成指定次数的旋转，方便同一样品的多点采集光谱数据，减小检测误差，提高检测准确率，光谱仪采集烟叶粉末样本多个不同区域的光谱反射率，最后求出该样本的平均光谱反射率；所述暗箱上安装有控制升降机构升降、旋转电机旋转及光源开闭的控制器1，光谱仪与控制器电性连接，光谱仪将光谱数据送至控制由控制器得出含水率。
19.在本实施例中，所述控制器可以采用arduino单片机。
20.在本实施例中，所述升降机构包括竖直安装在暗箱内的丝杆10，暗箱内安装有与控制器电性连接的升降电机11，丝杆一端与升降电机连接传动，丝杆上安装有与其螺纹配合的滑台12，滑台与升降板连接固定。
21.在本实施例中，所述光源固定安装在暗箱内上部，所述光源包括下端设置有出光口14的壳体13，壳体下部周侧设置有朝向出光口的光纤固定口15，检测光纤输入端安装在光纤固定口，通过顶丝固定光纤，壳体内上部安装有与控制器电性连接的照明灯16。
22.在本实施例中，所述壳体上部周侧开设有散热口18，散热口安装有与控制器电性连接的散热风扇17，带走照明灯产生的热量，避免照明灯高温工作。
23.在本实施例中，所述照明灯为卤素灯。
24.在本实施例中，所述出光口安装有石英玻璃，用于防止物料进入光路通道内。
25.现有技术利用烟叶粉末光谱数据，建立烟叶粉末含水率检测模型，该模型为现有技术，且载入控制器；本装置使用时，光谱仪采集烟叶粉末光谱数据通过该检测模型即可快速、实时检测含水率。
26.本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使
用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
27.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“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专利，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专利的限制。
28.上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，其特征在于：包括光谱仪、升降机构、料槽，所述升降机构安装在暗箱内，所述料槽下方设置有升降板，升降板安装在升降机构的移动端由升降机构带动升降，所述升降板上竖直安装有旋转电机，旋转电机的输出轴末端与料槽下端中部相连接，暗箱内于料槽上方安装有光源和检测光纤，检测光纤输入端朝向料槽，输出端连接光谱仪。2.根据权利要求1所述的近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，其特征在于：所述暗箱上安装有控制升降机构升降、旋转电机旋转及光源开闭的控制器，光谱仪与控制器电性连接。3.根据权利要求2所述的近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，其特征在于：所述升降机构包括竖直安装在暗箱内的丝杆，暗箱内安装有与控制器电性连接的升降电机，丝杆一端与升降电机连接传动，丝杆上安装有与其螺纹配合的滑台，滑台与升降板连接固定。4.根据权利要求2所述的近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，其特征在于：所述光源固定安装在暗箱内上部，所述光源包括下端设置有出光口的壳体，壳体下部周侧设置有朝向出光口的光纤固定口，检测光纤输入端安装在光纤固定口，壳体内上部安装有与控制器电性连接的照明灯。5.根据权利要求4所述的近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，其特征在于：所述壳体上部周侧开设有散热口，散热口安装有与控制器电性连接的散热风扇。6.根据权利要求4所述的近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，其特征在于：所述照明灯为卤素灯。7.根据权利要求4所述的近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，其特征在于：所述出光口安装有石英玻璃。

技术总结
本发明涉及一种近红外烟叶粉末含水率快速检测装置，包括光谱仪、升降机构、料槽，所述升降机构安装在暗箱内，所述料槽下方设置有升降板，升降板安装在升降机构的移动端由升降机构带动升降，所述升降板上竖直安装有旋转电机，旋转电机的输出轴末端与料槽下端中部相连接，暗箱内于料槽上方安装有光源和检测光纤，检测光纤输入端朝向料槽，输出端连接光谱仪，本装置结构简单，设计合理，能检测烟叶粉末含水率，检测耗时短，能源损耗小。能源损耗小。能源损耗小。


技术研发人员：翁海勇 沈碧河 许金钗 李佳怿 梁庆 杨骏杰 叶大鹏
受保护的技术使用者：福建农林大学
技术研发日：2022.01.30
技术公布日：2022/8/2