专利名称：车载散装粮食智能自动抽样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种粮食经销、储备和加工企业在粮食收购过程中使用的一种车 载散装粮食智能自动抽样装置。
技术背景在粮食收购过程中，粮食质量(包括容重、水分、不完善粒等指标)由于粮食产地、 粮食品种(按种子区分)、生长条件、成熟度、收获后储存方式等不同，粮食的质量有很大差 异，如果抽样方式不正确，样品就难以具有足够的代表性。近几年，由于粮食经营逐步市场 化，收购主体多元化，粮农直接向粮食收储、经销、加工企业(以下简称粮食企业)送(卖) 粮的比例大大减少，私人粮贩(有时也称为粮食经纪人)从农民手里收粮再卖给粮食企业 的方式已经成为主流，经常是集几家的粮食于一车，多家不同质量不同水分的粮食同时装 在一个车厢里。人工抽样时，难免造成人为误差(偶然误差)，进而出现不公平交易现象，使 买方或卖方在交易过程中蒙受一定损失。尽管原来的抽样系统也经过多次改进，但是人为 误差这个问题一直没有得到有效解决。现行的抽样方法仍然是将风力抽样装置的样品容器 设在室内，抽气泵、风筒设在室外，用软管连接室外抽样管(质地一般为金属)。抽样时，抽 样时抽样人员上到装载粮食的车上，采取人工选取抽样点的方式，用人力将抽样管插入粮 食(或称粮层)，启动风力抽样器进行抽样，粮食样品通过抽样管和软管被吸到室内样品容 器中，取得原始样品。然后进行分样，逐项分析检测，对粮食质量、水分等项目进行评价。再则，粮食收购活动大部分在冬春季节进行，抽样人员基本上都是在比较恶劣 (气温低、风力大)的条件下作业，劳动强度和危险性大，劳动力成本高。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种在粮食收购过程中，能够减少人为误 差、降低抽样人员劳动强度和优化作业环境的车载散装粮食智能自动抽样装置。本实用新型的车载散装粮食智能自动抽样装置包括抽样管，风力抽样器，外支架， X向滑轨，Y向滑轨，Z向滑轨，X向步进电机，Y向步进电机，Z向步进电机，摄像头，控制系 统，压力传感器；所述抽样管通过软管与风力抽样器连接；两个相互平行的X向滑轨固定于 外支架上；Y向滑轨与两个X向滑轨活动连接，可沿X向滑轨移动；Z向滑轨与Y向滑轨活动 连接，可沿Y向滑轨移动；抽样管与Z向滑轨活动连接，可沿Z向滑轨移动；X向步进电机、Y 向步进电机、Z向步进电机分别固定于X向滑轨、Y向滑轨、Z向滑轨上；摄像头固定于外支 架上，压力传感器固定于抽样管的下端，控制系统分别与摄像头、压力传感器、风力抽样器 连接；控制系统通过第一步进电机驱动器、第二步进电机驱动器、第三步进电机驱动器分别 与X向步进电机、Y向步进电机、Z向步进电机连接。装载散装粮食的车辆行驶到指定位置后，开启摄像头开始工作，控制系统对摄像 头传输的图像数据进行计算和处理，确定粮面的尺寸和所处的位置，从预先存储的抽样方 案中随机选取一种方案，并根据粮面的尺寸和所处的位置确定抽样管初始抽样点的位置。然后控制系统通过第一步进电机驱动器驱动X向步进电机运转，使Y向滑轨沿X向滑轨移 动，通过第二步进电机驱动器驱动Y向步进电机运转，使Z向滑轨沿Y向滑轨移动，从而带 动抽样管移动至初始抽样点的上方。最后，控制系统通过第三步进电机驱动器驱动Z向步 进电机运转，使抽样管沿Z向滑轨向下移动插入粮层；同时控制系统启动风力抽样器运转， 粮食样品通过抽样管、软管进入室内样品容器。当抽样管下移至车厢底部接触车厢底板时， 压力传感器发出信息，控制系统通过第三步进电机驱动器驱动Z向步进电机反转，使抽样 管向上移动至初始位置；至此，初始抽样点抽样完毕。控制系统再次发出控制信号，使抽样 管移动至第二抽样点上空，然后控制抽样管下移对该抽样点进行抽样。如此重复，直至完成 该抽样方案中所有抽样点的抽样。本实用新型针对装粮车型的不同，装粮区域的长、宽不同，通过摄像头将数据参数 传输到控制系统，在预先存储的抽样方案中随机选取一种方案，使抽样管在控制系统的控 制下，按随机选取的方案对粮食进行抽样，实现车载散装粮食智能自动抽样。本实用新型性 能可靠，使用方便，能大大减小抽样人员的工作强度，优化作业环境，提高工作效率，减少人 为误差，宜于有粮食收购业务的企业广泛使用。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为外支架结构示意图。