申请/专利权人：福建农林大学

申请日：2019-03-28

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109855762B

主分类号：G01K13/00

分类号：G01K13/00;G01K1/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2019.07.02#实质审查的生效;2019.06.07#公开

摘要：本发明涉及一种莲子干燥测温系统，包括测温装置和控制单元，测温装置包括机架、莲子托盘、托盘支撑架、托盘夹紧机构、夹紧位置调节机构、测温仪器、测温仪器安装盘、安装盘移动机构，托盘支撑架和托盘夹紧机构经夹紧位置调节机构与机架连接，莲子托盘设置于托盘支撑架上，并经托盘夹紧机构夹紧，莲子托盘上布设有多个莲子置入槽，测温仪器安装盘位于莲子托盘上侧，并经安装盘移动机构与机架连接，测温仪器安装盘下端面设有多个测温仪器，以测量不同位置的莲子温度；控制单元分别与托盘夹紧机构、夹紧位置调节机构、安装盘移动机构和测温仪器连接。该测温系统不仅可以准确测量莲子干燥过程中的温度，而且结构简单，易于操作。

主权项：1.一种莲子干燥测温系统，其特征在于，包括测温装置和控制单元，所述测温装置包括机架、莲子托盘、托盘支撑架、托盘夹紧机构、夹紧位置调节机构、测温仪器、测温仪器安装盘、安装盘移动机构，所述托盘支撑架和托盘夹紧机构经夹紧位置调节机构与机架连接，以在其带动下调整支撑和夹紧莲子托盘的位置，所述莲子托盘设置于托盘支撑架上，并经托盘夹紧机构夹紧，所述莲子托盘上布设有多个与莲子大小相适应的莲子置入槽，所述测温仪器安装盘位于莲子托盘上侧，并经安装盘移动机构与机架连接，以在其带动下调整与莲子托盘的相对位置，所述测温仪器安装盘下端面设有多个所述测温仪器，以测量莲子托盘上不同位置的莲子温度；所述控制单元的控制信号输出端分别与托盘夹紧机构、夹紧位置调节机构和安装盘移动机构连接，以控制各机构工作，所述控制单元的检测信号输入端与测温仪器连接，以接收检测到的温度信息。

全文数据：莲子干燥测温系统技术领域本发明涉及莲子干燥技术领域，具体涉及一种莲子干燥测温系统。背景技术莲子为睡莲科植物莲的干燥成熟种子，广泛分布在我国南北各省。莲子具有很高的营养价值、药用价值和经济价值。为了更好的保存新鲜莲子，防止莲子变质必须将莲子进行干燥。为了研究干燥过程中莲子的品质变化和干燥特性，必须要测量莲子内部的温度。而现有技术中，并没有可以较好地测量莲子干燥过程中温度变化情况的设备。发明内容本发明的目的在于提供一种莲子干燥测温系统，该测温系统不仅可以准确测量莲子干燥过程中的温度，而且结构简单，易于操作。为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种莲子干燥测温系统，包括测温装置和控制单元，所述测温装置包括机架、莲子托盘、托盘支撑架、托盘夹紧机构、夹紧位置调节机构、测温仪器、测温仪器安装盘、安装盘移动机构，所述托盘支撑架和托盘夹紧机构经夹紧位置调节机构与机架连接，以在其带动下调整支撑和夹紧莲子托盘的位置，所述莲子托盘设置于托盘支撑架上，并经托盘夹紧机构夹紧，所述莲子托盘上布设有多个与莲子大小相适应的莲子置入槽，所述测温仪器安装盘位于莲子托盘上侧，并经安装盘移动机构与机架连接，以在其带动下调整与莲子托盘的相对位置，所述测温仪器安装盘下端面设有多个所述测温仪器，以测量莲子托盘上不同位置的莲子温度；所述控制单元的控制信号输出端分别与托盘夹紧机构、夹紧位置调节机构和安装盘移动机构连接，以控制各机构工作，所述控制单元的检测信号输入端与测温仪器连接，以接收检测到的温度信息。