【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固态发酵领域，具体涉及一种固态发酵多维参数在线监测装置。
技术介绍
1、白酒生产多采用传统的固态发酵工艺，本质上是微生物在物料基质中的生长及生物反应过程，其内部变化复杂且具有明显的非线性与时变特征。目前，“离线采样+理化测样”的检测方法和单一参数监测方法无法满足窖池封闭系统下物料发酵过程中多参数实时监测的需求。
2、因此，亟需引入一种贴合窖池发酵特性的参数实时监测装置，来准确、便捷地获取窖池内物料的实时发酵情况。
技术实现思路
1、本专利技术针对上述问题及技术要求，提出一种固态发酵多维参数在线监测装置。
2、为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种固态发酵多维参数在线监测装置包括：壳体、支架、监测系统和监控主机，其中监测系统包括：数据采集元件、数据处理主板、数据传输元件及主板安装支架；
4、壳体两端分别连接有支架；壳体的内部设有监测系统，监测系统和监控主机之间电性连接；
5、在壳体的内部还设有主板安装支架；所述数据采集元件、数据处理主板、数据传输元件通过主板安装支架固定在壳体内部；所述数据采集元件、数据处理主板与数据传输元件相互之间电性连接，实现数据的采集、处理与传输；
6、具体的，由数据采集元件采集信息，并经数据处理主板处理数据，最后经数据传输元件将数据传输至监控主机，实现数据的实时监测及可视化。
7、其中，壳体分为安装仓和气体仓两部分；安装仓在气体仓上部，两者相邻且相互
8、所述安装仓用于安装数据处理主板、数据传输元件和主板安装支架；
9、在所述安装仓上开设有多个传感器探头安装窗口和主板安装支架孔，用于安装数据采集元件及主板安装支架；其中传感器探头安装窗口包括温度传感器探头安装窗口、o2气体传感器探头安装窗口、co2气体传感器探头安装窗口以及可见近红外光谱检测传感器探头安装窗口；
10、在所述安装仓的侧壁开设有温度传感器探头安装窗口，对应侧壁开设有可见近红外光谱检测传感器探头安装窗口；安装仓的下端与气体仓连接处设有o2气体传感器探头安装窗口，主板安装支架孔和co2气体传感器探头安装窗口；
11、所述气体仓的用于收集物料中的气体；
12、在气体仓的一侧设有通气孔，与通气孔相对的另一侧为气窗，以保证气体仓内气体的流通，同时在气窗的处设有筛网，用于阻隔物料进入气体仓；
13、温度传感器、可见近红外光谱检测传感器、co2气体传感器、o2气体传感器均与数据处理主板电性连接，所述数据处理主板与数据传输元件电性连接，数据传输元件通过无线传输方式将采集的数据传输至监控主机；所述数据处理主板和数据传输元件由主板安装支架固定；所述主板安装支架固定于安装仓底端的主板安装支架孔中。
14、优选的，所述数据采集元件包括温度传感器、可见近红外光谱检测传感器、co2气体传感器、o2气体传感器；其中温度传感器、可见近红外光谱检测传感器、co2气体传感器、o2气体传感器均由传感器探头和传感器主板组成。
15、优选的，所述温度传感器的下方依次为数据处理主板、数据传输元件和可见近红外光谱检测传感器。
16、优选的，所述温度传感器探头穿过温度传感器探头安装窗口延伸至物料中，实现物料发酵过程中的温度监测；
17、所述o2气体传感器的探头安装于安装仓中底端的o2气体传感器探头安装窗口，用于采集监测位点处的o2气体含量变化数据；
18、所述co2气体传感器的探头安装于安装仓中底端的co2气体传感器探头安装窗口，用于监测位点处的co2气体含量变化情况；
19、所述可见近红外光谱检测传感器探头通过螺纹连接固定于安装仓侧壁开设的可见近红外光谱检测传感器探头安装窗口，用于测定近红外光谱数据；所述可见近红外光谱检测传感器探头包括遮光圈、环形光源和透光板，其中环形光源(嵌入遮光圈的内部，在遮光圈的外侧设有透光板，以便隔绝物料及保护光源。
20、优选的，透光板采用良好透光性能的材料制作，包括石英片、pmma；不仅可以有效透过光线，而且可以有效阻隔发酵物料与可见近红外检测传感器。
21、优选的，所述装置还设有夹扣，以便于固定线路或传感器的探头。
22、优选的，所述壳体的两端均设有支架，分别记为支架一和支架二；在所述支架一和支架二的外侧均设有安装接口，通过安装接口串联固态发酵多维参数在线监测装置。
23、优选的，所述壳体为内外两层结构，内表面布置有主板安装支架的固定位点用于固定模块安装支架；外层为隔热层，以避免干扰窖池内数据采集位点处温度的传递。
24、优选的，监测装置支架设计为内外两层结构(外层为隔热层)或支架选用隔热性能好的材料，如气凝胶毡、超细玻璃棉等；避免因监测装置支架材料的导热性能对窖池内热传导方式产生干扰；监测装置支架两端设有安装接口用于监测装置壳体的安装与固定。
25、本专利技术所述数据处理主板为所述数据采集元件的控制主板，以用于接收、整理及传输上述数据采集元件采集的温度、气体及光谱数据；所述数据处理主板分别与数据采集元件和数据传输元件电性连接；所述数据传输元件采取无线传输方式将所述数据处理主板整理的数据发送至监控主机，所述数据传输元件主要包括数模转换器和信号发射器；
26、有益技术效果：
