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申请/专利权人：福建省农业机械化研究所(福建省机械科学研究院)

摘要：本发明公开了一种在线检测取样装置及在线检测方法，实时取样装置包括有往复直线运动装置及设置在往复直线运动执行件上的翻转装置，在翻转装置的转动轴上设置有取样头，所述的取样头包括有取样盘；所述的检测分析装置包括有光谱仪往复直线运动支撑装置，在光谱仪往复直线运动支撑装置的伸缩件上设置有近红外光谱检测仪，在壳体的一侧设置有供实时取样装置的取样头进出的进出口，所述的实时取样装置及检测分析装置设置于壳体内腔，检测分析装置设置于实时取样装置的上方。本发明装置经实际应用，动作可靠，检测精度高，使用寿命长，特别适用于粉状配合饲料品质在线检测用。

主权项：1.一种在线检测取样方法，其特征在于：所述方法采用在线检测取样装置进行检测，所述装置包括有实时取样装置、检测分析装置及壳体，所述实时取样装置包括有往复直线运动装置及设置在往复直线运动装置上的翻转装置，在翻转装置的转动轴上设置有取样头，所述取样头包括有取样盘，取样头前进并进入下料管的内腔，翻转装置带动取样头进行翻转，以清空取样盘内的粉状饲料，所述检测分析装置包括有光谱仪往复直线运动支撑装置，在光谱仪往复直线运动支撑装置的伸缩件上设置有近红外光谱检测仪，在壳体上设置有盖板，在壳体的一侧设置有供实时取样装置的取样头进出的进出口，所述实时取样装置及检测分析装置设置于壳体内腔，检测分析装置设置于实时取样装置的上方，在线检测取样装置在处于检测状态时取样盘位于检测分析装置的近红外光谱检测仪的正下方,在壳体的供取样头进出的进出口上设置有插板，插板为自动控制，所述取样头还包括有震动电机，所述取样盘与震动电机相连并跟随震动电机运动，取样盘在翻转的同时实现震动，从而使得取样盘内的上批次已检测的粉状饲料倾倒干净，以使得下次取料能得到实时流动的粉状饲料，所述检测分析装置还包括有清洁棉，所述清洁棉设置在近红外光谱检测仪处于非工作状态时的下检测面的位置，清洁棉与近红外光谱检测仪的下检测面接触，在壳体的进出口的上部设置有可调节进出口上沿高度的刮料板，刮料板相对进出口以手动上下调节高度，所述实时取样装置的往复直线运动装置为取样伸缩气缸，光谱仪往复直线运动支撑装置为光谱仪伸缩气缸，所述翻转装置为旋转倒料用步进电机，所述插板由插板气缸控制；当需要实时采样检测时，（1）插板气缸活塞杆后退，带动取样装置密闭插板打开；（2）取样伸缩气缸活塞杆前进，将取样盘伸进粉状饲料的下料管内；（3）旋转倒料用步进电机工作，通过给定的步进动作，控制取样盘旋转70～90度，旋转倒料用步进电机工作的同时，安装于取样盘底部的震动电机开始工作，将原有取样盘内的粉状饲料清理干净；（4）旋转倒料用步进电机复位，震动电机停止工作，此时，取样盘开始接收粉状饲料；（5）取样伸缩气缸活塞杆后退到位，在取样盘后退过程中，通过可调高度的刮料板刮料，取样盘中的粉状饲料上平面被刮平；（6）插板气缸活塞杆前进，带动插板关闭；（7）光谱仪伸缩气缸活塞杆前进，进行粉状饲料的品质扫描检测，检测结束，光谱仪伸缩气缸活塞杆后退，后退过程中，利用清洁棉对近红外光谱检测仪朝下的检测面进行清洁。

