牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统技术方案

本实用新型专利技术属农牧设备领域，公开了一种牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统，包括：牧草水分测量仪部分，其设置有粉碎采集装置；喷洒机构，其包括隔膜泵、喷雾喷头、电磁阀门、电磁流量计等，通过直接控制隔膜泵的转速来控制电磁流量计给水流量，通过控制电磁阀门的开断对加水启停进行控制，保证对牧草的有效喷洒；辅助控制部分，包括压力传感器、对射传感器，分别用于检测管道压力和皮带上是否有草料通过；以及控制器，其放置在距离喷水较远的控制柜中，负责数据信号的采集处理并输出信号控制相应的设备。本实用新型专利技术精确检测、调整控制每个压缩草捆的含水率在安全的范围内，使得长时间存储运输更方便。

【技术实现步骤摘要】
牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统
本技术涉及牧草加水设备，特别涉及干牧草压缩成型过程中水分的检测调整。
技术介绍
牧草在进行高密度压缩过程中如果自身含水率较高（高于15%~17%），则容易发生霉变大大降低其营养价值，所以实际都是将晒干的牧草进行压缩加密。但是如果牧草晾晒过干，含水率过低，在实际搬运压缩过程中会增加落叶掉落，降低了营养价值，而且搬运期间会有大量的粉尘。另外，在实际高密度压缩过程中，如果牧草含水率较低（5%左右），牧草之间的粘结性反而降低，需要更大的压缩力做功来完成压缩，所以在干牧草压缩过程中对牧草含水率的精确把控具有重要意义。同时，有些牧草为了长时间存储，在压缩过程中需要添加一定量的防腐剂来保持牧草品质，通过该控制系统可以精确地完成计量和添加，为牧草长时间存储提供有力保障。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承担或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统，从而克服现有技术中人为盲目加水、操作繁琐，不能有效保证含水率在安全范围内的种种缺点。本技术的技术方案是：一种牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统，包括水分测量仪机构、喷水管路、微控制器、辅助机构；所述水分测量仪机构，其包括定量粉碎部分、红外水分测量仪、支架，在牧草从捡拾台出来到运输皮带的位置放置所述支架，将所述定量粉碎部分固定在支架上面；将所述红外水分测量仪探头用螺栓固定在所述定量粉碎部分旁边，且在所述定量粉碎部分下面设置一块垫板；所述喷水管路，其包括管道过滤网、隔膜泵、电磁流量计（DN20）、电磁阀门、喷雾喷头、喷雾管道，所述隔膜泵一端通过管道过滤网和储水水箱相连，所述隔膜泵另一端经过管道过滤器和电磁流量计相连，所述电磁流量计出水口方向依次与所述电磁阀门、所述喷雾管道相连接，所述喷雾喷头均匀分布安装在所述喷管下面。其中所述电磁流量计要安装在竖直管道上，不可安装在水平管道上，除了所述电磁流量计其它机构的管径都为DN15。所述微控制器，其安装于独立的配电柜中，包括硬件配置和软件部分，所述硬件配置采用单独的控制器进行控制或直接采用主压缩系统的控制器，所述配电柜依次放置电源模块、控制器模块、数据采集模块、数据输出模块，所述配电柜应做好防水保温措施，所述软件部分包括初始化、数据采集处理模块、模糊推理模块、PID控制模块、信号矫正模块、信号输出模块、上位机显示驱动模块、报警模块；所述辅助机构，其配置包括一个压力传感器、一组对射传感器，所述压力传感器安装在所述电磁阀门和电磁流量计之间，所述对射传感器安装在喷水喷头下方，能够检测捡拾台（皮带）上是否有牧草通过。单独的控制器主要有CPU控制器、信号输入模块（AI、DI）、信号输出模块（AO、DO）等构成，所述输入模块（AI、DI）连接水分测量仪信号线、对射传感器信号线、压力传感器信号线以及电磁流量计信号线，所述输出模块（AO、DO）连接电机驱动板、电磁阀门。而所述微控制器内部固化有关于水分检测并控制的模糊PID控制算法和经验数据库，能够根据牧草的含水率实时调整喷水量的大小。优选地，所述定量粉碎部分固定在支架末端，能够上下运动采集皮带上的牧草并快速粉碎。优选地，所述水分测量仪机构下部采集部分带有粉碎刀片。优选地，所述对射传感器安装在距离运输皮带高度5cm且距离所述喷雾喷头垂直位置来草方向20cm的位置。优选地，所述喷水部分采取中间设置直线振动筛网，在振动筛网上下喷水的形式，有效去除泥土的同时，保证喷洒的均匀。优选地，所述压力传感器安装在所述电磁阀门和所述电磁流量计中间且靠近所述电磁阀一侧，实时监测管道压力，判断不同工艺压力变化情况，发现异常情况及时通过上位机报警警示。与现有技术相比，本技术有如下有益效果:1.本技术一种牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统，通过在牧草运输皮带上方安装水分测量仪、喷雾喷头等机构，从而能够在牧草从皮带运输过程中检测牧草含水率，并及时调整喷管喷头压力进行喷洒，从而调整牧草草捆含水率在一定的范围内。2.本技术的喷水管路安装有压力传感器，方便实时检测喷雾喷头水压，智能感知整个控制过程，及时发现潜在问题，使得喷水效果更加稳定。3.本技术通过在皮带两侧安装对射传感器，及时掌握皮带上是否有牧草料通过，及时有效的开启或者关闭管道上的电磁阀门，避免水资源的浪费，并保证喷洒之后含水率精度。附图说明图1是本技术的牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统的结构示意图；图2是总体控制示意图；图3是具体控制方法流程图；图4是定量粉碎部分示意图；图5是捡拾台示意图；主要附图标记说明：1—水分测量仪，2—对射传感器，3—喷雾喷头，4—电磁阀门，5—压力传感器，6—电磁流量计，7—PLC控制器，8—电动机驱动板（直流），9—直流隔膜泵，10—管道过滤网，11—水箱，12—水分测量支架，13—盖板，14—捡拾台（运输皮带），15—管道过滤器，16—提升电机，17—粉碎电机，18—粉碎刀片，19—齿条，20¬—粉碎垫板，21—直线振动筛网。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方案的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。参考图1，本技术一种牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统，包括喷水机构、微控制器、红外水分测量机构、辅助机构、上位机显示器、系统控制程序。参考图1、图4所述捡拾台（运输皮带）前端安装有水分测量仪1，所述水分测量仪1用螺栓固定在水分测量支架12上，且水分测量支架12设置有提升电机16、粉碎电机17，以便于采集牧草样本并快速粉碎测量含水率。当需要检测牧草含水率时，捡拾台（运输皮带）14停止运转，提升电机16运行，将粉碎电机17往下调整，并同时开启粉碎电机17使粉碎刀片18快速运转，当粉碎刀片18周围的护套接触粉碎垫板20的时候停止提升电机16下行，延时粉碎一段时间后打开提升电机16将定量粉碎部分提升至最高点并通过水分测量仪1采集牧草含水率；完成含水率测量之后继续打开捡拾台（运输皮带）14继续牧草的运输。参考图1，喷水机构包括喷雾喷头3、电磁阀门4、电磁流量计6、隔膜泵9、管道过滤网10、水箱11。喷头3所在喷管应距离皮带表面40cm，且该喷管上面应该放置一块耐腐蚀、耐生锈盖板将其罩住，防止喷雾外溅。4个喷头均匀分布安装在喷水管道下面，喷管来水端依次通过DN15的管道与电磁阀门4、电磁流量计6、管道过滤器15、隔膜泵9、管道过滤网10相连接，并最终与水箱11连接。当通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统，其特征在于：包括水分测量仪机构、喷洒机构、微控制器辅助机构；/n所述水分测量仪机构，其包括定量粉碎部分、红外水分测量仪、支架，在牧草从捡拾台出来到运输皮带的位置放置所述支架，将所述定量粉碎部分固定在支架上面；将所述红外水分测量仪探头固定在所述定量粉碎部分旁边，且在所述定量粉碎部分下面设置一块垫板；/n所述喷洒机构，其包括管道过滤网、隔膜泵、电磁流量计、电磁阀门、喷雾喷头、喷雾管道，所述隔膜泵一端通过管道过滤网和储水水箱相连，所述隔膜泵另一端经过管道过滤器和电磁流量计相连，所述电磁流量计出水口方向依次与所述电磁阀门、所述喷雾管道相连接，所述喷雾喷头均匀分布安装在喷管下面；/n所述微控制器，其安装于独立的配电柜中，包括硬件配置和软件部分，所述硬件配置采用单独的控制器进行控制或直接采用主压缩系统的控制器，所述配电柜依次放置电源模块、控制器模块、数据采集模块、数据输出模块，所述软件部分包括初始化、数据采集处理模块、模糊推理模块、PID控制模块、信号矫正模块、信号输出模块、上位机显示驱动模块、报警模块；/n所述辅助机构，其配置包括一个压力传感器、一组对射传感器，所述压力传感器安装在所述电磁阀门和电磁流量计之间，所述对射传感器安装在喷水喷头下方，能够检测捡拾台或皮带上是否有牧草通过。/n...