图3为Y向滑轨、Z向滑轨与抽样管结构关系示意图。图4为抽样管剖面图。图5为抽样点平面分布示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，本实用新型包括抽样管1，风力抽样器2，外支架3，X向滑轨 11，Y向滑轨12，Z向滑轨13，X向步进电机21，Y向步进电机22，Z向步进电机23，彩色摄 像头4，控制系统5，压力传感器6 ；所述抽样管1的上端通过软管14与风力抽样器2连接； 两条相互平行的X向滑轨11分别与外支架3固定联接；Y向滑轨12的两端分别与两条X 向滑轨11活动连接，Y向滑轨12可沿X向滑轨11移动；Z向滑轨13的上部与Y向滑轨12 活动连接，并且可沿Y向滑轨12移动；抽样管1上固定的齿条25与Z向步进电机23转轴 上固定的齿轮24啮合，Z向步进电机23通过齿轮24、齿条25带动抽样管1沿Z向滑轨13 移动；抽样管1的下部开有样品入口 15 ；X向步进电机21、Y向步进电机22、Z向步进电机 23分别固定于X向滑轨11、Y向滑轨12、Ζ向滑轨13上；彩色摄像头4固定于外支架3上， 压力传感器6固定于抽样管1的下端。控制系统5分别与摄像头4、压力传感器6、风力抽 样器2连接，并通过第一步进电机驱动器31、第二步进电机驱动器32、第三步进电机驱动器 33分别与X向步进电机21、Y向步进电机22、Z向步进电机23连接。所述控制系统可以采用公知的基于计算机的控制系统，也可以采用基于ARM的控 制系统或基于DSP的控制系统等。抽样点平面分布如图5所示。将图5所示的抽样点16本着尽量均勻的原则分成几组，编制成几个不同的抽样方案。每次实施抽样时，由计算机系统依据摄像头输入的需要抽样的粮面尺寸随机选定某一 方案进行抽样。抽样点的理论设置应精确，符合散装粮堆抽样规则，按粮面计算每平方米保证一 个抽样点，抽样时各抽样点的平面距离误差可在正负5厘米范围内，每个抽样点的抽样数 量约在500克到1000克之间，由控制系统自动控制。本实用新型不限于上述实施方式。应当理解的是，在权利要求1技术方案基础上 作的任何简单变形，都在本实用新型意图保护范围之内。
权利要求一种车载散装粮食智能自动抽样装置，其特征在于包括抽样管(1)，风力抽样器(2)，外支架(3)，X向滑轨(11)，Y向滑轨(12)，Z向滑轨(13)，X向步进电机(21)，Y向步进电机(22)，Z向步进电机(23)，摄像头(4)，控制系统(5)，压力传感器(6)；所述抽样管(1)通过软管与风力抽样器(2)连接；两个相互平行的X向滑轨(11)固定于外支架(3)上；Y向滑轨(12)与两个X向滑轨(11)活动连接，可沿X向滑轨(11)移动；Z向滑轨(13)与Y向滑轨(12)活动连接，可沿Y向滑轨(12)移动；抽样管(1)与Z向滑轨(13)活动连接，可沿Z向滑轨(13)移动；X向步进电机(21)、Y向步进电机(22)、Z向步进电机(23)分别固定于X向滑轨(11)、Y向滑轨(12)、Z向滑轨(13)上；摄像头(4)固定于外支架(3)上，压力传感器(6)固定于抽样管(1)的下端，控制系统(5)分别与摄像头(4)、压力传感器(6)、风力抽样器(2)连接；控制系统(5)通过第一步进电机驱动器(31)、第二步进电机驱动器(32)、第三步进电机驱动器(33)分别与X向步进电机(21)、Y向步进电机(22)、Z向步进电机(23)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种车载散装粮食智能自动抽样装置，该装置的抽样管通过软管与风力抽样器连接；X向滑轨固定于外支架上；Y向滑轨可沿X向滑轨移动；Z向滑轨可沿Y向滑轨移动；抽样管可沿Z向滑轨移动；X向、Y向、Z向步进电机分别固定于X向、Y向、Z向滑轨上；摄像头固定于外支架上，压力传感器固定于抽样管的下端，控制系统分别与摄像头、压力传感器、风力抽样器连接；控制系统通过第一、第二、第三步进电机驱动器分别与X向、Y向、Z向步进电机连接。本实用新型性能可靠，使用方便，能大大减小抽样人员的工作强度，优化作业环境，提高工作效率，减少人为误差，宜于有粮食收购业务的企业广泛使用。
文档编号G01N1/04GK201680992SQ20102016751
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者王瑞峰 申请人:王瑞峰