本实用新型涉及小麦粉粉质仪测量，特别是一种小麦粉粉质仪自动测量装置。
背景技术：
GB/T 17320-2013《小麦品种品质分类》，小麦粉的品质等级分为强筋、中强筋、中筋、弱劲4种，其品质等级评定指标为吸水量、稳定时间、最大拉伸阻力、湿面筋含量、沉淀值、能量。其中小麦粉吸水量和稳定时间指标所用的测量仪器为小麦粉粉质仪，小麦粉粉质仪生产的参考标准为ISO 5530-1:2013《小麦粉面团的物理特性吸水量和流变学特性的测定粉质仪法》(Wheat flour-Physical characteristics of doughs-Determination of water absorption and rheological properties using a farinograph)。
根据ISO 5530-1:2013，小麦粉在粉质仪的揉混器中加水揉和，随着面团的形成、衰变，其稠度随揉和时间不断发生变化。粉质仪的测力装置和记录装置自动记录面团揉和过程中阻力相对于时间的变化规律，从记录的粉质曲线可计算出小麦粉的吸水量、面团稳定时间等评价指标，综合评价小麦的物理特性。稠度是指粉质仪用规定的恒定转速搅拌面团时的阻力，用专业单位FU表示。小麦粉吸水量是指在规定操作条件下，面团最大稠度达到500FU时，所需添加水的体积(mL)。面团稳定时间是指粉质曲线的上边缘首次与500FU标线相交至下降离开500FU标线两点之间的时间间隔(min)。粉质仪揉混器的容量分2种：300g揉混器或50g揉混器。
根据ISO 5530-1:2013，粉质仪主机性能指标包括搅拌叶片转速指标：慢搅拌叶片转速为 (63±2)r/min，快、慢搅拌叶片转速比为(1.50±0.01)∶1；空载时稠度指标：(0±5)FU；揉面钵内温度指标：(30.0±0.2)℃；面团稳定时间测量重复性指标：不大于1.3min。另，揉面钵内温度控制是通过软管将揉面钵壁内腔与外接的恒温水槽相连，通过恒温水循环以控制揉面钵壁温度进而控制揉面钵内温度。目前粉质仪的测量方法和测量装置没有，为确保粉质仪测量结果的质量，需要研制粉质仪自动测量装置及其对应的测量方法。
技术实现要素：
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种小麦粉粉质仪自动测量测量及测量方法，可有效解决小麦粉粉质仪测量的准确性和重复性的问题。
本实用新型解决的技术方案是：
一种小麦粉粉质仪自动测量装置，包括小麦粉粉质仪，小麦粉粉质仪的揉面体与后面板拼装在一起构成揉面钵，揉面钵为容器结构，容器结构内部的容纳空间构成小麦粉的揉混空间，揉面体的侧壁为中空结构，其内腔构成循环水流动空间，揉面体上分别设置有与循环水流动空间相连通的进水口和出水口，后面板上分别装有伸入揉混空间的快搅拌叶片和慢搅拌叶片，揉面体顶面上设置有与循环水流动空间相连通的温度检测孔，温度检测孔上装有检测端伸入循环水流动空间的第一铂电阻温度计，揉面钵上设置有检测端伸入揉混空间的第二铂电阻温度计，带动快搅拌叶片转动的第一驱动轴表面设置有第一反光片，第一驱动轴一侧设置有与第一反光片垂直正对的第一光电转速传感器，构成快搅拌叶片的转速监测结构，带动慢搅拌叶片转动的第二驱动轴表面设置有第二反光片，第二驱动轴一侧设置有与第二反光片垂直正对的第二光电转速传感器，构成慢搅拌叶片的转速监测结构。
一种小麦粉粉质仪自动测量方法，包括以下步骤：
1)、安装自动测量装置
自动测量装置包括小麦粉粉质仪，小麦粉粉质仪的揉面体与后面板拼装在一起构成揉面钵，揉面钵为容器结构，容器结构内部的容纳空间构成小麦粉的揉混空间，揉面体的侧壁为中空结构，其内腔构成循环水流动空间，揉面体上分别设置有与循环水流动空间相连通的进水口和出水口，后面板上分别装有伸入揉混空间的快搅拌叶片和慢搅拌叶片，揉面体顶面上设置有与循环水流动空间相连通的温度检测孔，温度检测孔上装有检测端伸入循环水流动空间的第一铂电阻温度计，揉面钵上设置有检测端伸入揉混空间的第二铂电阻温度计，带动快搅拌叶片转动的第一驱动轴表面设置有第一反光片，第一驱动轴一侧设置有与第一反光片垂直正对的第一光电转速传感器，构成快搅拌叶片的转速监测结构，带动慢搅拌叶片转动的第二驱动轴表面设置有第二反光片，第二驱动轴一侧设置有与第二反光片垂直正对的第二光电转速传感器，构成慢搅拌叶片的转速监测结构；
2)、空载稠度测量：
用一滴水润滑快、慢搅拌叶片与揉混器的后面板间的狭缝处，使快、慢搅拌叶片正常转动，记录小麦粉粉质仪显示的稠度值，即为空载稠度，应满足(0±5)FU要求，如果不满足，则彻底清洁揉混器或消除其他引起摩擦阻力的因素，直到满足(0±5)FU的要求；
3)、搅拌片转速测量
通过光电转速传感器和反光片测定快、慢搅拌叶片的转速，慢搅拌叶片转速控制在 (63±2)r/min，同时使快、慢搅拌叶片转速比为(1.50±0.01)∶1；
4)温度控制：
将恒温水槽通过循环管路分别与揉面体上的进水口和出水口相连，恒温水槽的水温控制在30.0摄氏度，启动恒温水槽与揉面钵侧壁之间的循环水，测定第一铂电阻温度计和第二铂电阻温度计的温度，通过调控恒温水槽的温度，使揉面钵侧壁内循环水流动空间的温度控制在(30.0±0.2)℃，揉面钵内揉混空间的温度为(30.0±0.2)℃，方可进行吸水量和面团稳定时间的测定；
5)吸水量测量：
准确称取小麦粉标准样品并加入到干燥的揉混空间内，启动电机，揉混小麦粉标准样品 60-70秒，立即用滴定管往揉混空间远离搅拌叶片的一端加水，使面团的最大稠度接近于500 FU，并于25s内完成，加入一定量的水以使面团的最大稠度为480-520FU，当面团形成时，在不停机的状态下，用刮刀将粘附在揉面钵内壁的所有碎面块刮入面团中，如果稠度太大，可通过滴定管补加少量水使最大稠度为480-520FU，记录最终加水量和对应的最大稠度，由最大稠度在480FU至520FU之间的揉混试验得出最大稠度为500FU相对应的校正加水量，即吸水量，按照式(1)或式(2)计算，其中式(1)针对容量为300g的揉混器，式(2) 针对容量为50g的揉混器：
VC＝V+0.096(C-500) (1)
VC＝V+0.016(C-500) (2)
式中：VC——最大稠度为500FU相对应的校正加水量，mL；
V——自滴定管加入小麦粉标准样品中水的体积，mL；
C——最大稠度，FU，按式(3)计算：
C＝(C1+C2)/2 (3)
式中：C1——粉质仪输出的粉质曲线上轮廓的最高点的数值，FU；
C2——粉质仪输出的粉质曲线下轮廓的最高点的数值，FU；
连续测量2次，对于容量为300g的揉混器,校正加水量极差不大于2.5ml，对于容量为50g 的揉混器,校正加水量极差不大于0.5ml，取其平均值作为步骤6)所需的校正加水量；
6)面团稳定时间测量：
按照吸水量测定结果，准确称取小麦粉标准样品并加入到干燥的揉混空间(1a)内，启动电机，揉混小麦粉标准样品60-70s，立即用滴定管往揉混空间远离搅拌叶片的一端加水，加水的体积为步骤5)吸水量测量计算的校正加水量VC，并于25s内完成，通过输出的粉质曲线测定小麦粉粉质面团稳定时间，连续测量3次，取平均值，按式(4)计算面团稳定时间示值误差：
