一种用于分离流中的颗粒的方法和装置制造方法及图纸

通过将颗粒形成为至少一个管道中的流，基于可测量的参数将颗粒分选入路径中，其中所述至少一个管道承载在绕轴旋转的主体上，管道被成形为使得颗粒加速，从而使得分离进入管道中的颗粒在管道中一个接一个地对齐排成一排。在对齐的流中一个接一个地测量颗粒的参数，并且将颗粒引导入通过测量确定的多个路径中的一个路径中。在一个布置中，主体包括盘构件，盘构件具有面向供应导管的前表面，并且管道位于盘构件的径向平面中。在一个布置中，通过一个或多个测量装置测量参数，一个或多个测量装置承载在盘上或者位于盘的边缘外。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于分离流中的颗粒的方法和装置
本专利技术涉及一种分离颗粒的方法，使得可以对颗粒进行操作，例如用于检测流中颗粒的参数。本专利技术可以但不一定用于在分离后分选颗粒的方法和装置中。下文描述的布置主要涉及基于颗粒的例如光学评估对种子或谷粒进行分选以提取出病种；但是本专利技术可应用于使用任何评估方法来检测颗粒的任何参数并基于参数来进行分选。此外，本专利技术还可用于在分离时对颗粒进行操作，用于包衣、灭菌或补充流中的颗粒。
技术介绍
光学种子分选机通常具有三个子系统：分离谷粒的装置；检测谷粒的品质特性的装置；以及取代具有正或负品质特性的谷粒的装置。种子分选机中最常见的分离方法是瀑布方法，其中种子从振动料斗中排出，并且通过重力沿着倾斜平面以陡角加速。由重力引起的位移随时间呈二次方，因此在略微不同时间进入系统的谷粒之间会出现间隙。在商业领域中，载玻片通常1米多长。通过瀑布方法分离的种子以随机间隔排出并具有一定的速度范围。更确定的系统使用具有确定的谷粒位置的移动带、圆筒或板。在一个变型中，通过重力将谷粒临时限制在带或板上的凹痕内。在另一个变型中，通过离心力将谷粒限制在凹痕内。在另一个变型中，通过抽吸将谷粒接合到板、圆筒或带上的固定位置。主要通常光学测量谷粒性质，但声学方法在文献中也是已知的。光学方法可以分为成像和非成像。在成像方法中，一个或多个照相机捕获两到四个波段的图像。通常使用频闪照明。这些方法存在各种测量之间的同步问题，并且已经提出了改进方案以帮助同步。非成像方法测量大部分谷粒的集体性质。实例包括近红外光谱和散射。大多数现有技术使用压缩空气来喷射谷粒。尽管有一些技术不断进步，但是压缩空气喷射是不准确的，响应速度慢，且不节能。2008年，已经提出了一种系统，其使用附接到旋转音圈的机械杠杆，该机械杠杆更准确且用到压缩空气系统使用的能源的10％。然而，音圈的循环时间与压缩空气喷射器的启动时间相当。在一个示例中，本文中的专利技术可用于检测和移除谷物中受感染的谷粒。入射光由谷粒散射，其中不同于健康的谷粒，受感染的谷粒定量地反射和散射。通过检测器测量反射和散射光的振幅，将反射和散射光的振幅归一化到谷粒区域，并将反射和散射光的振幅与通过数据分析已知健康的和受感染的谷粒的单独的样品得到的阈值进行比较。在所开发的方法中，当振幅高于阈值时，认为谷粒是“受感染的”，当散射光低于阈值时，认为谷粒是“健康的”。可以设置阈值以使得最小化被认为是“健康的”谷物中的总霉菌毒素量，然后将受感染的“谷物”从“健康”谷物中分离出来。尽管具体描述和涉及了本专利技术，因为其涉及一种方法和装置以通过比较散射和反射光的振幅来执行该方法以检测和分离受感染的谷物，但是应该理解，本专利技术的原理同样适用于任何类型的颗粒分离的类似方法、装置、机器和结构。因此，应该理解，本专利技术不限于用于感染谷物分离的这些方法、装置、机器和结构。本专利技术特别适用于赤霉病，这种病多发生在全球所有谷物生产地区，并感染谷物，例如小麦。气候干燥地区和气候湿润地区的感染率不同，气候干燥地区的感染率为几个百分比，而气候湿润地区的感染率则超过50％。感染的严重程度范围从小于1％的FDK(镰刀菌破坏的谷粒)到100％的FDK，大多数的感梁率为1％FDK和5％FDK。与受感染的谷粒相关的霉菌毒素降低了商业价值。1％受感染的谷粒通常相当于霉菌毒素的百万分之一，这是目前加拿大食品的最高含量，而欧盟的最高含量为五十万分之一。含有超过3％FDK的谷物通常会大打折扣。由于受感染的小麦很少或没有商业价值，因此有效去除霉菌毒素具有重要的经济价值。小麦按谷粒最大感染镰刀菌分为以下级别：0.25％、0.5％、1％、1.5％、2％、5％，并非每种类型的小麦都有分级，其中感染越高，折扣越高。在加拿大，超过5％的小麦被评为“镰刀菌损害”，超过10％”的小麦被评为“商业挽回”，这根据行情来定，可能以很高的折扣出售或根本不出售。目前可通过筛分谷粒(因为健康的谷粒比受感染的谷粒大)或通过在制粉中研磨(去除毒素所集中的谷粒表面)谷粒来减少霉菌毒素含量。根据经验，通过去除谷粒的外层，研磨可将霉菌毒素减少一半，即从2ppm减少至1ppm。