进一步地，所述莲子托盘上侧面以中心为圆心，沿径向布设并沿圆周方向阵列有多个所述莲子置入槽，各莲子置入槽的底部中心竖设有莲子插针，以插入抽芯后的莲子底部将其固定。进一步地，所述托盘支撑架4主要由与夹紧位置调节机构连接的连接部和设于连接部前下部的前叉部连接构成，所述莲子托盘下端面中部设有与前叉部叉口宽度相适应的凸台，以让所述托盘支撑架4插入莲子托盘下部并托起莲子托盘；所述托盘支撑架上设有正对莲子托盘的距离传感器，以检测托盘支撑架与莲子托盘之间的水平距离，所述控制单元的检测信号输入端与距离传感器连接，以接收检测到的距离信息。进一步地，所述托盘夹紧机构主要由舵机和连接于舵机运动端的旋转件组成，所述莲子托盘上端面中部设有定位槽，以当旋转件在舵机驱动下旋转到竖直位置时，顶住定位槽，在托盘支撑架配合下夹紧莲子托盘，所述控制单元的控制信号输出端与舵机连接，以控制舵机工作。进一步地，所述夹紧位置调节机构包括中间连接件和第一驱动电机，所述中间连接件前端设有第一螺杆和第一滑槽，所述第一驱动电机设于中间连接件上并驱动第一螺杆旋转，所述托盘支撑架和托盘夹紧机构的后侧部固定连接，连接部上具有螺纹孔和滑块，以同时与第一螺杆转动配合及与第一滑槽滑动配合，所述中间连接件后端与机架连接，所述控制单元的控制信号输出端与第一驱动电机的控制信号输入端连接，以控制第一驱动电机工作。进一步地，所述测温仪器安装盘下端面以中心为圆心，沿圆周方向布设有多个径向滑轨，所述径向滑轨在圆周上的方位与所述莲子置入槽阵列的方向相对应，所述测温仪器上设有与所述径向滑轨相配合的滑槽，各径向滑轨上安装有一个或多个所述测温仪器，并可沿径向滑轨前后滑移。进一步地，所述测温仪器安装盘上端设有用于驱动测温仪器安装盘转动的安装盘驱动电机，所述安装盘驱动电机经电机固定座与安装盘移动机构连接；所述莲子托盘上开设有通孔，所述测温仪器安装盘下端面上设有正对莲子托盘的红外反射传感器，以当红外反射传感器发射的红外线穿过通孔使得接收到的反射信号减弱时，控制安装盘驱动电机停止转动；所述控制单元的检测信号输入端与红外反射传感器连接，以接收检测到的红外反射信号，所述控制单元的控制信号输出端与安装盘驱动电机的控制信号输入端连接，以控制安装盘驱动电机工作。进一步地，所述安装盘移动机构包括机架连接件、滑杆、第二螺杆和第二驱动电机，所述机架连接件一端与机架连接，另一端具有与所述滑杆滑动配合的滑轨，所述第二驱动电机设于机架连接件上并驱动第二螺杆旋转，所述滑杆下部具有一内螺纹杆，所述滑杆与滑轨滑动配合同时经内螺纹杆与第二螺杆转动配合，以将第二螺杆的转动转化为滑杆的直线运动，所述测温仪器安装盘的电机固定座上部与所述内螺纹杆下端固定连接，以在其带动下上下运动，所述控制单元的控制信号输出端与第二驱动电机的控制信号输入端连接，以控制第二驱动电机工作。相较于现有技术，本发明的有益效果是：提供了一种可以准确测量莲子干燥过程中温度变化情况的系统，通过系统中各机构的配合工作，能够精准、稳固地夹紧莲子托盘，并使测温仪器准确插入莲子中部进行测温，高效、准确地测量处于干燥过程中不同位置的莲子的内部温度。此外，本发明结构简单，易于操作，具有很强的实用性。附图说明图1是本发明实施例的结构示意图。图2是本发明实施例中莲子托盘的结构示意图。图3是本发明实施例的爆炸示意图。图4是本发明实施例的控制原理图。图中，1、莲子托盘，2、托盘夹紧机构，3、夹紧位置调节机构，4、托盘支撑架，5、测温仪器，6、测温仪器安装盘，7、安装盘移动机构，8、机架，9、莲子置入槽，10、莲子插针，11、连接部，12、前叉部，13、凸台，14、距离传感器，15、舵机，16、旋转件，17、定位槽，18、中间连接件，19、第一滑槽，20、第一螺杆，21、径向滑轨，22、滑槽，23、安装盘驱动电机，24、电机固定座，25、通孔，26、红外反射传感器，27、机架连接件，28、滑杆，29、第二螺杆，30、滑轨，31、内螺纹杆。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。图1和图3是本发明实施例的结构示意图和爆炸示意图。如图1、3所示，本发明的莲子干燥测温装置，包括机架8、可分离的莲子托盘1、托盘支撑架4、托盘夹紧机构2、夹紧位置调节机构3、测温仪器5、测温仪器安装盘6、安装盘移动机构7，托盘支撑架4和托盘夹紧机构2经夹紧位置调节机构3与机架8连接，以在其带动下调整支撑和夹紧莲子托盘的位置，莲子托盘1设置于托盘支撑架4上，并经托盘夹紧机构2夹紧，莲子托盘1上布设有多个与莲子大小相适应的莲子置入槽，测温仪器安装盘6位于莲子托盘1上侧，并经安装盘移动机构7与机架连接，以在其带动下调整与莲子托盘1的相对位置，测温仪器安装盘6下端面设有多个测温仪器，以测量莲子托盘1上不同位置的莲子温度。图2是本实施例中莲子托盘的结构示意图。如图2所示，莲子托盘1为圆形托盘，莲子托盘1上侧面以中心为圆心，沿径向布设并沿圆周方向阵列有多个莲子置入槽9，各莲子置入槽9的底部中心竖设有莲子插针10，以插入抽芯后的莲子底部将其固定。这种莲子托盘的设计能够测量同一半径上不同方位，以及同一方位不同半径上的莲子温度，简单方便，实用性强。由于莲子在干燥过程中外表面会逐渐硬化，很难将测温仪器插入，所以要先将新鲜莲子抽芯，利用抽芯后留下的孔来测量莲子的内部温度。因此，本发明的莲子托盘的莲子置入槽具有针状莲子插针，将莲子的孔插在莲子插针上，能够将莲子紧紧固定。如图2、3所示，托盘支撑架4主要由与夹紧位置调节机构3连接的连接部11和设于连接部11前下部的前叉部12连接构成，莲子托盘1下端面中部设有与前叉部12叉口宽度相适应的凸台13，以让托盘支撑架4插入莲子托盘1下部并托起莲子托盘1；托盘支撑架4上设有正对莲子托盘1的距离传感器14，以检测托盘支撑架4与莲子托盘1之间的水平距离，当距离合适后，托盘夹紧机构3动作，夹紧莲子托盘1。托盘夹紧机构2主要由舵机15和连接于舵机15运动端的旋转件16组成，莲子托盘1上端面中部设有定位槽17，以当旋转件16在舵机驱动下旋转到竖直位置时，顶住定位槽17，在托盘支撑架4配合下夹紧莲子托盘1。当莲子烘干到一定状态，需要取出莲子托盘时，托盘支撑架向前运动，托住莲子托盘，然后舵机带动旋转件旋转，夹紧莲子托盘。夹紧位置调节机构3包括中间连接件18和第一驱动电机，中间连接件18前端设有第一螺杆20和第一滑槽19，第一驱动电机设于中间连接件18上并驱动第一螺杆20旋转，托盘支撑架4和托盘夹紧机构2的后侧部固定连接，连接部11上具有螺纹孔和滑块，以同时与第一螺杆20转动配合及与第一滑槽19滑动配合，中间连接件18后端与机架8连接。测温仪器安装盘6下端面以中心为圆心，沿圆周方向布设有多个径向滑轨21，径向滑轨21在圆周上的方位与莲子置入槽9阵列的方向相对应，测温仪器5上设有与径向滑轨21相配合的滑槽22，各径向滑轨21上安装有一个或多个测温仪器5，并可沿径向滑轨21前后滑移。测温仪器安装盘6上端设有用于驱动测温仪器安装盘6转动的安装盘驱动电机23，安装盘驱动电机23经电机固定座24与安装盘移动机构7连接。莲子托盘1上开设有通孔25，测温仪器安装盘6下端面上设有正对莲子托盘1的红外反射传感器26，以当红外反射传感器26发射的红外线穿过通孔25使得接收到的反射信号减弱时，控制安装盘驱动电机23停止转动。安装盘移动机构7包括机架连接件27、滑杆28、第二螺杆29和第二驱动电机，机架连接件27一端与机架8连接，另一端具有与滑杆28滑动配合的滑轨30，第二驱动电机设于机架连接件27上并驱动第二螺杆29旋转，滑杆28下部具有一内螺纹杆31，滑杆28与滑轨30滑动配合同时经内螺纹杆31与第二螺杆29转动配合，以将第二螺杆29的转动转化为滑杆28的直线运动，测温仪器安装盘6的电机固定座24上部与内螺纹杆31下端固定连接，以在其带动下上下运动。图4是本发明的控制原理图。为了实现对各机构运动的自动控制，并自动检测莲子内部的温度，如图4所示，控制单元的控制信号输出端分别与托盘夹紧机构2的舵机15、夹紧位置调节机构3的第一驱动电机的控制信号输入端、测温仪器安装盘6的安装盘驱动电机以及安装盘移动机构7的第二驱动电机的控制信号输入端连接，控制单元的检测信号输入端分别与测温仪器5、距离传感器14以及红外反射传感器26连接，以根据检测到的相关红外信号和距离信息，控制各机构工作，检测获得莲子的温度信息。本发明的工作过程为：首先将莲子置入干燥设备中，经过设定时间的干燥后，控制单元控制夹紧位置调节机构3运动，带动托盘支撑架4和托盘夹紧机构2向前运动，使托盘支撑架4的插入莲子托盘1下部。当距离传感器14检测到托盘支撑架4与莲子托盘1之间的距离达到可夹紧距离时，控制单元控制夹紧位置调节机构3停止运动，并控制托盘夹紧机构3动作，夹紧莲子托盘1。然后，控制单元控制测温仪器安装盘6做小角度转动，当转动过程中红外反射传感器26发射的红外线穿过莲子托盘的通孔使得接收到的红外反射信号减弱时，控制安装盘驱动电机停止转动。而后，控制单元控制安装盘移动机构7动作，带动测温仪器安装盘6向下运动，使测温仪器5接近莲子。当测温仪器安装盘6向下运动距离达到设定距离，即测温仪器5的探针精准插入莲子中心孔时，控制单元控制安装盘移动机构7停止运动，设于测温仪器安装盘6下不同半径、不同方位上的多个测温仪器5检测莲子托盘1上不同位置的莲子的温度，即可获得在这一时间点上，干燥设备中不同位置的莲子的内部温度情况。测温结束后，控制单元控制安装盘移动机构7动作，带动测温仪器安装盘6和测温仪器5复位，然后控制夹紧位置调节机构3将莲子托盘1送回干燥位置，而后托盘夹紧机构3放开莲子托盘1，托盘夹紧机构3和托盘支撑架4复位。干燥设备继续对莲子托盘1上的莲子进行干燥。至此，一次测温工作结束。待下次测温时间点到时，再进行下一次测温工作。在此期间，可以通过改变测温仪器5在测温仪器安装盘6的径向滑轨上的位置，调整同一方位、不同半径上的测温点。以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种莲子干燥测温系统，其特征在于，包括测温装置和控制单元，所述测温装置包括机架、莲子托盘、托盘支撑架、托盘夹紧机构、夹紧位置调节机构、测温仪器、测温仪器安装盘、安装盘移动机构，所述托盘支撑架和托盘夹紧机构经夹紧位置调节机构与机架连接，以在其带动下调整支撑和夹紧莲子托盘的位置，所述莲子托盘设置于托盘支撑架上，并经托盘夹紧机构夹紧，所述莲子托盘上布设有多个与莲子大小相适应的莲子置入槽，所述测温仪器安装盘位于莲子托盘上侧，并经安装盘移动机构与机架连接，以在其带动下调整与莲子托盘的相对位置，所述测温仪器安装盘下端面设有多个所述测温仪器，以测量莲子托盘上不同位置的莲子温度；所述控制单元的控制信号输出端分别与托盘夹紧机构、夹紧位置调节机构和安装盘移动机构连接，以控制各机构工作，所述控制单元的检测信号输入端与测温仪器连接，以接收检测到的温度信息。