27、本专利技术设计了固态发酵过程多维参数在线监测装置，在壳体分为独立的两部分，一部分为安装仓，用于安装数据采集元件、数据处理主板及数据传输元件；另一部分为气体仓，其主要功能是用于收集物料中气体，并隔绝物料与气体传感器探头，提高气体传感器采集的稳定性和准确性；所述气体仓上部开设有气体传感器探头安装窗口；所述气体仓左侧开设有通气孔，右侧开设有筛网的气体流通窗口，以形成所述壳体气体仓的通气结构。
28、同时通过该装置中的温度传感器、气体传感器和可见光近红外检测传感器可以实现对窖池固态发酵过程中温度情况、气体信息、还原糖含量的多维在线监测；无需人工间隔采样，避免了取样对发酵过程产生的影响；增加信号采集频次，为进一步了解和解析发教程提供了数据支撑，提升了发酵质量和提高了生产效率。
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1.一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述装置包括壳体、支架、监测系统和监控主机，其中监测系统包括：数据采集元件、数据处理主板、数据传输元件及主板安装支架；
2.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，壳体(2)分为安装仓(2-1)和气体仓(2-4)两部分；安装仓(2-1)在气体仓(2-4)上部，两者相邻且相互独立；
3.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述数据采集元件包括温度传感器(3-1)、可见近红外光谱检测传感器(3-4)、CO2气体传感器(3-7)、O2气体传感器(3-9)；其中温度传感器(3-1)、可见近红外光谱检测传感器(3-4)、CO2气体传感器(3-7)、O2气体传感器(3-9)均由传感器探头和传感器主板组成。
4.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述温度传感器(3-1)的下方依次为数据处理主板(3-2)、数据传输元件(3-3)和可见近红外光谱检测传感器(3-4)。
5.根据权利要求4所述的一种固态发酵多维参数在
6.根据权利要求5所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述透光板(4-3)采用良好透光性能的材料制作，包括石英片、PMMA。
7.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述装置还设有夹扣(3-5)，以便于固定线路或传感器的探头。
8.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述壳体(2)的两端均设有支架，分别记为支架一(1)和支架二(3)；在所述支架一(1)和支架二(3)的外侧均设有安装接口，通过安装接口串联固态发酵多维参数在线监测装置。
9.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述壳体(2)为内外两层结构，内表面布置有主板安装支架的固定位点用于固定模块安装支架；外层为隔热层。
10.根据权利要求9所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，支架或隔热层的材料为气凝胶毡或超细玻璃棉。
...【技术特征摘要】
1.一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述装置包括壳体、支架、监测系统和监控主机，其中监测系统包括：数据采集元件、数据处理主板、数据传输元件及主板安装支架；
2.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，壳体(2)分为安装仓(2-1)和气体仓(2-4)两部分；安装仓(2-1)在气体仓(2-4)上部，两者相邻且相互独立；
3.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述数据采集元件包括温度传感器(3-1)、可见近红外光谱检测传感器(3-4)、co2气体传感器(3-7)、o2气体传感器(3-9)；其中温度传感器(3-1)、可见近红外光谱检测传感器(3-4)、co2气体传感器(3-7)、o2气体传感器(3-9)均由传感器探头和传感器主板组成。
4.根据权利要求1所述的一种固态发酵多维参数在线监测装置，其特征在于，所述温度传感器(3-1)的下方依次为数据处理主板(3-2)、数据传输元件(3-3)和可见近红外光谱检测传感器(3-4)。
5.根据权利要求4所述的一种固态发酵多维参数在线...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志华，张宁，黄晓玮，邹小波，石吉勇，张宇，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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