谷粒悬浮在空气流中。密度较大的健康谷粒下沉，密度较小的谷粒漂浮到顶部。根据经验，筛分和重力表去除了大约40％的FDK。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种分离颗粒的方法，包括：在供应导管中提供一定量的聚集颗粒；围绕轴旋转旋转体；所述旋转体限定至少一个管道，该管道从邻近轴的内端向外延伸到外端，与内端相比，外端与所述轴间隔开更大的径向距离；在所述至少一个管道的内端处供给聚集的颗粒；将内端布置成与轴相邻的阵列，使得供应导管用于将颗粒沉积在所述至少一个管道的内端处，以使颗粒进入内低速端并用于将管道中的颗粒流分离至所述至少一个管道的单独的管道中；所述至少一个管道被成形和布置成使得当颗粒从内端到外端时颗粒被加速，从而使得颗粒移向外端时，分离入所述至少一个管道的颗粒在管道中一个接一个地排成一排。在许多情况下，该方法包括在分离的颗粒保持分离的同时对分离的颗粒进行操作。该操作可以包括仅查看或计数分离的颗粒。然而，分离对于处理例如通过灭菌、接种、灭菌的分离的颗粒，特别有效。在其它情况下，操作可以包括进行颗粒的分析或评估。然而，在其它情况下，颗粒可以以分离的状态用于接种，其中可以以高速执行分离入单独的管道，以进行高速接种操作。然而该系统在单个管道产生高速的分离的颗粒流方面可以是有效的，在许多情况下，提供了多个管道，多个管道绕中心进给导管布置成阵列。上面定义的方法可以用于检测颗粒流的至少一个可测量参数的方法中，包括：在供应导管中运输颗粒流中的颗粒；围绕轴旋转旋转体；所述旋转体限定至少一个管道，该管道从邻近轴的内端向外延伸到外端，与内端相比，外端与所述轴间隔开更大的径向距离；将内端布置成与轴相邻，使得供应导管用于将颗粒沉积在所述至少一个管道的内端处，以使颗粒进入内端；所述至少一个管道被成形和布置成使得当颗粒从内端到外端时颗粒被加速，从而使得颗粒移向外端时，分离入管道的颗粒在管道中一个接一个地排成一排；以及针对所述至少一个管道的每一个管道测量颗粒的所述至少一个参数。在某些情况下，提供了用于分选颗粒的方法，使得对于每个管道，颗粒被引导到通过测量参数确定的多个路径中的一个路径中。但是，一个参数或多个参数的测量值可用于其它目的，其中鉴于增加的分离程度，通过使用本文的布置来更有效地获得一个参数或多个参数的测量值。因此，上面定义的布置可以提供这样的优点：通过主体的旋转获得的加速连同在主体上的颗粒的增加的加速度更好地将每个颗粒与下一个颗粒分离以检测参数。此外，可以使用增加的颗粒速度来增加系统的吞吐量，因为可以更快地执行参数的检测或测量。在一种布置中，在颗粒处于管道中的同时进行参数的测量。这具有以下优点：颗粒的位置更清晰和明确，因为颗粒的位置是通过主体的旋转和管道的位置来控制的。鉴于颗粒的更准确的位置，在许多情况下，可以更有效地进行参数的测量。在这种情况下，优选地，参数的测量由承载在旋转体上的测量装置执行。以这种方式，测量装置位于相对于管道的特定位置处，进而位于相对于颗粒的特定位置处。这可以简化测量装置的操作，因为它可以更精确地聚焦在特定位置上。在这种情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离颗粒的方法，包括：在供应导管中提供一定量的聚集颗粒；围绕轴旋转旋转体；所述旋转体限定至少一个管道，所述至少一个管道从邻近所述轴的内端向外延伸到外端，与所述内端相比，所述外端与所述轴向外间隔开更大的径向距离；在所述至少一个管道的所述内端处供给所述聚集的颗粒；将所述内端布置成与所述轴相邻的阵列，使得所述供应导管将所述颗粒沉积在所述至少一个管道的所述内端处，以使所述颗粒进入内低速端并将所述管道中的颗粒流分离至所述至少一个管道的单独的管道中；所述至少一个管道被成形和布置成使得当所述颗粒从所述内端到所述外端时颗粒被加速，从而使得所述颗粒移向所述外端时，分离入所述至少一个管道的颗粒在所述管道中一个接一个地排成一排。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.29 US 62/368,3561.一种分离颗粒的方法，包括：在供应导管中提供一定量的聚集颗粒；围绕轴旋转旋转体；所述旋转体限定至少一个管道，所述至少一个管道从邻近所述轴的内端向外延伸到外端，与所述内端相比，所述外端与所述轴向外间隔开更大的径向距离；在所述至少一个管道的所述内端处供给所述聚集的颗粒；将所述内端布置成与所述轴相邻的阵列，使得所述供应导管将所述颗粒沉积在所述至少一个管道的所述内端处，以使所述颗粒进入内低速端并将所述管道中的颗粒流分离至所述至少一个管道的单独的管道中；所述至少一个管道被成形和布置成使得当所述颗粒从所述内端到所述外端时颗粒被加速，从而使得所述颗粒移向所述外端时，分离入所述至少一个管道的颗粒在所述管道中一个接一个地排成一排。