式中：△T——面团稳定时间示值误差，min；
——面团稳定时间测量平均值，min；
Ts——小麦粉标准样品的面团稳定时间标准值，min；(具体标准值见小麦粉标准样品证书)
对同一小麦粉标准样品连续测量6次，按式(5)计算面团稳定时间的实验标准偏差作为测量重复性的表征；
式中：s——面团稳定时间测量重复性(标准偏差)，min；
Ti——第i次测量时面团稳定时间测量值，min；
n——测量次数，n＝6。
本实用新型自动测量装置结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，在现有粉质仪基础上进行改装即可，方法稳定可靠，测量精度高，有效解决了粉质仪仪器性能指标的控制和对小麦粉吸水量、面团稳定时间测量结果的有效控制，有实际的应用价值，使用方便，效果好，是小麦粉粉质仪测量装置上的创新，经济与社会效益显著。
附图说明
图1为本实用新型小麦粉粉质仪的结构示意图。
图2为本实用新型小麦粉粉质仪输出的粉质曲线示意图。
图3为本实用新型揉面体与后面板剖视图。
图4为本实用新型揉面体与后面板俯视图。
其中1后面板；2揉面钵(揉混器其余部分)；3电机；4滚珠轴承；5杠杆； 6平衡锤；7刻度盘表头；8指针；9记录笔架；10记录器；11油阻尼器；12a快搅拌叶片； 12b慢搅拌叶片；13第一铂电阻温度计；14第二铂电阻温度计；15a第一反光片；15b第二反光片；16a第一光电转速传感器；16b第二光电转速传感器；17a、进水口；17b出水口；18 温度检测孔；19第一显示器；20第二显示器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-4给出，一种小麦粉粉质仪自动测量装置，包括小麦粉粉质仪，小麦粉粉质仪的揉面体2与后面板1拼装在一起构成揉面钵，揉面钵为容器结构，容器结构内部的容纳空间构成小麦粉的揉混空间1a，揉面体2的侧壁为中空结构，其内腔构成循环水流动空间2a，揉面体2上分别设置有与循环水流动空间2a相连通的进水口17a和出水口17b，后面板1上分别装有伸入揉混空间1a的快搅拌叶片12a和慢搅拌叶片12b，揉面体2顶面上设置有与循环水流动空间2a相连通的温度检测孔18，温度检测孔18上装有检测端131伸入循环水流动空间2a的第一铂电阻温度计13，揉面钵上设置有检测端141伸入揉混空间1a的第二铂电阻温度计14，带动快搅拌叶片12a转动的第一驱动轴14a表面设置有第一反光片15a，第一驱动轴14a一侧设置有与第一反光片15a垂直正对的第一光电转速传感器16a，构成快搅拌叶片的转速监测结构，带动慢搅拌叶片12b转动的第二驱动轴14b表面设置有第二反光片15b，第二驱动轴14b一侧设置有与第二反光片15b垂直正对的第二光电转速传感器16b，构成慢搅拌叶片的转速监测结构。
为保证使用效果，所述的小麦粉粉质仪还包括用于驱动第一驱动轴14a和第二驱动轴14b 转动的电机3，电机驱动第一驱动轴和第二驱动轴旋转，从而带动搅拌叶片转动；
所述的小麦粉粉质仪还包括用于检测小麦粉稠度的测力装置和用于输出稠度检测结构的记录器10，测力装置的输出端与记录器10的输入端相连；所述测力装置包括与电机3的转动轴相连的杠杆5和分别设置在杠杆两端的平衡锤6、油阻尼器11以及用于显示稠度的刻度盘表头7、指针8和记录笔架9。
所述的第一铂电阻温度计13与第一显示器19相连，所述的第二铂电阻温度计14与第二显示器20相连，构成温度显示结构。
