專利名稱：籽棉水分自動測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及棉花加工設(shè)備，尤其涉及棉花加工生產(chǎn)線上的在線式籽棉 水分自動測量裝置。
背景技術(shù)：
在棉花加工過程中，籽棉的水分含量不僅影響產(chǎn)出的皮棉質(zhì)量和產(chǎn)量，而 且對加工設(shè)備的正常運行以及生產(chǎn)安全都有極大的影響。為了提高皮棉的生產(chǎn) 質(zhì)量，需要根據(jù)籽棉加工過程中各道工序的特點通過烘干或加濕等方式調(diào)整籽 棉水分，將籽棉水分調(diào)整到適合加工工序最佳的水平。這就需要對加工生產(chǎn)線 上籽棉的水分進行測試，目前多數(shù)的測量是利用棉纖維的導(dǎo)電特性隨水分含量 的變此而變化的規(guī)律，采用電阻法測量籽棉水分。電阻式水分測定方法也是行 業(yè)比較常用的棉花水分測定方法，簡單、實用、可靠性高。棉釬維的密度與導(dǎo) 電性能成正相關(guān)性，即密度越大，導(dǎo)電性能越強，反之自然狀態(tài)的棉釬維體積 蓬松，電阻很大且不穩(wěn)定，因此為了穩(wěn)定地測量籽棉的電阻值必須保證籽棉與 電極可靠接觸。只有棉纖維與電極間壓力達到一定值時才能啟動測量電路進行
測量，并在此條件下通過試驗法對籽棉含水率與電阻值進行精確標定；另外， 在特定溫度下測量的水分數(shù)據(jù)，還需要根據(jù)實測的籽棉溫度進行修正， 一般情 況下，修正方法采用行業(yè)常用修正方法，采用修正公式Y(jié)m-a+bt， Ym為水分修 正值，t為溫度，a、 b為試驗常數(shù)。
但是長久以來測試儀器測量籽棉水分時都需要人工取樣、加壓等手動操作 環(huán)節(jié)，對樣品進行離線測量，如傳統(tǒng)的籽棉水分儀是由人工將電極插入籽棉堆 內(nèi)，或?qū)ψ衙藓碗姌O施加壓力進行手動操作，這種工作方式不能適時連續(xù)地測 量籽棉水分，不能滿足棉花加工自動化生產(chǎn)的需要，隨著棉花加工設(shè)備自動化 水平的提高，迫切需要一種既能自動在線測量籽棉水分，又能適時地向籽棉水
分調(diào)整設(shè)備反饋信息的儀器。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種適用于生產(chǎn)線上的籽棉水分自動測試裝置。 一種籽棉水分自動測量裝置，包括測量電路， 一傳感器的輸出端與測量電
路輸入端連接，其中所述傳感器為一電極板，電極板上設(shè)置有正負電極對，
正負電極之間絕緣隔離。
所述的籽棉水分自動測量裝置，其中所述電極板上的正負電極均呈梳形，
相對交叉設(shè)置。
所述的籽棉水分自動測量裝置，其中所述電極板上的正負電極均呈板條 形，正負電極交錯排列設(shè)置。
所述的籽棉水分自動測量裝置，其中所述電極板上的正負電極均呈圓環(huán) 形，正負電極由內(nèi)向外依次交錯嵌套排列設(shè)置。
所述的籽棉水分自動測量裝置，其中所述測量電路包括信號調(diào)理模塊、 A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機以及通訊電路模塊、顯示電路模塊，其中，輸入測量電路 輸入端的信號先經(jīng)信號調(diào)理模塊調(diào)理，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后送入 單片機中進行計算，計算結(jié)果輸出至通訊電路模塊和顯示電路模塊。
一種儲棉箱，包括箱體，其中箱體內(nèi)壁上設(shè)置有電極板，電極板上設(shè)置 有正負電極對，正負電極之間絕緣隔離；其中，所述正、負電極分別通過信號 線連接到一籽棉水分自動測量裝置中的測量電路輸入端。
