本發明涉及一種糖廠錘度自動檢測技術,具體為一種糖廠錘度檢測器自動采樣裝置。
背景技術:
錘度,簡稱Brix,指溶液中所含的可溶性物質的重量占總重量的百分比。在制糖過程中,從甘蔗壓榨汁(甜菜滲出汁)一直到煮糖中糖漿母液的錘度值都是非常重要的控制指標。各階段糖汁的錘度值的控制直接影響生產能耗及最終產品白糖的質量。
在糖廠很多工段中都需要檢測和控制混合糖汁或糖漿母液的錘度值。但在一些錘度檢測點中混合糖汁和糖漿處在密封的管道或罐體內,并且這些管道或罐體內存在負壓。例如:蒸發罐和煮糖罐,為了使混合糖汁和糖漿在較低溫度下沸騰,并且使混合糖汁和糖漿中的水份蒸發更迅速,都要對蒸發罐和煮糖罐抽負壓。在混合糖汁和糖漿剛進入蒸發罐和煮糖罐時,糖漿尚未沸騰,罐內的混合糖汁和糖漿的流動性非常的差,在負壓的作用下混合糖汁和糖漿可能無法從錘度檢測口中流出。另一方面敞開式的采樣口影響罐內負壓的強度,甚至會從采樣口將空氣抽入到罐內。這種情況下,光學錘度在線檢測裝置便無法對罐內混合糖汁和糖漿采樣進行錘度值檢測。
而且,光學錘度在線檢測裝置進行檢測時,混合糖汁和糖漿會粘接在光學錘度在線檢測裝置的棱鏡上,產生大量的積垢和糖塊,如果不及時清洗,便會使光學錘度在線檢測裝置的測量偏差越來越大,并且這種測量偏差不是線性的,難以校正。故必須對光學錘度在線檢測裝置上的棱鏡及其它與混合糖汁和糖漿接觸的部分進行及時清洗。
總之,在糖廠生產過程中,為了降低能耗和保證白糖質量,必須確保各階段糖汁錘度值檢測的連續性、準確性和有代表性,這就需要有一種解決錘度測量采樣和保證錘度檢測準確的裝置和方法。
技術實現要素:
本發明的目的是設計一種糖廠錘度檢測器自動采樣裝置,錘度檢測器下部插在與其相配合的適配器上端開口內,適配器出口連接糖汁出口管,適配器入口連接T形的三通接頭直管的一端,直管另一端頭被電機安裝板封閉,伺服電機安裝于電機安裝板上,其軸伸入三通接頭直管,軸端固定螺旋槳。采樣時伺服電機啟動,螺旋槳轉動推動三通接頭內的混合糖汁和糖漿向適配器方向流動,便于錘度檢測器實時檢測流經適配器的混合糖汁和糖漿的錘度值。
本發明設計的一種糖廠錘度檢測器自動采樣裝置,包括錘度檢測器,所述錘度檢測器外殼為圓柱形,其內為傳感器與電路板,光學棱鏡的采樣面位于錘度檢測器外殼底部,本發明設計的與錘度檢測器外殼相配合的適配器,所述適配器為圓筒,其上端開口的內徑與錘度檢測器外殼外徑為間隙配合,其圓筒兩側分別有適配器入口和適配器出口。錘度檢測器下部插在適配器圓筒上端開口內,錘度檢測器底部的采樣面處于適配器內,卡箍將適配器固定于錘度檢測器的外殼下方。適配器出口連接糖汁出口管,適配器入口連接正T形的三通接頭的直管的一端,直管另一端頭被電機安裝板封閉,伺服電機固定安裝于電機安裝板上,伺服電機軸穿過電機安裝板,伸入三通接頭直管,達到支管另一側靠近適配器的直管內,伺服電機軸端固定螺旋槳。三通接頭的支管端連接糖汁入口管。所述糖汁出口管和糖汁入口管與待檢測其內物料錘度的罐體或管道密封連接。錘度檢測器的信號輸出端連接錘度測控主機的信號輸入端,錘度測控主機的信號輸出端連接伺服電機的驅動電路。