全文数据：一种在线检测取样装置及在线检测取样方法技术领域本发明涉及一种检测装置，特别是一种在线检测取样装置及方法。背景技术饲料品质检测大都是在实验室进行，由人工取样后，送至实验室进行定量或定性分析检测。该检测方法检测周期较长，无法做到实时及快速响应。目前，饲料的生产越来越需要对饲料品质进行在线实时检测，以便快速调整生产过程参数，减少废品率的产生。近红外光谱（NIRS）分析技术是一种可用于实时在线过程分析的检测技术，目前已广泛应用于饲料、农业、食品、药品、石化、日化等各个行业。通过在饲料生产的流水线上装配近红外光谱检测设备，可对原料、半成品、成品等进行在线检测。由于饲料生产线的复杂性以及近红外光谱仪器的多样性，目前还没有通用或专用的粉状配合饲料品质在线检测取样装置。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种通用性强的，能实时对生产线上的饲料进行检测的在线检测取样装置。本发明的另一目的还在于提供一种在线检测取样装置及方法。一种在线检测取样装置，包括有实时取样装置、检测分析装置及壳体，所述的实时取样装置包括有往复直线运动装置及设置在往复直线运动执行件上的翻转装置，在翻转装置的转动轴上设置有取样头，所述的取样头包括有取样盘；所述的检测分析装置包括有光谱仪往复直线运动支撑装置，在光谱仪往复直线运动支撑装置的伸缩件上设置有近红外光谱检测仪，在壳体上设置有盖板，在壳体的一侧设置有供实时取样装置的取样头进出的进出口，所述的实时取样装置及检测分析装置设置于壳体内腔，检测分析装置设置于实时取样装置的上方，在线检测取样装置在处于检测状态时取样盘位于检测分析装置的近红外光谱检测仪的正下方，在壳体上设置有盖体，在壳体的供取样头进出的进出口上设置有插板，插板为自动控制。本发明的在线检测取样装置，将其安装到粉状物料下料管处，在下料管相应处开设进出口，安装时将在线检测取样装置的进出口对准下料管上的进出口并固定，当工作时，将插板抽离，后由实时取样装置的往复直线运动装置向前做伸出运动，带动取样头前进并进入下料管内腔，此时，启动翻转装置，翻转装置带动取样头进行一定角度的翻转，以清空取样盘内的物体，而后回位，并静置一定时间开始接收粉料后，实时取样装置的往复直线运装置后退，带动取样头回位，此时插板回位，而后光谱仪往复直线运动向前做伸出运动，带动光谱仪运动到取样盘上方，进行粉状物料的品质扫描检测，检测结束，光谱仪往复直线运动装置后退回位，检测完毕，准备进行下一轮的检测。所述的取样头还包括有震动电机，所述的取样盘与震动电机相连并跟随震动电机运动。将取样盘与震动电机相连，这样在取样盘可在翻转的同时实现震动，从而可保证取样盘内的上批次已检测的物料倾倒干净，让下一次取料能得到实时流动的粉状物料。所述的检测分析装置还包括有清洁棉，所述的清洁棉设置在近红外光谱检测仪处于非工作状态时的下检测面的位置，清洁棉与近红外光谱检测仪的下检测面接触。设置清洁面，这样光谱仪在检测完毕后退回位时，在后退过程中，清洁棉可对光谱仪朝下的检测面进行清洁，从而提高光谱仪的检测精席度。在壳体的进出口的上部设置有可调节进出口上沿高度的、进出口可调高度的刮料板，刮料板相对进出口以手动上下调节高度。本发明通过调节刮板上下高度，即可调节取样盘上物料的高度，实现光谱仪对不同粉状物料检测时需要不同检测距离的要求。可调高度刮料板的实现方式有很多，如在壳体上设置有挂钉，在刮料板上沿其高度设置成列的插孔，通过挂钉固定在插孔的不同位置实现。所述的实时取样装置的往复直线运动装置为气缸或液压缸。所述的光谱仪往复直线运动支撑装置为气缸或液压缸带动。所述的翻转装置为旋转步进电机。所述的实时取样装置的步进电机的固定板固定在实时取样装置的往复直线运动装置气缸的活塞杆上，取样头连接在旋转步进电机的转轴上。所述的清洁棉固定在支架上，支架固定在壳体上。所述的插板由气缸或液压缸控制。一种在线检测取样装置方法，检测时，将插板抽离，后由实时取样装置的往复直线运动装置向前做伸出运动，带动取样头前进并进入下料管内腔，此时，启动翻转装置，翻转装置带动取样头进行一定角度的翻转，以清空取样盘内的物体，而后回位，并静置一定时间开始接收粉状物料后，实时取样装置的往复直线运装置后退，带动取样头回位，此时插板回位，而后光谱仪往复直线运动向前做伸出运动，带动光谱仪运动到取样盘上方，进行粉状物料的品质扫描检测，检测结束，光谱仪往复直线运动装置后退回位，检测完毕，准备进行下一轮的检测。