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括对分离的颗粒进行操作。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由承载在所述旋转体上的一个或多个装置执行所述操作。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作由环形区中的围绕所述至少一个管道的所述外端的多个装置执行，使得在所述颗粒从所述至少一个管道中释放出来后再执行所述操作。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个管道包括多个绕所述轴布置成阵列的管道，其中所述管道在邻近所述轴的内端处紧邻彼此并排布置，以便与所述供应导管协作，同时增加朝向所述外端的间距。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述操作包括一测量装置，所述测量装置与多个分离装置中的相应一个分离装置相关联，每个分离装置被布置成用于将相应的颗粒引导到多个路径中的一个路径中，所述多个路径中的哪一个路径是由所述相关联的测量装置测量的参数确定的。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述参数的测量由多个测量装置执行，其中所述测量装置的数量等于管道的数量，每个测量装置包括一个或多个用于分离颗粒参数的部件。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述旋转体包括一盘构件，所述盘构件具有面向所述供应导管的前表面，并且所述至少一个管道位于所述盘构件的径向平面中并且从所述轴向外延伸到所述盘的周边。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个管道是弯曲的，使得所述外端相对于所述内端成角度延迟。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个管道包括分支。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个管道包括一侧壁，所述颗粒抵靠所述侧壁通过所述加速度驱动，所述侧壁被成形为使得所述颗粒上的加速度用于使所述颗粒运动至共同的径向平面中，从而从所述旋转体释放出来。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个管道包括一第一部分和一第二部分，所述第一部分布置成用于通过加速度将每个颗粒与下一个颗粒分离，所述第二部分用于测量所述第一部分和所述第二部分的位置，使得所述颗粒减速以减小其速度。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述颗粒通过所述管道的另一部分的形状减速，所述管道的另一部分用于使其中的颗粒减速。14.根据权利要去12所述的方法，其特征在于，所述颗粒通过液体流减速。15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过改变所述至少一个管道的一个表面的摩擦特性使所述颗粒减速。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述颗粒通过冲击表面减速，所述冲击表面设置成用于减小其上的冲击载荷。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括一封闭构件，用于封闭从所述供应导管进入一个或多个管道的通道。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一部分管道由透明材料组成。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个管道具有被分段的壁，其中所述壁的段之间或所述管道的分开的段之间具有至少一个间隙。20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个管道的表面包括用于啮合和旋转所述管道中的颗粒的膛线。21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个管道在一个位置处包括一个或多个开口，使得小于所述颗粒的组分通过开口的释放与所述颗粒分离。22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·普里思图帕，约翰·帕察克，罗伯特·科扎克维奇，
申请(专利权)人：九七五四七四一加拿大有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA