測力式在線谷物水分傳感裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測力式在線谷物水分傳感裝置，包括殼體，谷物采樣裝置設(shè)在所述殼體內(nèi)并包括測力傳感器和二個輥輪；所述測力傳感器固定在殼體前端口內(nèi)，用于測量二個輥輪之間的谷粒所受的擠壓力；二個輥輪通過二根輪軸并列設(shè)在測力傳感器的前面且相向轉(zhuǎn)動，用于將落入二個輥輪之間的谷粒擠壓變形并將擠壓力傳遞給測力傳感器；動力傳動機構(gòu)設(shè)在殼體內(nèi)且與二根輪軸依次連接，用于驅(qū)動所述二根輪軸相向轉(zhuǎn)動。有益效果是：該裝置測量信號實現(xiàn)了無電刷傳遞，信號傳遞穩(wěn)定可靠、準(zhǔn)確；穩(wěn)定性好，可以實現(xiàn)高精度測量；結(jié)構(gòu)簡單、易于加工，對被測谷物及測量環(huán)境要求低；該傳感裝置通過不同方式的事先標(biāo)定，分別可以實現(xiàn)對糧食水分和硬度的檢測。
【專利說明】測力式在線谷物水分傳感裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種糧食水分傳感裝置，特別涉及一種適用于谷物干燥過程中的水分 連續(xù)在線檢測的測力式在線谷物水分傳感裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 水分是糧食質(zhì)量高低的重要指標(biāo)之一，不僅會影響糧食籽粒的生理變化，他還會 影響糧食的儲藏，加工，以及后續(xù)的糧食產(chǎn)品化。水分過高的糧食容易產(chǎn)生發(fā)熱霉變現(xiàn)象， 適量的糧食水分可以保證糧食儲藏，加工，及產(chǎn)品化的順利進行。糧食作物之中的水分是以 兩種形式存在的，即結(jié)合水和游離水。當(dāng)糧食水分高于安全水分時，糧食中的部分水分子 以游離水的方式存在，當(dāng)水分含量低于安全水分時，則一般情況下可以看作是以結(jié)合水的 形式存在。糧食中的游離水以一種很不穩(wěn)定的方式存在于糧食籽粒當(dāng)中，對糧食的安全儲 藏造成了很嚴(yán)重的影響，只有糧食水分下降至安全水分范疇時（水分子以結(jié)合水的形式存 在），糧食籽粒的緩慢氧化作用才能降低到最低程度，從而處于休眠狀態(tài)之中不易腐敗，降 低了營養(yǎng)物質(zhì)的損耗，從而有利于糧食的安全儲藏。
[0003] 目前的在線式糧食水分傳感裝置多屬于電阻或電容式。但是此類糧食水分儀在結(jié) 構(gòu)上需要一對彼此絕緣的齒輪做電極，信號的傳遞需要通過轉(zhuǎn)動的電刷，從而降低了測量 的準(zhǔn)確性，也增加了加工難度。另外，在測量流動物體的動態(tài)電容時，要求被測谷物質(zhì)地均 勻，谷物的空隙及顆粒大小都會影響測量結(jié)果。而且此類水分儀對測量環(huán)境要求較高，溫 度，濕度等都會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0004] 綜合分析現(xiàn)在在線糧食水分傳感裝置的檢測原理及過程，普遍具有測量不精確， 加工難度高，對被測谷物及測量環(huán)境要求較高，測量結(jié)果不精確等問題，不利于實現(xiàn)糧食水 分的在線測量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠， 測量準(zhǔn)確、易于加工，對被測谷物及測量環(huán)境要求低的測力式在線谷物水分傳感裝置。
[0006] 本發(fā)明所涉及的測力式在線谷物水分傳感裝置，包括殼體，
[0007] 谷物采樣裝置，設(shè)在所述殼體內(nèi)，包括測力傳感器和二個輥輪；
[0008] 測力傳感器，固定在殼體前端口內(nèi)，用于測量二個輥輪之間的谷粒所受的擠壓力 并將采集到的擠壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號；
[0009] 二個輥輪，通過二根輪軸并列設(shè)在測力傳感器的前面且相向轉(zhuǎn)動，所述二根輪軸 分別通過設(shè)在測力傳感器前后兩側(cè)的軸承座和軸承貫穿安裝在測力傳感器上；用于將落入 二個輥輪之間的谷粒擠壓變形并將擠壓力傳遞給測力傳感器；
[0010] 動力傳動機構(gòu)，設(shè)在殼體內(nèi)且與二根輪軸依次連接，用于驅(qū)動所述二根輪軸相向 轉(zhuǎn)動。
[0011] 優(yōu)選的是，所述二個輥輪外緣的間隙小于谷粒的最小直徑，以提高測量的準(zhǔn)確度。
[0012] 優(yōu)選的是，所述測力傳感器為電阻應(yīng)變片式測力傳感器，以便根據(jù)應(yīng)變片組的粘 帖方式的改變可以測量二個輥輪傳遞的谷粒變形的擠壓力和動力傳動機構(gòu)的扭力。
[0013] 優(yōu)選的是，所述測力傳感器沿其縱向一側(cè)端面通過螺釘固定在殼體內(nèi)，其余端面 與殼體內(nèi)壁之間留有一定間隙，以便于傳遞擠壓力。
[0014] 優(yōu)選的是，所述動力傳動機構(gòu)包括安裝在殼體內(nèi)的電機，在電機輸出軸上連接有 主動齒輪軸，主動齒輪軸與一個中間齒輪和從動齒輪依次嚙合，所述中間齒輪和從動齒輪 尺寸參數(shù)完全相同且分別安裝在所述二根輪軸上。
[0015] 優(yōu)選的是，所述二個輥輪分別為左輥輪和右輥輪，所述左輥輪的厚度遠大于右輥 輪的厚度且右輥輪的厚度與谷粒的長度相當(dāng)，以保證檢測時通過二個輥輪的谷粒為一個， 防止兩個谷粒同時通過輥輪，影響檢測效果。
[0016] 優(yōu)選的是，所述殼體是由前殼體和后殼體通過螺釘連接而成，所述后殼體是由外 電機殼和插入到外電機殼內(nèi)的內(nèi)電機殼通過螺釘連接而成，所述內(nèi)電機殼與前殼體固定連 接，所述測力傳感器安裝在前殼體內(nèi)，所述動力傳動機構(gòu)的電機安裝在后殼體內(nèi)。
[0017] 優(yōu)選的是，在殼體內(nèi)位于中間的輪軸內(nèi)端固定有碼盤，在殼體內(nèi)對應(yīng)碼盤一側(cè)設(shè) 有光電傳感器，用于檢測電機旋轉(zhuǎn)時輪軸是否轉(zhuǎn)動，進而判斷二個輥輪是否被堵塞或卡住。
[0018] 優(yōu)選的是，所述左輥輪外緣均布加工有溝槽，所述右輥輪外緣加工有滾花紋，以提 高二個輥輪的摩擦力。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：
[0020] 1)與現(xiàn)行電阻式水分傳感裝置比較，該測力式在線谷物水分傳感裝置測量信號實 現(xiàn)了無電刷傳遞，信號傳遞穩(wěn)定可靠、準(zhǔn)確；穩(wěn)定性好，可以實現(xiàn)高精度測量。
[0021] 2)結(jié)構(gòu)簡單、易于加工，對被測谷物及測量環(huán)境要求低。
[0022] 3)該傳感裝置通過不同方式的事先標(biāo)定，分別可以實現(xiàn)對糧食水分和硬度的檢 測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)外形圖。
[0024] 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0025] 圖3是圖2的A-A部視圖。
[0026] 圖4是圖2的B-B部視圖。
[0027] 圖中：殼體1，右輥輪2,左輥輪3,測力傳感器4,前殼體5,后殼體6,外電機殼601， 內(nèi)電機殼602,電機7,主動齒輪軸8,中間齒輪9,右輪軸10,從動齒輪11，軸承座12,螺母 13,軸承14,左輪軸15,碼盤16,光電傳感器17,前蓋板18,軸承座19,密封圈20,螺釘21。

【具體實施方式】
[0028] 如圖所示，本發(fā)明所涉及的測力式在線谷物水分傳感裝置，包括一個殼體1，所述 殼體1是由前殼體5和后殼體6連接而成，所述后殼體6是由外電機殼601和插入到外電 機殼601內(nèi)的內(nèi)電機殼602通過螺釘連接而成，所述內(nèi)電機殼602與前殼體5通過螺釘固 定連接，在所述前殼體5的前端口內(nèi)設(shè)有谷物采樣裝置，谷物采樣裝置包括測力傳感器4和 二個輥輪。