所述第一光电转速传感器16a和第二光电转速传感器16b的输出端均与显示器相连，构成快、慢搅拌叶片的转速显示结构。
所述揉面钵上设置有用于保温的有机玻璃盖板，有机玻璃盖板上设置有用于第二铂电阻温度计14伸入的进入孔。
一种小麦粉粉质仪自动测量方法，包括以下步骤：
1)、安装自动测量装置
自动测量装置包括小麦粉粉质仪，小麦粉粉质仪的揉面体2与后面板1拼装在一起构成揉面钵，揉面钵为容器结构，容器结构内部的容纳空间构成小麦粉的揉混空间1a，揉面体2 的侧壁为中空结构，其内腔构成循环水流动空间2a，揉面体2上分别设置有与循环水流动空间2a相连通的进水口17a和出水口17b，后面板1上分别装有伸入揉混空间1a的快搅拌叶片12a和慢搅拌叶片12b，揉面体2顶面上设置有与循环水流动空间2a相连通的温度检测孔18，温度检测孔18上装有检测端131伸入循环水流动空间2a的第一铂电阻温度计13，揉面钵上设置有检测端141伸入揉混空间1a的第二铂电阻温度计14，带动快搅拌叶片12a转动的第一驱动轴14a表面设置有第一反光片15a，第一驱动轴14a一侧设置有与第一反光片15a垂直正对的第一光电转速传感器16a，构成快搅拌叶片的转速监测结构，带动慢搅拌叶片12b转动的第二驱动轴14b表面设置有第二反光片15b，第二驱动轴14b一侧设置有与第二反光片15b 垂直正对的第二光电转速传感器16b，构成慢搅拌叶片的转速监测结构；
2)、空载稠度测量：
用一滴水润滑快、慢搅拌叶片与揉混器的后面板间的狭缝处，使快、慢搅拌叶片正常转动，记录小麦粉粉质仪显示的稠度值，即为空载稠度，应满足(0±5)FU要求，如果不满足，则彻底清洁揉混器或消除其他引起摩擦阻力的因素，直到满足(0±5)FU的要求；
3)、搅拌片转速测量
通过光电转速传感器和反光片测定快、慢搅拌叶片的转速，慢搅拌叶片转速控制在 (63±2)r/min，同时使快、慢搅拌叶片转速比为(1.50±0.01)∶1；
4)温度控制：
将恒温水槽通过循环管路分别与揉面体2上的进水口17a和出水口17b相连，恒温水槽的水温控制在30.0℃，启动恒温水槽与揉面钵侧壁之间的循环水，测定第一铂电阻温度计和第二铂电阻温度计的温度，通过调控恒温水槽的温度，使揉面钵侧壁内循环水流动空间的温度控制在(30.0±0.2)℃，揉面钵内揉混空间1a的温度为(30.0±0.2)℃，方可进行吸水量和面团稳定时间的测定；
5)吸水量测量：
准确称取小麦粉标准样品并加入到干燥的揉混空间1a内，启动电机，揉混小麦粉标准样品60-70s，立即用滴定管往揉混空间远离搅拌叶片的一端加水，使面团的最大稠度接近于500 FU，并于25s内完成，加入一定量的水以使面团的最大稠度为480-520FU，当面团形成时，在不停机的状态下，用刮刀将粘附在揉面钵内壁的所有碎面块刮入面团中，如果稠度太大，可通过滴定管补加少量水使最大稠度为480-520FU，记录最终加水量和对应的最大稠度，由最大稠度在480FU至520FU之间的揉混试验得出最大稠度为500FU相对应的校正加水量，即吸水量，按照式(1)或式(2)计算，其中式(1)针对容量为300g的揉混器，式(2) 针对容量为50g的揉混器：
VC＝V+0.096(C-500) (1)
VC＝V+0.016(C-500) (2)
式中：VC——最大稠度为500FU相对应的校正加水量，mL；
V——自滴定管加入小麦粉标准样品中水的体积，mL；
C——最大稠度，FU，按式(3)计算：
C＝(C1+C2)/2 (3)
