一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的一体实验装置，包括食品分选器、镶样装置、摩擦磨损实验装置、检测调节装置、辅助执行装置，所述辅助执行装置包括第一机械手、第二机械手、第三机械手、升降装置，所述升降装置位于所述镶样装置和所述摩擦磨损实验装置之间，所述第一机械手位于所述食品分选器与所述镶样装置之间，所述第二机械手位于所述镶样装置与所述升降装置之间，所述第三机械手位于所述升降装置与所述摩擦磨损实验装置之间。本发明专利技术可以自动进行食品筛选、镶样、摩擦磨损实验，并可进行实验过程环境调控和磨损表面时实检测的一体式食品和食品机械摩擦磨损的模拟。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的一体式实验装置
本专利技术涉及一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的设备，具体涉及一种可实现从食品分选、镶样、环境调控下的摩擦磨损实验，到磨损表面实时检测的一体式实验装置。
技术介绍
随着人们对食品需求种类和要求的不断提升，食品加工成为不可避免的环节。在食品加工及运输过程中，食品总是与食品机械以及运输机械表面接触并产生不同程度的摩擦磨损。食品机械表面的磨损情况将显著影响机械部件的寿命，同时也会不同程度上影响食品安全。食品对机械表面的摩擦磨损会导致一系列问题，磨损导致的食品机械表面粗糙度可能会降低食品加工效率和加工质量，也易于引起食品残留并易于细菌粘附繁殖，从而发生变质隐患。因此有必要在食品加工过程中对摩擦磨损过程进行模拟和监控。模拟食品和食品机械摩擦磨损需要解决以下几方面的主要问题。一是食品试样来源的可靠性；二是食品试样的可实验性；三是摩擦磨损实验过程的可控性；四是摩擦磨损过程的检测。食品试样来源的可靠性方面，在模拟食品加工过程中首先需要对食品原料进行筛选以保证实验的准确性及可重复性，人工筛选食品存在较大误差，会影响实验的准确性并且当所需实验食品较多时人工筛选工作量较大，可靠性问题亟待解决。食品试样的可实验性方面，筛选后的食品需要采用镶样的方法获得可用于摩擦磨损试验机夹持的试样，以便进行摩擦磨实验，采用牙托粉和牙托水进行冷镶很适合食品的镶样，但是由于镶样过程需要关注镶样液液面高度，还伴有刺鼻味道且易于粘结到手上，因此镶样过程很不方便，手工镶样比较复杂且劳动强度较大。摩擦磨损过程的可控性方面，由于不同种类食品加工过程的巨大差异，实验过程中的温度、湿度、转速等都需要进行调节和模拟，这对实验过程及结果有着非常重要的影响。摩擦磨损过程的检测方面，食品作为有机物，对摩擦磨损过程中的温度和氧化的敏感性，会导致其摩擦表面的磨损产物以及食品试样表面在不同条件下发生相应的变化，而及时检测这些变化非常的重要，否则在实验结束后再进行检测时，往往试样表面会因温度变化已经发生新的变化。然而，现有的模拟食品和食品机械之间摩擦磨损的设备还极少，并且在食品样品筛选、制样、环境调节和实时检测等方面考虑的较少，难以满足对食品和食品机械摩擦磨损的模拟。因此，急需开发一种可以自动进行食品筛选、镶样、摩擦磨损实验，并可进行实验过程环境调控和磨损表面实时检测的一体式模拟食品和食品机械摩擦磨损的设备。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的一体实验装置。本专利技术采用的技术方案是：一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的一体实验装置，包括食品分选器、镶样装置、升降装置、摩擦磨损实验装置、检测调节装置、辅助执行装置。本专利技术提供的模拟食品和食品机械摩擦磨损全过程的实验装置还采用如下附属技术方案：所述辅助执行装置包括第一机械手、第二机械手、第三机械手，所述升降装置位于所述镶样装置和所述摩擦磨损实验装置之间，所述第一机械手位于所述食品分选器与所述镶样装置之间，所述第二机械手位于所述镶样装置与所述升降装置之间，所述第三机械手位于所述升降装置与所述摩擦磨损实验装置之间。所述食品分选器包括食品输送机构、食品分选机构、食品检测机构、食品收集机构，所述食品分选机构与所述食品输送机构一端相连，所述食品检测机构设在所述食品输送机构上方，所述食品收集机构设在所述食品分选机构下方，所述食品收集机构包括合格品料仓，不合格品料仓，所述食品检测机构包括激光扫描器、表面粗糙度测试仪，所述食品检测机构检测的合格品尺寸要求误差控制在规定范围以内。所述食品分选机构包括落料斗、分选通道，所述落料斗位于所述输送机构一端，所述分选通道位于所述落料斗下方。所述镶样装置包括箱体、孔板、液位传感器、搅拌器，所述箱体包括进液阀，所述搅拌器包括进粉口、进液口、出液口、叶轮，所述盖板包括位置传感器，所述出液口一端与所述搅拌器连接，另一端与所述箱体连接。所述升降装置包括升降板、载物盘、旋转轴定轴，所述固定轴一端位于所述载物盘中间位置上，一端固定于所述升降板。所述摩擦磨损实验装置包括机架、上实验台、下实验台、支撑装置、保护盖板，所述保护盖板包括侧边升降门，所述检测调节装置包括拉曼光谱仪、光学显微镜、实验环境调节装置、旋转轮、连杆。