综上所述的，本发明相比现有技术如下优点：（1）本发明装置将光谱仪置于取样盘上方，检测过程光谱仪检测面朝下，不易积尘，检测精度更有保障。（2）本发明装置采用了步进电机控制旋转装置，对取样盘进行70～90度的旋转，实现上一次检测物料的倒料，结构简单，动作可靠。（3）本发明装置设置了插板，仅在取样时插板打开，其余时间处于关闭状态，保证了取样装置内部的清洁性。本发明装置经实际应用，动作可靠，检测精度高，使用寿命长，特别适用于粉状配合饲料品质在线检测用。当然，本装置也可应用于其它行业的管道式粉状物料或其它粒状物料自上往下流动的场合，凡是结构或取样特征符合本专利所涉内容，则涉及本专利保护范围。附图说明图1是本发明的在线检测取样装置处于检测状态的示意图。图2是图1的俯视图。图3是在线检测取样装置处于取样状态的示意图。图4是在线检测取样装置处于倒料状态的示意图。图5是本发明的在线检测取样装置的原理框图。标号说明1实时取样装置11往复直线运动装置12翻转装置13取样头131取样盘132震动电机14步进电机的固定板2检测分析装置21光谱仪往复直线运动支撑装置22清洁棉23近红外光谱检测仪3壳体31进出口32插板33刮料板4支架。具体实施方式下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。实施例1一种在线检测取样装置，包括有实时取样装置1、检测分析装置2及壳体3，所述的实时取样装置包括有往复直线运动装置11及设置在往复直线运动执行件上的翻转装置12，在翻转装置的转动轴上设置有取样头13，所述的取样头包括有取样盘131及震动电机132，所述的取样盘与震动电机相连跟随震动电机运动；所述的检测分析装置包括有光谱仪往复直线运动支撑装置21及清洁棉22，在光谱仪往复直线运动支撑装置的伸缩件上设置有近红外光谱检测仪23，所述的清洁棉设置在近红外光谱检测仪处于非工作状态时的下检测面的位置，清洁棉与近红外光谱检测仪的下检测面接触。在壳体上设置有盖板，在壳体的一侧设置有供实时取样装置的取样头进出的进出口31，所述的实时取样装置及检测分析装置设置于壳体内腔，检测分析装置设置于实时取样装置的上方，在线检测取样装置在处于检测状态时取样盘位于检测分析装置的近红外光谱检测仪的正下方，在壳体上设置有盖体，在壳体的供取样头进出的进出口上设置有插板32，插板为自动控制。在壳体的进出口的上部设置有可调节进出口上沿高度的进出口可调高度的刮料板33，刮料板相对进出口可手动上下调节高度。所述的实时取样装置的往复直线运动装置及所述的光谱仪往复直线运动支撑装置为气缸。所述的翻转装置为旋转步进电机。所述的实时取样装置的步进电机的固定板14固定在实时取样装置的往复直线运动装置气缸的活塞杆上，取样头连接在旋转步进电机的转轴上。所述的清洁棉固定在支架上，支架4固定在壳体上。所述的插板由气缸或液压缸控制。工作时，当需要实时采样检测时，（1）插板气缸9活塞杆后退，带动取样装置密闭插板13打开；（2）一定时间后，取样伸缩气缸6活塞杆前进，将取样盘10伸进粉状饲料下料管内；（3）一定时间后，旋转倒料用步进电机7工作，通过给定的步进动作，控制取样盘旋转70～90度，旋转倒料用步进电机7工作的同时，安装于取样盘底部的震动电机11开始工作，将原有取样盘内的物料清理干净；（4）一定时间后，旋转倒料用步进电机7复位，震动电机11停止工作，此时，取样盘10开始接收粉状物料；（5）一定时间后，取样伸缩气缸6活塞杆后退到位，在取样盘10后退后过程中，通过可调高度刮料板14的刮料，取样盘10中的粉状物料上平面被刮平；（6）一定时间后，插板气缸9活塞杆前进，带动取样装置密闭插板13关闭；（7）一定时间后，光谱仪伸缩气缸3活塞杆前进，进行粉状物料的品质扫描检测，检测结束，光谱仪伸缩气缸3活塞杆后退，后退过程中，利用清洁海绵12对光谱仪朝下的检测面进行清洁。