所述的儲棉箱，其中所述電極板頭部設(shè)置在儲棉箱的內(nèi)側(cè)壁上，尾部向 儲棉箱腔體內(nèi)側(cè)伸，斜向設(shè)置在儲棉箱內(nèi)，其中，電極板上的正負電極朝上。
所述的儲棉箱，其中所述電極板上設(shè)置有1對或1對以上正負電極對， 正負電極交錯排列設(shè)置。
所述的儲棉箱，其中所述測量電路包括信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單 片機以及通訊電路模塊、顯示電路模塊，其中，輸送至測量電路輸入端的信號
先經(jīng)信號調(diào)理模塊調(diào)理，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后送入單片機中進行 計算，計算結(jié)果輸出至通訊電路模塊和顯示電路模塊。
所述的儲棉箱，其中所述測量電路的輸入端還設(shè)置有溫度傳感器和光電 開關(guān)；溫度傳感器設(shè)置在儲棉箱內(nèi)；儲棉箱側(cè)壁上部設(shè)有一開孔，開孔外側(cè)設(shè) 置有一透明板遮擋，反射式光電開關(guān)設(shè)置在透明板外，光電開關(guān)的光源朝向儲 棉箱側(cè)壁上的開孔。
本實用新型采用上述技術(shù)方案后將達到如下的技術(shù)效果
本實用新型的籽棉水分自動測量裝置，根據(jù)棉纖維的導(dǎo)電特性隨水分含量 的變此而變化的規(guī)律，采用電阻法測量籽棉水分，利用電極板，使待測籽棉與 電極板上的正負電極對接觸，在電極上施加直流電壓信號，電流經(jīng)被測籽棉流 入測量電路，經(jīng)測量電路中的信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊處理后送至單片機中 計算該阻值對應(yīng)的含水量，最后再將計算結(jié)果送至通訊電路模塊和顯示電路模 塊；通訊電路模塊與籽棉水分調(diào)整設(shè)備連接，可反饋當前籽棉含水量信息，從 而可使籽棉水分調(diào)整設(shè)備自動調(diào)整籽棉含水量成為現(xiàn)實，具有巨大的經(jīng)濟前景； 將測量電路輸入端的電極板設(shè)置在籽棉儲棉箱內(nèi)壁上，依靠籽棉自身重量和相 互之間的壓力使籽棉與電路板上的正負電極緊密接觸，從而省去了傳統(tǒng)籽棉水 分儀由人工將電極插入籽棉堆內(nèi)、對籽棉和電極施加壓力的手動操作過程，實 現(xiàn)了生產(chǎn)線上自動連續(xù)測量儲棉箱內(nèi)的籽棉水分，大大提高了測量效率；另外， 測量電路輸入端還連接有光電開關(guān)和溫度傳感器，將光電開關(guān)和溫度傳感器設(shè) 置在儲棉箱上，由于儲棉箱內(nèi)籽棉是動態(tài)流動的，因此需要光電開關(guān)來檢測儲 棉箱內(nèi)籽棉儲量信息，保障在有足夠籽棉儲量即儲棉箱內(nèi)籽棉密度達到最低要 求值的情況下啟動測量電路；而溫度傳感器可測得籽棉的溫度信號，并以此溫 度信號對測量結(jié)果進行溫度修正。

圖1為電極板在儲棉箱內(nèi)的一種安裝示意圖； 圖2為梳形電極示意圖3為板條形電極示意圖4為圓環(huán)形電極示意圖5為籽棉水分自動測量裝置的工作原理框以上附圖中1、儲棉箱；2、電極板；3、電極對("3+"表示正電極，"3-" 表示負電極)；4、光電開關(guān)；5、溫度傳感器；6、支架；7、開孔；8、透明板；具體實施方式
實施例
一種籽棉水分自動測量裝置，利用電阻法測量籽棉的含水量，其包括測量 電路，測量電路的輸入端連接傳感器，其中，所述傳感器為一電極板，電極板 上設(shè)置有正負電極對，正負電極之間絕緣隔離。
