一种基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法及工艺

本发明涉及稻谷去糙，具体涉及一种基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法及工艺。

背景技术：

1、我国是稻谷生产大国，其种植面积大，年总产量已达2.2亿吨，在国民经济中占有重要地位，同时也是保障国家粮食安全的压舱石。由于农业机械化水平的提高，稻粒在收割、脱粒、晾晒、烘干、装卸、运输过程中受到撞击、摩擦等机型作用后容易脱壳而形成糙米。

2、国家标准规定谷中糙米含量超过2％不得作为政策性粮食收入粮库(因糙米影响稻谷储藏性能)，而多数年份的谷中糙米含量通常都在3％～5％，最高达8％左右，谷中糙米超标现象较为普遍。传统的稻谷入库由于未有专用的谷中去糙方法及工艺，入库后的稻谷存在因含糙超标而带来的储粮安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法及工艺。

2、本发明提供一种基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，包括：

3、s1、取含糙量超标的总质量为mn的某一品种稻谷作为试验样本，统计试验样本中不同粒度糙米占比和试验样本平均粒度an，获取试验样本中不同粒度糙米含量分布曲线fa(x)；

4、s2、将试验样本筛分至含糙量满足入库要求的临界值a，统计完成筛分后的试验样本中不同粒度糙米占比，获取完成筛分后的试验样本中不同粒度糙米含量分布曲线fb(x)，将试验样本的糙米全部取出，记录糙米总质量mn2，计算试验样本满足入库要求所需去除的糙米质量tn占糙米总质量mn2的比例βn；

5、s3、根据fa(x)、βn、fb(x)计算试验样本去除糙米的标准边界值

6、s4、选用m个试验样本重复步骤s1～s3，分别得到各试验样本的标准边界值以及稻谷平均粒度a1、a2、a3、.........am；

7、s5、建立试验样本平均粒度a与标准粒度边界值之间的函数关系。

8、本发明根据不同粒度糙米含量分布特性绘制曲线fa(x)和fb(x)，根据fa(x)、βn、fb(x)计算试验样本去除糙米的标准边界值基于概率分析将多组试验样本的平均粒度a与标准粒度边界值之间建立函数关系，使得仅需要得到某一稻谷的平均粒度a即可求得标准粒度边界值标准粒度边界值即为筛分设备的筛孔尺寸，通过该筛孔尺寸的筛子即可筛选出符合入库标准的稻米，能够快速确定含糙量超标的稻谷在入库前的筛孔大小，提高含糙量超标的稻谷在入库前的筛选速度，并有利于保证储粮安全。

9、进一步地，所述步骤s3包括：标准边界值x'n为曲线fb(x)中横坐标的最小值，xn为理论粒度边界。

10、xn为根据fa(x)计算得到的理论粒度边界，即为理论上筛选完成后的试验样本中粒度最小的糙米，x'n为曲线fb(x)中横坐标的最小值，即为实际筛选完成后的试验样本中粒度最小的糙米，通过将试验粒度边界与计算所得的理论粒度边界取平均值可以有效减小误差，使标准粒度边界值更准确。

11、进一步地，理论粒度边界xn的计算方法包括：

12、计算曲线fa(x)的总面积s，

13、建立需去除的糙米对应的粒度占曲线fa(x)的面积s1的计算公式，

14、根据计算理论粒度边界xn；

15、其中，xa0为曲线fa(x)中横坐标的最小值、xan为曲线fa(x)中横坐标的最大值。

16、对整个曲线fa(x)以及曲线fa(x)左侧进行积分，从而可以计算得到理论粒度边界xn。

17、进一步地，所述步骤s2中，根据试验样本总质量mn、糙米总质量mn2，计算试验样本满足入库要求所需去除的糙米质量tn，计算

18、进一步地，所述步骤s1和步骤s2中，将不同粒度糙米含量以及对应的含量作为坐标点，利用回归分析的方法进行拟合，从而获得fa(x)和fb(x)。

19、进一步地，所述步骤s1包括：测量试验样本中所有糙米的宽度，获得最小宽度和最大宽度，在最小宽度和最大宽度之间均匀设置多个宽度区间，统计各宽度区间糙米占试验样本糙米总质量的百分比，取各宽度区间的中位数作为横坐标，各宽度区间糙米占试验样本糙米总质量的百分比作为纵坐标，进行拟合，得到曲线fa(x)。

20、通过设置多个宽度区间，将位于宽度区间内的糙米的宽度均以该宽度区间的中位数进行表示，便于坐标点的统计以及后续的曲线拟合。

21、进一步地，所述步骤s5中，利用lagrange插值获得试验样本平均粒度a与标准粒度边界值之间的函数关系其中i≠j。

22、进一步地，所述步骤s4中，m个试验样本中包括多个不同品种的稻谷。

23、通过得到包含不同品种稻谷的平均粒度a与标准粒度边界值之间的函数关系，使得在已知入库品种稻谷平均粒度的条件下，可以通过该函数直接计算该入库品种稻谷的标准粒度边界值，为筛网的选取提供参考。