采樣時,錘度測控主機給電機發出啟動信號,電機主軸帶動螺旋槳轉動,推動三通接頭內的混合糖汁和糖漿向適配器方向流動,同時罐體或管道內的混合糖汁和糖漿也會隨之從糖汁入口管流入三通接頭。適配器內的混合糖汁和糖漿將繼續從適配器出口流入糖汁出口管,返回罐體或管道。在適配器內的錘度檢測器采樣面接觸到流經適配器的混合糖汁和糖漿,錘度檢測器實時連續檢測混合糖汁和糖漿的錘度值。錘度測控主機調整伺服電機的轉速,可改變混合糖汁和糖漿的流動速度,即改變適配器內混合糖汁和糖漿的交換速度,使錘度檢測器所得錘度值更有代表性。
所述適配器出口與適配器入口的中心線處于同一直線,以便于混合糖汁和糖漿的流動。
所述適配器出口與適配器入口的上沿均高于錘度檢測器采樣面。便于采樣面接觸適配器內的混合糖汁和糖漿。
所述糖汁出口管和糖汁入口管上分別安裝手動閥。需要維護檢修適配器或錘度檢測器時,關閉糖汁出口管和糖汁入口管上的手動閥。
所述適配器出口經變徑接頭與糖汁出口管連接,管箍連接變徑接頭的大口徑端和適配器出口,管接頭連接變徑接頭小口徑端和糖汁出口管。所述適配器入口經變徑接頭連接三通接頭的直管的一端,管箍連接變徑接頭的大口徑端和適配器入口,管接頭連接變徑接頭小口徑端和三通接頭的直管的一端。所述變徑接頭的橫截面口徑由大變小,縱剖面為直角梯形,固定安裝后變徑接頭斜坡側面處于下方,混合糖汁和糖漿流經適配器入口的變徑接頭,其內的較重糖沙顆粒會沿向下的坡面流至適配器底部,不會影響錘度檢測器的采樣面,而混合糖汁和糖漿從適配器出口的變徑接頭流出時,又可把沉積在適配器底的糖沙顆粒沿向上的坡面帶入糖汁出口管,避免糖沙顆粒的堆積影響適配器內錘度檢測器的采樣面。
本發明一種糖廠錘度檢測器自動采樣裝置還配有清洗裝置,所述檢測器外殼內有內置管,內置管上端伸出錘度檢測器外殼,內置管下端從錘度檢測器外殼底部穿出、連接清洗頭,清洗頭的出水口朝向錘度檢測器棱鏡的采樣面。
清洗裝置包括清洗泵和清洗導管,進水管連接清洗泵的入口端,清洗泵的出口端連接清洗導管,清洗導管與錘度檢測器的內置管上端連接。清洗泵控制盒連接錘度測控主機的信號輸出端,清洗泵控制盒連接控制清洗泵。
錘度測控主機經清洗泵控制盒控制清洗泵的啟動,將水加壓泵入清洗導管,經錘度檢測器的內置管從清洗頭噴向棱鏡采樣面進行清洗。當達到設定的清洗時間,錘度測控主機經清洗泵控制盒控制清洗泵的停止。清洗后的水經糖汁出口管和糖汁入口管流回罐體或管道內,結束清洗準備開始檢測時,混合糖汁和糖漿從糖汁入口管不斷地進入適配器再從糖汁出口管返回罐體或管道,適配器內殘留的清洗水被流動的混合糖汁和糖漿推出適配器,等待幾十秒,錘度檢測器即可準確檢測。
清洗泵出口上安裝有壓力傳感器和清洗電磁閥,在清洗電磁閥后連接清洗導管;清洗泵控制盒的控制信號端輸入信號端連接壓力傳感器,清洗泵控制盒的控制端連接清洗電磁閥。壓力傳感器實時檢測清洗泵出口的壓力值,并將壓力信號值傳輸回清洗泵控制盒,清洗泵出口的壓力值達設定值,清洗泵控制盒即開啟清洗電磁閥,高壓清洗水經清洗泵出口、清洗電磁閥接入清洗導管。清洗泵停止時,清洗泵控制盒關閉清洗電磁閥,防止適配器內的混合糖汁和糖漿倒流。
所述進水管經過濾器后連接清洗泵的入口端,過濾器防止水中顆粒物進入清洗泵對泵體造成損害,同時也避免含有顆粒物的水經清洗泵增壓由錘度檢測器的清洗頭噴向棱鏡采樣面損害棱鏡。
與現有技術相比,本發明一種糖廠錘度檢測器自動采樣裝置的優點為:1、伺服電機驅動其軸端的螺旋槳轉動,有力地推動與糖汁入口管相接的三通接頭內的混合糖汁和糖漿向適配器流動,便于錘度檢測器采樣,本裝置尤其適用于對流動性緩慢的甚至是靜態的混合糖汁和糖漿進行采樣完成錘度檢測,使錘度在線檢測的值更具有代表性;2、原錘度檢測器無需改裝,適配器經卡箍與之連接,且拆裝簡便;3、還可配裝清洗泵等清洗裝置,用加壓清洗水清洗錘度檢測器采樣面,保證錘度檢測準確。