圖5所示為籽棉水分自動測量裝置的工作原理框圖，電極板將測得的阻值 模擬信號輸送至測量電路中，該信號先經(jīng)測量電路中的信號調(diào)理模塊調(diào)理，再
經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，接著送入單片機中進行計算，最后送入通訊
電路和顯示電路，由通訊電路向籽棉水分調(diào)整設(shè)備反饋信息，由顯示電路顯示 測得的含水量數(shù)據(jù)；在測量電路的輸入端還設(shè)置有溫度傳感器和光電開關(guān)，光 電開關(guān)可以檢測儲棉箱內(nèi)籽棉儲量，保障籽棉達到足夠儲量即籽棉密度達到最
低要求值時啟動測量電路，保障測量信號的穩(wěn)定可靠；溫度傳感器所測溫度信 號用于對最終測量結(jié)果進行溫度修正，以便得到當前精確的籽棉含水量信息。 所述電極板上的正負電極可設(shè)置成一對相向交叉設(shè)置的梳形正負電極對， 如圖2所示，梳形的正電極"3+"與梳形的負電極"3-"之間絕緣隔離，相向 交叉設(shè)置在電極板上；另外，電極板上的正負電極還可設(shè)置成板條形，如圖3 所示，板條形的正電極"3+"與板條形的負電極"3-"之間絕緣隔離、正負交 錯排列在電極板上；電極板上還可設(shè)置成多對圓環(huán)形的正負電極對由內(nèi)向外交 錯嵌套排列、正負電極之間為環(huán)形絕緣的形式，如圖4所示的電極板上，最內(nèi)為圓形的正電極"3+"，其外圍為環(huán)狀的負電極"3-"，兩者之間設(shè)有環(huán)狀絕緣體， 再向外呈圓環(huán)狀的電極依次正負交錯嵌套排列，兩兩相鄰的電極之間均設(shè)有環(huán) 狀絕緣體間隔絕緣；將籽棉水分自動測量裝置設(shè)置在儲棉箱上，實施自動化在 線測量，可大大提高生產(chǎn)線上籽棉含水量的測量效率。
如圖1所示，電極板2頭部設(shè)置在儲棉箱1內(nèi)壁上，尾端前伸架設(shè)在下方 一支架6上，成傾斜方向設(shè)置在籽棉儲棉箱1的腔體內(nèi)；電極板2的電極朝上。 另外，儲棉箱1上還設(shè)置有溫度傳感器5和光電開關(guān)4，光電開關(guān)4可以檢測儲 棉箱內(nèi)籽棉儲量是否達到測量要求儲量，以控制測量電路進行測量；溫度傳感 器5可以檢測到待測籽棉的溫度信號，并傳送給測量電路中的單片機，由單片 機計算利用溫度信息修正當前的含水量數(shù)據(jù)；其中，溫度傳感器5設(shè)置在儲棉 箱1的內(nèi)側(cè)壁上；儲棉箱1側(cè)壁上部設(shè)有開孔7，透明板8固定在儲棉箱1外側(cè) 壁上，遮擋在開孔7外，反射式光電開關(guān)設(shè)置在透明板8外，其光源朝向開孔7 照射入儲棉箱1內(nèi)，光源發(fā)出的光線被儲棉箱內(nèi)籽棉反射回來，由光電開關(guān)4 上的光敏元件接收后，傳送給測量電路中的單片機，由單片機開始控制電路進
權(quán)利要求1、一種籽棉水分自動測量裝置，包括測量電路，一傳感器的輸出端與測量電路輸入端連接，其特征在于所述傳感器為一電極板，電極板上設(shè)置有正負電極對，正負電極之間絕緣隔離。
2、 如權(quán)利要求l所述的籽棉水分自動測量裝置，其特征在于所述電極板 上的正負電極均呈梳形，相對交叉設(shè)置。
3、 如權(quán)利要求l所述的籽棉水分自動測量裝置，其特征在于所述電極板 上的正負電極均呈板條形，正負電極交錯排列設(shè)置。
4、 如權(quán)利要求l所述的籽棉水分自動測量裝置，其特征在于所述電極板 上的正負電極均呈圓環(huán)形，正負電極由內(nèi)向外依次交錯嵌套排列設(shè)置。