[0029] 所述測力傳感器4沿其縱向一側(cè)端面通過螺釘21固定在前殼體5內(nèi)，其余端面與 前殼體5內(nèi)壁之間留有一定間隙，以便于傳遞擠壓力，用于測量二個輥輪之間的谷粒所受 的擠壓力并將采集到的擠壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號。所述測力傳感器4為電阻應(yīng)變片式測力 傳感器，以便根據(jù)應(yīng)變片組粘帖方式的改變可以測量二個輥輪傳遞的谷粒變形的擠壓力和 動力傳動機構(gòu)的扭力。在前殼體5前表面通過螺栓固定有前蓋板18,前蓋板18壓在測力傳 感器4的前表面。
[0030] 所述二個輥輪分別為左輥輪3和右輥輪2,二個輥輪分別通過左、右二根輪軸15和 10并列設(shè)在測力傳感器4的前面且在動力傳動機構(gòu)的帶動下相向轉(zhuǎn)動，所述二根輪軸分別 貫穿測力傳感器4并通過分別設(shè)在測力傳感器4前、后兩側(cè)的軸承座12和19以及軸承14 安裝在測力傳感器4上，用于將落入二個輥輪之間的谷粒擠壓變形并將擠壓力傳遞給測力 傳感器4。所述軸承座12和19分別插入測力傳感器4前后兩側(cè)的通孔內(nèi)并通過螺釘固定 在測力傳感器4的前后兩側(cè)，在二根輪軸與位于測力傳感器4前面的軸承座12之間分別設(shè) 有密封圈20。所述二個輥輪外緣的徑向間隙小于谷粒的最小直徑，以提高測量的準(zhǔn)確度。 在前蓋板18上并列設(shè)有二個通孔且分別套在位于測力傳感器4前面的二個軸承座12上。
[0031] 所述左輥輪3的軸向厚度遠大于右輥輪2的軸向厚度，且右輥輪2的厚度與谷粒 的長度相當(dāng)，以保證檢測時通過二個輥輪的谷粒為一個，防止兩個谷粒同時通過輥輪，影響 檢測效果。所述左輥輪3與左輪軸15為一體結(jié)構(gòu)，右輥輪2通過螺母13固定在右輪軸10 前端。所述左輥輪3外緣均布加工有溝槽，所述右輥輪2外緣加工有滾花紋，以提高二個輥 輪的摩擦力。
[0032] 所述動力傳動機構(gòu)設(shè)在殼體1內(nèi)且與二根輪軸依次連接，用于驅(qū)動二根輪軸相向 轉(zhuǎn)動。所述動力傳動機構(gòu)包括通過螺釘固定在后殼體6內(nèi)的內(nèi)電機殼602上的電機7,在電 機7輸出軸上插接并通過鍵連接有主動齒輪軸8,主動齒輪軸8前端通過軸承支撐在前殼體 5上，在主動齒輪軸8上設(shè)有一體的小齒輪，主動齒輪軸8的小齒輪與一個中間齒輪9和一 個從動齒輪11依次嚙合，所述中間齒輪9和從動齒輪11分別通過鍵連接安裝在所述二根 輪軸的內(nèi)端，即從動齒輪11安裝在左輪軸15上，中間齒輪9安裝在右輪軸10上。所述中 間齒輪9和從動齒輪11尺寸參數(shù)完全相同且遠大于主動齒輪軸8的小齒輪外徑。
[0033] 在前殼體5內(nèi)位于中間的右輪軸10內(nèi)端固定有碼盤16,在前殼體5內(nèi)對應(yīng)碼盤 16 -側(cè)設(shè)有光電傳感器17,用于檢測電機7旋轉(zhuǎn)時右輪軸10是否轉(zhuǎn)動，進而判斷二個輥輪 是否被堵塞或卡住。
[0034] 工作時，通過電機7帶動主動齒輪軸8轉(zhuǎn)動，主動齒輪軸8帶動中間齒輪9和從動 齒輪11低速相向轉(zhuǎn)動，并通過二根輪軸帶動左輥輪3和右輥輪2等速相向轉(zhuǎn)動，谷物由上 方落入二個輥輪之間時，會受擠壓變形破碎，谷粒擠壓變形時會產(chǎn)生擠壓力，擠壓力通過左 輥輪3和右輥輪2以及與之連接的二根輪軸和軸承傳遞到測力傳感器4上。測力傳感器4 將采集到的擠壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過后續(xù)電路的處理傳輸給顯示儀表或上位機，從 而實現(xiàn)了糧食水分的在線測量。通過不同方式的事先標(biāo)定，本發(fā)明也可以實現(xiàn)對糧食籽粒 的硬度測量。