2.根据权利要求1所述的莲子干燥测温系统，其特征在于，所述莲子托盘上侧面以中心为圆心，沿径向布设并沿圆周方向阵列有多个所述莲子置入槽，各莲子置入槽的底部中心竖设有莲子插针，以插入抽芯后的莲子底部将其固定。3.根据权利要求1所述的莲子干燥测温系统，其特征在于，所述托盘支撑架4主要由与夹紧位置调节机构连接的连接部和设于连接部前下部的前叉部连接构成，所述莲子托盘下端面中部设有与前叉部叉口宽度相适应的凸台，以让所述托盘支撑架4插入莲子托盘下部并托起莲子托盘；所述托盘支撑架上设有正对莲子托盘的距离传感器，以检测托盘支撑架与莲子托盘之间的水平距离，所述控制单元的检测信号输入端与距离传感器连接，以接收检测到的距离信息。4.根据权利要求1所述的莲子干燥测温系统，其特征在于，所述托盘夹紧机构主要由舵机和连接于舵机运动端的旋转件组成，所述莲子托盘上端面中部设有定位槽，以当旋转件在舵机驱动下旋转到竖直位置时，顶住定位槽，在托盘支撑架配合下夹紧莲子托盘，所述控制单元的控制信号输出端与舵机连接，以控制舵机工作。5.根据权利要求1所述的莲子干燥测温系统，其特征在于，所述夹紧位置调节机构包括中间连接件和第一驱动电机，所述中间连接件前端设有第一螺杆和第一滑槽，所述第一驱动电机设于中间连接件上并驱动第一螺杆旋转，所述托盘支撑架和托盘夹紧机构的后侧部固定连接，连接部上具有螺纹孔和滑块，以同时与第一螺杆转动配合及与第一滑槽滑动配合，所述中间连接件后端与机架连接，所述控制单元的控制信号输出端与第一驱动电机的控制信号输入端连接，以控制第一驱动电机工作。6.根据权利要求2所述的莲子干燥测温系统，其特征在于，所述测温仪器安装盘下端面以中心为圆心，沿圆周方向布设有多个径向滑轨，所述径向滑轨在圆周上的方位与所述莲子置入槽阵列的方向相对应，所述测温仪器上设有与所述径向滑轨相配合的滑槽，各径向滑轨上安装有一个或多个所述测温仪器，并可沿径向滑轨前后滑移。7.根据权利要求6所述的莲子干燥测温系统，其特征在于，所述测温仪器安装盘上端设有用于驱动测温仪器安装盘转动的安装盘驱动电机，所述安装盘驱动电机经电机固定座与安装盘移动机构连接；所述莲子托盘上开设有通孔，所述测温仪器安装盘下端面上设有正对莲子托盘的红外反射传感器，以当红外反射传感器发射的红外线穿过通孔使得接收到的反射信号减弱时，控制安装盘驱动电机停止转动；所述控制单元的检测信号输入端与红外反射传感器连接，以接收检测到的红外反射信号，所述控制单元的控制信号输出端与安装盘驱动电机的控制信号输入端连接，以控制安装盘驱动电机工作。8.根据权利要求7所述的莲子干燥测温系统，其特征在于，所述安装盘移动机构包括机架连接件、滑杆、第二螺杆和第二驱动电机，所述机架连接件一端与机架连接，另一端具有与所述滑杆滑动配合的滑轨，所述第二驱动电机设于机架连接件上并驱动第二螺杆旋转，所述滑杆下部具有一内螺纹杆，所述滑杆与滑轨滑动配合同时经内螺纹杆与第二螺杆转动配合，以将第二螺杆的转动转化为滑杆的直线运动，所述测温仪器安装盘的电机固定座上部与所述内螺纹杆下端固定连接，以在其带动下上下运动，所述控制单元的控制信号输出端与第二驱动电机的控制信号输入端连接，以控制第二驱动电机工作。

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