附圖說明
圖1為本糖廠錘度檢測器自動采樣裝置實施例結構示意圖。
1、清洗電磁閥,2、過濾器,3、進水管,4、管箍,5、糖汁出口管,6、變徑接頭,7、卡箍,8、錘度檢測器,9、內置管,10、糖汁入口管,11、手動閥,12、三通接頭,13、伺服電機,14、電機安裝板,15、螺旋槳,16、清洗頭,17、適配器,18、清洗導管,19、清洗泵控制盒,20、壓力傳感器,21、清洗泵。
具體實施方式
本糖廠錘度檢測器自動采樣裝置實施例如圖1所示,包括錘度檢測器8,適配器17和清洗裝置。
本例錘度檢測器8外殼為圓柱形,其內為傳感器與電路板,光學棱鏡的采樣面位于錘度檢測器8外殼底部,錘度檢測器8外殼內有內置管9,內置管9上端伸出錘度檢測器8外殼,內置管9下端從錘度檢測器8外殼底部穿出、連接清洗頭16,清洗頭16的出水口朝向錘度檢測器8棱鏡的采樣面。
本例適配器17為圓筒,其上端開口的內徑與錘度檢測器8外殼外徑為間隙配合,其圓筒兩側分別有適配器入口和適配器出口;錘度檢測器8下部插在適配器17圓筒上端開口內,錘度檢測器8底部的采樣面處于適配器17內,卡箍7將適配器17固定于錘度檢測器8的外殼下方;本例適配器出口與適配器入口的中心線處于同一直線,且適配器出口與適配器入口的上沿均高于錘度檢測器8采樣面。本例適配器出口經變徑接頭6與糖汁出口管5連接,管箍4連接變徑接頭6的大口徑端和適配器出口,管接頭連接變徑接頭6小口徑端和糖汁出口管5。適配器入口經變徑接頭6連接正T形的三通接頭12的直管的一端,管箍4連接變徑接頭6的大口徑端和適配器入口,管接頭連接變徑接頭6小口徑端和三通接頭12的直管的一端;所述變徑接頭6的橫截面內徑由大變小,縱剖面為直角梯形,固定安裝后變徑接頭6斜坡側面處于下方。
三通接頭12的直管遠離適配器17的另一端頭被電機安裝板14封閉,伺服電機13固定安裝于電機安裝板14上,伺服電機軸穿過電機安裝板14,伸入三通接頭12的直管,達到支管另一側靠近適配器17的直管內,伺服電機軸端固定螺旋槳15;三通接頭12的支管端連接糖汁入口管10;本例糖汁出口管5和糖汁入口管10與待檢測其內物料錘度的罐體或管道密封連接;錘度檢測器8的信號輸出端連接錘度測控主機的信號輸入端,錘度測控主機的信號輸出端連接伺服電機13的驅動電路。
本例糖汁出口管5和糖汁入口管10上分別安裝手動閥11。
本例清洗裝置包括清洗泵21、清洗導管18,清洗泵控制盒19、過濾器2、壓力傳感器20和清洗電磁閥1。
本例進水管3經過濾器2后連接清洗泵21的入口端。
本例清洗泵21出口上安裝有壓力傳感器20和清洗電磁閥1,在清洗電磁閥20后連接清洗導管18,清洗導管18與錘度檢測器8的內置管9上端連接。清洗泵控制盒19連接錘度測控主機的信號輸出端,清洗泵控制盒19連接控制清洗泵21和清洗電磁閥1,清洗泵控制盒19的輸入信號端連接壓力傳感器20。
上述實施例,僅為對本發明的目的、技術方案和有益效果進一步詳細說明的具體個例,本發明并非限定于此。凡在本發明的公開的范圍之內所做的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本發明的保護范圍之內。