式中：C1——粉质仪输出的粉质曲线上轮廓的最高点的数值，FU；
C2——粉质仪输出的粉质曲线下轮廓的最高点的数值，FU；
连续测量2次，对于容量为300g的揉混器,校正加水量极差不大于2.5ml，对于容量为50g 的揉混器,校正加水量极差不大于0.5ml，取其平均值作为步骤6)所需的校正加水量；
6)面团稳定时间测量：
按照吸水量测定结果，准确称取小麦粉标准样品并加入到干燥的揉混空间(1a)内，启动电机，揉混小麦粉标准样品60-70s，立即用滴定管往揉混空间远离搅拌叶片的一端加水，加水的体积为步骤5)吸水量测量计算的校正加水量VC，并于25s内完成，通过输出的粉质曲线测定小麦粉粉质面团稳定时间，连续测量3次，取平均值，按式(4)计算面团稳定时间示值误差：
式中：△T——面团稳定时间示值误差，min；
——面团稳定时间测量平均值，min；
Ts——小麦粉标准样品的面团稳定时间标准值，min；(具体标准值见小麦粉标准样品证书)
对同一小麦粉标准样品连续测量6次，按式(5)计算面团稳定时间的实验标准偏差作为测量重复性的表征；
式中：s——面团稳定时间测量重复性(标准偏差)，min；
Ti——第i次测量时面团稳定时间测量值，min；
n——测量次数，n＝6。
所述第一铂电阻温度计和第二铂电阻温度计均为现有技术(市售产品)，能够实时监测并显示温度，如北京康斯特仪表科技股份有限公司生产和销售的型号为CST 6602-4的铂电阻温度计；
所述的第一光电转速传感器和第二光电转速传感器均为现有技术(市售产品)，能够监测并显示驱动轴的实时转速，如上海旸谷自动化仪表有限公司生产和销售的型号为SZGB-8 的光电转速传感器；
所述小麦粉标准样品为北京东方孚德技术发展中心销售的小麦粉粉质曲线-稳定时间检测用标准样品，批准证书编号GSB 02-2841-2016，中国国家标准化管理委员会批准的有证标准样品；
所述的小麦粉粉质仪可以为各种型号的电子式小麦粉粉质仪，如菏泽衡通实验仪器有限公司生产和销售的电子式粉质仪等。
本实用新型经实际应用与计算，取得了非常满意的有益技术效果，以小麦粉粉质曲线- 稳定时间检测用标准样品为被测样品，分别按照本实用新型的方法进行粉质仪的空载稠度测量、搅拌片转速测量、揉面钵内温度控制、吸水量测量、面团稳定时间测量。
有关实验数据如下：
由上述情况可知，本方法测量的4台粉质仪的慢搅拌叶片转速，快、慢搅拌叶片转速比，空载时稠度，揉面钵内温度，面团稳定时间测量重复性均符合ISO 5530-1:2013要求。试验所用的小麦粉粉质曲线-稳定时间检测用标准样品的面团稳定时间标准值为10.0min，标准值的扩展不确定度U＝0.4min(k＝2)。扩展不确定度表示了此次标准样品研制的水平，用户可采用扩展不确定度3倍的结果进行评定，即示值误差不超过3×U＝3×0.4＝1.2min，可视为符合要求。 4台粉质仪的面团稳定时间的最大示值误差为1.1min，符合要求。
该实用新型的自动测量装置可以实现ISO 5530-1:2013对粉质仪主机的性能指标的测量，该实用新型采用粉质仪对小麦粉粉质曲线-稳定时间检测用标准样品进行测量，不仅能有效评价粉质仪的面团稳定时间测量结果的准确性，同时还确保测量结果的溯源性和有效性，使测量结果的可靠性和一致性更高，有实际的应用价值，用方便，效果好，是小麦粉粉质仪测量装置和方法上的创新，经济与社会效益显著。
申请人要指出的是，本申请上述指出的仅仅是一种实施例，并不是用于限制本申请的保护范围，凡是用等同或等同替代手段所做出与本申请技术方案本质上相同的技术方案均属于本申请的保护范围。