【技术特征摘要】
1.一种牧草高密度压缩成型过程中水分在线检测调整系统，其特征在于：包括水分测量仪机构、喷洒机构、微控制器辅助机构；
所述水分测量仪机构，其包括定量粉碎部分、红外水分测量仪、支架，在牧草从捡拾台出来到运输皮带的位置放置所述支架，将所述定量粉碎部分固定在支架上面；将所述红外水分测量仪探头固定在所述定量粉碎部分旁边，且在所述定量粉碎部分下面设置一块垫板；
所述喷洒机构，其包括管道过滤网、隔膜泵、电磁流量计、电磁阀门、喷雾喷头、喷雾管道，所述隔膜泵一端通过管道过滤网和储水水箱相连，所述隔膜泵另一端经过管道过滤器和电磁流量计相连，所述电磁流量计出水口方向依次与所述电磁阀门、所述喷雾管道相连接，所述喷雾喷头均匀分布安装在喷管下面；
所述微控制器，其安装于独立的配电柜中，包括硬件配置和软件部分，所述硬件配置采用单独的控制器进行控制或直接采用主压缩系统的控制器，所述配电柜依次放置电源模块、控制器模块、数据采集模块、数据输出模块，所述软件部分包括初始化、数据采集处理模块、模糊推理模块、PID控制模块、信号矫正模块、信号输出模块、上位机显示驱动模块、报警模块；
所述辅助机构，其配置包括一个压力传感器、一组对射...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩登智，袁虎成，贺成柱，马斌，张子龙，
申请(专利权)人：甘肃金科峰农业装备工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62