一种可实现玉米自动化化验的设备系统和方法与流程

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种可实现玉米自动化化验的设备系统和方法。

背景技术：

玉米的化验主要检验原料玉米中含有的杂质、霉变含量以及玉米原料水分含量和近似容重。当前国内对部分粮食进行的化验检测，例如：大米、绿豆、花生等，这些粮食作物检验方法单一，有效成分辨别比较容易，但是玉米的化验检测由于该粮食作物形状不规则，粒型分区域大小不一，最主要的是单粒颜色不统一，国内一直没有新型的检测方法，来代替人工检测。当前广泛使用的方法是使用人工进行检测并出具书面报告，只化验样品的1/4，由于人工化验全部样品工作量大，平均分成4份，取其中1份，但是这样不仅浪费大量人力、财力、物力，而且很难控制人员经济安全因素。本发明通过自主研发、实践、试验、推算，能够彻底解决长期以来玉米的人工化验所造成的一系列不利因素，是玉米化验行业真正的技术革新，能够体现该系统和方法的有效价值。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供一种可实现玉米自动化化验的设备系统，采用软件控制形成工作流程，最终达到全自动化验，杜绝人为控制因素。

本发明可实现玉米自动化化验的设备系统包括：筛分设备、色选机、谷物水分仪、称重系统、空压机及各种气动阀和连接管路，其中，各设备及气动阀气源由空压机提供。

本发明可实现玉米自动化化验的方法为：杂质的筛选采用筛分设备完成，霉变的选取采用色选机完成，通过称重递减的方式计算玉米中的杂质含量和霉变含量，将数据通过plc系统传输到电脑化验单，水分仪数据自动上传电脑，整个过程一键完成流水线操作。

本发明通过以下技术方案来实现的：

玉米取样完成后由取样员控制放料气动阀的开关，打开气动阀样品首先进入1#秤称重总重量，然后进入筛分设备清除杂质，除尘风机将样品中的轻杂清除，细杂、轻杂进入储粮罐，筛分设备出口进入2#秤，完成称重后，物料继续通过三通一部分进入水分仪检测水分，完成水分检测后自动进入储粮罐，另一部分进入3#秤称重，3#秤称重完毕进入色选机筛选霉变，次粮进入储粮罐，精粮进入4#秤称重，最后剩余进入储粮罐，整个过程自动完成，通过plc系统提取各称重数据计算杂质、霉变含量，水分仪数据自动上传，由化验员确定信息的准确性，整个化验过程完成。

本发明的有益效果在于：人工化验需要的人力资源较大，工作效率低，人为因素不能杜绝，并且需要采用各种手段和管理方法来维护工作过程中可能存在的弊端，本发明的实施能够提高自动化技术，提高工作效率，人工化验一个样品需要5分钟时间，并且需要至少两名人员来完成，自动化验只花费人工化验一半的时间2.5分钟左右，如果连续使用每小时能够检测24个样品，每天检测480个以上，如果每个样品代表一辆玉米车辆(每辆车约40吨)的话，平均每天保证进货量18000吨以上，能够满足大型粮食加工企业和粮食储存企业的吞吐量，并且完全脱离人工，可以将化验员岗位取消。自动化验筛分设备筛板面积2-10平方，能够有效清除杂质成分，比人工检测的效率和有效性都要高，霉变选取单粒挑选速度1200次/秒，次粮成分无处遁形。所有数据通过plc系统传输，完全脱离人工输入过程中的出现的误操作现象及人为控制数据的因素。利用设备系统和软件来完成工作的实际需求，以达到减人增效和控制经济安全的目的；另外，本发明的方法化验样品量为人工化验样品量的4倍，提高了样本容量，提高了样品的代表性和准确度；

本发明的运用受外界影响不大，不受恶劣环境的影响，完全可以室外安装，并且安装方便，整个过程从上到下流水线作业，软件控制数据的提取、计算和传输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是杂质区间人工、自动含量差值范围比例柱形图；

图2是霉变区间人工、自动含量差值范围比例柱形图。

具体实施方式

实施例1：

本发明通过近千个样品的对比试验，得出最接近人工化验数值的参数调整：杂质含量对比：含量5％以下的车辆比例占98.75％，代表多数玉米车辆；杂质含量人工与自动差值小于0.5％的车辆比例占94.84％，总体杂质折扣自动高于人工0.12％，未超出正常工作控制误差(工作误差±0.5％)，并且非常接近人工化验数值。杂质区间人工、自动差值分析，请见表1；杂质区间人工、自动含量差值范围比例，请见附图1。

表1杂质区间人工、自动差值

霉变含量对比：人工化验霉变比自动化验霉变平均低0.18％，总体霉变平均差值控制在误差范围之内(工作误差±1.0％)，霉变含量6％以下霉变玉米差值0.5％以内的超过85％，霉变玉米差值1.0％以内的超过90％，霉变区间含量低于6％的玉米车辆占总车辆的92.59％，代表大多数玉米的检测数值，该参数适合实际工作需求。霉变区间人工、自动差值分析，请见表1；杂质区间人工、自动含量差值范围比例，请见附图2.

表2霉变区间人工、自动差值

通过以上实验数据的统计自动化验完全能够代替人工化验。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种可实现玉米自动化化验的设备系统和方法，属于生物技术领域。设备系统包括：筛分设备、色选机、谷物水分仪、称重系统、空压机及各种气动阀和连接管路；化验的方法为：杂质的筛选采用筛分设备完成，霉变的选取采用色选机完成，通过称重递减的方式计算玉米中的杂质含量和霉变含量，将数据通过PLC系统传输到电脑化验单，水分仪数据自动上传电脑，整个过程一键完成流水线操作。提高自动化技术，提高工作效率，提高样品的代表性和准确度。

技术研发人员：刘象刚;张建国;张增臣;刘恩永;郎咸芹;张晨海
受保护的技术使用者：山东寿光巨能金玉米开发有限公司;寿光金远东变性淀粉有限公司;寿光金玉米生物科技有限公司;临清德能金玉米生物有限公司
技术研发日：2018.07.03
技术公布日：2018.12.25