本实施例未述部分与现有技术相同。实施例2一种在线检测取样装置方法，提供实施例1的在线检测取样装置，检测时，将插板抽离，后由实时取样装置的往复直线运动装置向前做伸出运动，带动取样头前进并进入下料管内腔，此时，启动翻转装置，翻转装置带动取样头进行一定角度的翻转，以清空取样盘内的物体，而后回位，静置一定时间开始接收粉状物料后，实时取样装置的往复直线运装置后退，带动取样头回位，此时插板回位，而后光谱仪往复直线运动向前做伸出运动，带动光谱仪运动到取样盘上方，进行粉状物料的品质扫描检测，检测结束，光谱仪往复直线运动装置后退回位，检测完毕，准备进行下一轮的检测。本实施例未述部分与实施例1相同。

权利要求：1.一种在线检测取样装置，其特征在于：包括有实时取样装置、检测分析装置及壳体，所述的实时取样装置包括有往复直线运动装置及设置在往复直线运动执行件上的翻转装置，在翻转装置的转动轴上设置有取样头，所述的取样头包括有取样盘；所述的检测分析装置包括有光谱仪往复直线运动支撑装置，在光谱仪往复直线运动支撑装置的伸缩件上设置有近红外光谱检测仪，在壳体上设置有盖板，在壳体的一侧设置有供实时取样装置的取样头进出的进出口，所述的实时取样装置及检测分析装置设置于壳体内腔，检测分析装置设置于实时取样装置的上方，在线检测取样装置在处于检测状态时取样盘位于检测分析装置的近红外光谱检测仪的正下方,在壳体的供取样头进出的进出口上设置有插板，插板为自动控制。2.根据权利要求1所述的在线检测取样装置，其特征在于：所述的取样头还包括有震动电机，所述的取样盘与震动电机相连并跟随震动电机运动。3.根据权利要求1或2所述的在线检测取样装置，其特征在于：所述的检测分析装置还包括有清洁棉，所述的清洁棉设置在近红外光谱检测仪处于非工作状态时的下检测面的位置，清洁棉与近红外光谱检测仪的下检测面接触。4.根据权利要求3所述的在线检测取样装置，其特征在于：在壳体的进出口的上部设置有可调节进出口上沿高度的、进出口可调高度的刮料板，刮料板相对进出口以手动上下调节高度。5.根据权利要求4所述的在线检测取样装置，其特征在于：所述的实时取样装置的往复直线运动装置及光谱仪往复直线运动支撑装置为气缸或液压缸。6.根据权利要求5所述的在线检测取样装置，其特征在于：所述的翻转装置为旋转步进电机。7.根据权利要求6所述的在线检测取样装置，其特征在于：所述的实时取样装置的步进电机的固定板固定在实时取样装置的往复直线运动装置气缸的活塞杆上，取样头连接在旋转步进电机的转轴上。8.根据权利要求7所述的在线检测取样装置，其特征在于：所述的清洁棉固定在支架上，支架固定在壳体上。9.根据权利要求8所述的在线检测取样装置，其特征在于：所述的插板由气缸或液压缸控制。10.一种在线检测取样装置方法，其特征在于：提供如权利要求1所述的在线检测取样装置，检测时，将插板抽离，后由实时取样装置的往复直线运动装置向前做伸出运动，带动取样头前进并进入下料管内腔，此时，启动翻转装置，翻转装置带动取样头进行一定角度的翻转，以清空取样盘内的物体，而后回位，静置一定时间开始接收粉状物料后，实时取样装置的往复直线运装置后退，带动取样头回位，此时插板回位，而后光谱仪往复直线运动向前做伸出运动，带动光谱仪运动到取样盘上方，进行粉状物料的品质扫描检测，检测结束，光谱仪往复直线运动装置后退回位，检测完毕，准备进行下一轮的检测。

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