[0035] 盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1. 一種測力式在線谷物水分傳感裝置，包括殼體，其特征是： 谷物采樣裝置，設(shè)在所述殼體內(nèi)，包括測力傳感器和二個輥輪； 測力傳感器，固定在殼體前端口內(nèi)，用于測量二個輥輪之間的谷粒所受的擠壓力并將 采集到的擠壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號； 二個輥輪，通過二根輪軸并列設(shè)在測力傳感器的前面且相向轉(zhuǎn)動，所述二根輪軸分別 通過設(shè)在測力傳感器前后兩側(cè)的軸承座和軸承貫穿安裝在測力傳感器上；用于將落入二個 輥輪之間的谷粒擠壓變形并將擠壓力傳遞給測力傳感器； 動力傳動機構(gòu)，設(shè)在殼體內(nèi)且與二根輪軸依次連接，用于驅(qū)動所述二根輪軸相向轉(zhuǎn)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測力式在線谷物水分傳感裝置，其特征是：所述二個輥輪外 緣的間隙小于谷粒的最小直徑，以提高測量的準(zhǔn)確度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測力式在線谷物水分傳感裝置，其特征是：所述測力傳感器 為電阻應(yīng)變片式測力傳感器，以便根據(jù)應(yīng)變片組的粘帖方式的改變可以測量二個輥輪傳遞 的谷粒變形的擠壓力和動力傳動機構(gòu)的扭力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的測力式在線谷物水分傳感裝置，其特征是：所述測力傳 感器沿其縱向一側(cè)端面通過螺釘固定在殼體內(nèi)，其余端面與殼體內(nèi)壁之間留有一定間隙， 以便于傳遞擠壓力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測力式在線谷物水分傳感裝置，其特征是：所述動 力傳動機構(gòu)包括安裝在殼體內(nèi)的電機，在電機輸出軸上連接有主動齒輪軸，主動齒輪軸與 一個中間齒輪和從動齒輪依次嚙合，所述中間齒輪和從動齒輪尺寸參數(shù)完全相同且分別安 裝在所述二根輪軸上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測力式在線谷物水分傳感裝置，其特征是：所述二個輥 輪分別為左輥輪和右輥輪，所述左輥輪的厚度遠大于右輥輪的厚度且右輥輪的厚度與谷粒 的長度相當(dāng)，以保證檢測時通過二個輥輪的谷粒為一個，防止兩個谷粒同時通過輥輪，影響 檢測效果。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測力式在線谷物水分傳感裝置，其特征是：所述殼 體是由前殼體和后殼體通過螺釘連接而成，所述后殼體是由外電機殼和插入到外電機殼內(nèi) 的內(nèi)電機殼通過螺釘連接而成，所述內(nèi)電機殼與前殼體固定連接，所述測力傳感器安裝在 前殼體內(nèi)，所述動力傳動機構(gòu)的電機安裝在后殼體內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測力式在線谷物水分傳感裝置，其特征是：在殼體內(nèi)位 于中間的輪軸內(nèi)端固定有碼盤，在殼體內(nèi)對應(yīng)碼盤一側(cè)設(shè)有光電傳感器，用于檢測電機旋 轉(zhuǎn)時輪軸是否轉(zhuǎn)動，進而判斷二個輥輪是否被堵塞或卡住。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的測力式在線谷物水分傳感裝置，其特征是：所述左輥輪外緣 均布加工有溝槽，所述右輥輪外緣加工有滾花紋，以提高二個輥輪的摩擦力。
【文檔編號】G01N27/04GK104142358SQ201410425774
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】吳新怡, 劉哲, 吳玉柱, 朱航, 尚濤 申請人:吳新怡