24、本发明还提供一种确定稻谷去糙筛分设备的筛孔尺寸的方法，包括：根据稻谷的平均粒度a与标准粒度边界值之间的函数关系计算稻谷对应的标准粒度边界值，根据标准粒度边界值确定筛分设备的筛孔尺寸，筛分设备的筛孔尺寸等于标准粒度边界值。

25、本发明还提供一种稻谷去糙工艺，包括：将含糙量超标的不同品种的稻谷按平均粒度a的不同进行分类，根据平均粒度a与标准粒度边界值之间的函数关系计算各品种稻谷对应的标准粒度边界值，根据标准粒度边界值确定各品种稻谷所对应使用的筛分设备的筛孔尺寸，将各种类稻谷经过对应的筛分设备进行筛分去糙，将筛分设备的筛上物直接入库储藏。

26、进一步地，包括：筛下物进入重力谷糙分离机进一步去糙，谷糙分离机将筛下物中残留的稻谷分离后直接入库储藏，分离的糙米进入产线加工成大米。

27、本发明的有益效果为：根据不同粒度糙米含量分布特性绘制曲线fa(x)和fb(x)，根据fa(x)、βn、fb(x)计算试验样本去除糙米的标准边界值基于概率分析将多组试验样本的平均粒度a与标准粒度边界值之间建立函数关系，使得仅需要得到某一稻谷的平均粒度a即可求得标准粒度边界值标准粒度边界值即为筛分设备的筛孔尺寸，通过该筛孔尺寸的筛子即可筛选出符合入库标准的稻米，能够提高含糙量超标的稻谷在入库前的筛选速度，并有利于保证储粮安全。

技术特征：

1.一种基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，其特征在于：所述步骤s3包括：标准边界值x'n为曲线fb(x)中横坐标的最小值，xn为理论粒度边界。

3.根据权利要求2所述的基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，其特征在于：理论粒度边界xn的计算方法包括：

4.根据权利要求1所述的基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，其特征在于：所述步骤s2中，根据试验样本总质量mn、糙米总质量mn2，计算试验样本满足入库要求所需去除的糙米质量tn，计算

5.根据权利要求1所述的基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，其特征在于：所述步骤s1包括：测量试验样本中所有糙米的宽度，获得最小宽度和最大宽度，在最小宽度和最大宽度之间均匀设置多个宽度区间，统计各宽度区间糙米占试验样本糙米总质量的百分比，取各宽度区间的中位数作为横坐标，各宽度区间糙米占试验样本糙米总质量的百分比作为纵坐标，进行拟合，得到曲线fa(x)。

6.根据权利要求1所述的基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，其特征在于：所述步骤s5中，利用lagrange插值获得试验样本平均粒度a与标准粒度边界值之间的函数关系其中i≠j。

7.根据权利要求1所述的基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，其特征在于：所述步骤s4中，m个试验样本中包括多个不同品种的稻谷。

8.一种确定稻谷去糙筛分设备的筛孔尺寸的方法，其特征在于：包括：根据稻谷的平均粒度a与标准粒度边界值之间的函数关系计算稻谷对应的标准粒度边界值，根据标准粒度边界值确定筛分设备的筛孔尺寸，筛分设备的筛孔尺寸等于标准粒度边界值。

9.一种稻谷去糙工艺，其特征在于：包括：将含糙量超标的不同品种的稻谷按平均粒度a的不同进行分类，根据平均粒度a与标准粒度边界值之间的函数关系计算各品种稻谷对应的标准粒度边界值，根据标准粒度边界值确定各品种稻谷所对应使用的筛分设备的筛孔尺寸，将各种类稻谷经过对应的筛分设备进行筛分去糙，将筛分设备的筛上物直接入库储藏。

10.根据权利要求9所述的稻谷去糙工艺，其特征在于：包括：筛下物进入重力谷糙分离机进一步去糙，谷糙分离机将筛下物中残留的稻谷分离后直接入库储藏，分离的糙米进入产线加工成大米。

技术总结
本发明提供一种基于概率分析确定稻谷去糙标准粒度的方法，包括：S1、统计某一试验样本中不同粒度糙米占比和试验样本平均粒度，获取不同粒度糙米含量分布曲线；S2、将试验样本筛分至含糙量满足入库要求的临界值，获取完成筛分后的试验样本中不同粒度糙米含量分布曲线，将试验样本的糙米全部取出，记录糙米总质量，计算试验样本满足入库要求所需去除的糙米质量占糙米总质量的比例；S3、计算试验样本去除糙米的标准边界值；S4、选用多个试验样本重复步骤S1～S3，分别得到各试验样本的标准边界值以及稻谷平均粒度；S5、建立试验样本平均粒度与标准粒度边界值之间的函数关系。本发明能够快速确定含糙量超标的稻谷在入库前的筛孔大小。

技术研发人员：史子昂,张永林,刘晓鹏,柯平,裴后昌,李晖,杨柳
受保护的技术使用者：武汉轻工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15