5、 如權(quán)利要求1至4任一條所述的籽棉水分自動測量裝置，其特征在于 所述測量電路包括信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機以及通訊電路模塊、顯 示電路模塊，其中，輸入測量電路輸入端的信號先經(jīng)信號調(diào)理模塊調(diào)理，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后送入單片機中進行計算，計算結(jié)果輸出至通訊電路模塊和顯示電路模塊。
6、 一種儲棉箱，包括箱體，其特征在于箱體內(nèi)壁上設(shè)置有電極板，電極 板上設(shè)置有正負電極對，正負電極之間絕緣隔離；其中，所述正、負電極分別通過信號線連接到一籽棉水分自動測量裝置中的測量電路輸入端。
7、 如權(quán)利要求6所述的儲棉箱，其特征在于所述電極板頭部設(shè)置在儲棉箱的內(nèi)側(cè)壁上，尾部向儲棉箱腔體內(nèi)側(cè)伸，斜向設(shè)置在儲棉箱內(nèi)，其中，電極 板上的正負電極朝上。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的儲棉箱，其特征在于所述電極板上設(shè)置有l(wèi)對或l對以上正負電極對，正負電極交錯排列設(shè)置。
9、 如權(quán)利要求8所述的儲棉箱，其特征在于所述測量電路包括信號調(diào)理 模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機以及通訊電路模塊、顯示電路模塊，其中，輸送至 測量電路輸入端的信號先經(jīng)信號調(diào)理模塊調(diào)理，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后送入單片機中進行計算，計算結(jié)果輸出至通訊電路模塊和顯示電路模塊。
10、如權(quán)利要求9所述的儲棉箱，其特征在于所述測量電路的輸入端還設(shè)置有溫度傳感器和光電開關(guān)；溫度傳感器設(shè)置在儲棉箱內(nèi)；儲棉箱側(cè)壁上部 設(shè)有一開孔，開孔外側(cè)設(shè)置有一透明板遮擋，反射式光電開關(guān)設(shè)置在透明板外， 光電開關(guān)的光源朝向儲棉箱側(cè)壁上的開孔。
專利摘要一種籽棉水分自動測量裝置，利用電阻法測量籽棉的含水量，由電極板將測得的電阻模擬信號送至測量電路中，經(jīng)測量電路中的單片機中計算出含水量數(shù)據(jù)；電極板上設(shè)有交錯排列的正負電極對，正負電極之間絕緣。另外，將電極板設(shè)置在儲棉箱內(nèi)壁上，籽棉靠自身重量和相互之間的壓力緊密壓觸在電極板的正負電極對上，可測量儲棉箱內(nèi)的籽棉含水量；儲棉箱外側(cè)壁上部設(shè)有一開孔，開孔上設(shè)置有一透明板遮擋，反射式光電開關(guān)設(shè)置在儲棉箱開孔透明板外，光源朝向開孔，通過光測法測量儲棉箱內(nèi)的籽棉儲量，保障可靠測量所需最低儲量；另外，儲棉箱內(nèi)設(shè)置的溫度傳感器將測量得到的籽棉溫度送至測量電路單片機中修正計算得到的儲棉箱內(nèi)當前精確的籽棉含水量數(shù)據(jù)。
文檔編號G01N27/12GK201069437SQ20072009105
公開日2008年6月4日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者捷 徐, 李順利, 王利民, 王瑞霞, 蘇建宇 申請人:中華全國供銷合作總社鄭州棉麻工程技術(shù)設(shè)計研究所