所述上实验台与所述机架相连，所述下实验台固定在所述支撑装置上，所述实验环境调节装置固定在所述保护盖板上，所述旋转轮安装在所述支撑装置上，所述光学显微镜和所述拉曼光谱仪固定在所述支旋转轮上，所述支撑装置包括伸缩台，旋转盘，所述伸缩台包括旋转装置。所述实验环节调节装置包括调温装置、调湿装置，所述实验环节调节装置固定在所述保护盖板右侧上下两端，所述调温装置包括出风管、排风控制阀、回流管，所述排风控制阀安装在所述出风管上端，所述回流管安装在所述保护盖板下部，所述出风管内部安装有温度控制器，所述保护盖板内部安装有风扇、加热器，所述调湿装置包括单片机、湿度传感器、继电器、加湿器。所述摩擦磨损实验装置包括往复式摩擦磨损装置、旋转式摩擦磨损装置，通过控制所述旋转装置是否旋转可分别实现所述往复式摩擦磨损装置和所述旋转式摩擦磨损装置，当所述旋转装置旋转时，上试样台固定，下试样台旋转，可实现旋转式摩擦磨损装置，当所述旋转装置固定时，上试样台往复移动，下试样台固定，可实现往复式摩擦磨损装置。按照本专利技术所提供的一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的一体式实验装置，与现有技术相比，本专利技术有如下优点：第一，本专利技术实现了从食品试样来源筛选到镶样到摩擦磨损再到磨损表面检测的全过程，这种一体式设计最大程度上避免了由于人为因素导致的实验误差，使得食品和食品机械摩擦磨损的模拟变得更为精确，也最大程度上解放了实验人员；第二，本专利技术引入食品分选器的设计，对食品进行自动筛选并镶样，减少了人为误差，节省了人力并且通过对食品的形状、直径和粗糙度进行同等标准的自动筛选，增强了实验结果的准确性和可重复性；第三，本专利技术可实现实验过程中的温度、湿度进行调节，可以使实验保持在规定温度下，也可以通过调节温度而改变实验条件，从而可以根据不同食品加工过程中的实际情况进行温度和湿度的模拟；第四，通过光学显微镜和拉曼光谱仪的转换可以对样品表面形貌和微观结构进行实时检测，对磨损表面的磨痕和磨损产物进行实时分析，获得更为准确的信息，避免了现有的实验由于分析过程中的时间间隔导致摩擦表面产物发生变化的问题；第五，通过控制旋转装置是否旋转可以分别实现往复式摩擦磨损和旋转式摩擦磨损，适合于不同的测试条件。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图图2是食品分选器的结构示意图图3是镶样装置的结构示意图图4是孔板结构的结构示意图图5是检测调节装置的结构示意图图6是调温装置的结构示意图图7是调湿装置的结构示意图图8是载物盘的结构示意图。具体实施方式参见图1，一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的一体实验装置，包括食品分选器1、镶样装置2、摩擦磨损实验装置3、检测调节装置、辅助执行装置。所述辅助执行装置包括第一机械手51、第二机械手52、第三机械手53、升降装置54，所述升降装置54位于所述镶样装置2和所述摩擦磨损实验装置3之间，所述第一机械51手位于所述食品分选器1与所述镶样装置2之间，所述第二机械手52位本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的一体实验装置，其特征在于：包括食品分选器、镶样装置、摩擦磨损实验装置、检测调节装置、辅助执行装置。
【技术特征摘要】
1.一种模拟食品和食品机械摩擦磨损的一体实验装置，其特征在于：包括食品分选器、镶样装置、摩擦磨损实验装置、检测调节装置、辅助执行装置。2.根据权利要求1所述的模拟食品和食品机械摩擦磨损全过程的实验装置，其特征在于：所述辅助执行装置包括第一机械手、第二机械手、第三机械手、升降装置，所述升降装置位于所述镶样装置和所述摩擦磨损实验装置之间，所述第一机械手位于所述食品分选器与所述镶样装置之间，所述第二机械手位于所述镶样装置与所述升降装置之间，所述第三机械手位于所述升降装置与所述摩擦磨损实验装置之间。3.根据权利要求1所述的模拟食品和食品机械摩擦磨损全过程的实验装置，其特征在于：所述食品分选器包括食品输送机构、食品分选机构、食品检测机构、食品收集机构，所述食品分选机构与所述食品输送机构一端相连，所述食品检测机构设在所述食品输送机构上方，所述食品收集机构设在所述食品分选机构下方，所述食品收集机构包括合格品料仓，不合格品料仓，所述食品检测机构包括激光扫描器和表面粗糙度测试仪。4.根据权利要求1所述的模拟食品和食品机械摩擦磨损全过程的实验装置，其特征在于：所述镶样装置包括箱体、孔板、液位传感器、搅拌器，所述箱体包括进液阀，所述搅拌器包括进粉口、进液口、出液口、叶轮，所述出液口一端与所述搅拌器连接，另一端与所述箱体连接。5.根据权利要求2所述的模拟食品和食品机械摩擦磨损全过程的实验装置，其特征在于所述升降装置包括升降板、载物盘、旋转轴、固定轴，所述固定轴一端位于所述载物盘中间位置上，...
【专利技术属性】
技术研发人员：田斌，安思佳，杜秋月，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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