一种模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法与流程

本发明涉及棉花检测技术领域，具体来说是一种模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法。

背景技术：

棉花是我国农业中主要经济作物，是轻纺工业的重要原料，由于棉花关系国计民生，在我国国民经济中占有重要地位。我国对棉花产量和质量非常重视，从2005年全面开始推行棉花质量检验体质改革开始，国家对棉花实行公证检验政策。棉花检验是棉花生产、收购、加工、贸易及使用过程中不可缺少的环节。

为了检测方便，各地的纤维检验所多围绕棉花主产区和加工区设置棉花检测实验室，配备有大量的HVI检测仪器，以便对产地棉进行了100％全覆盖式的公证检验，其检验模式为：纤维检验所内的棉花检测人员到棉花加工厂、储备仓库，对加工好的棉包进行抽样，抽取样品运回公检实验室进行检测。但现有的以棉花生产加工区为核心的实验室规划建设布局，同承储仓库轮出量分布不匹配，容易造成局部检验资源过剩，而局部实验室则会超负荷运转，造成检验样品积压，影响整体轮出进度；且100％逐包取样和重新过磅对劳动力消耗大，检测后的产出效率低；整体检测周期拉长，成本增加，现场检验人员连续工作极易疲劳。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法，以有效提高棉花的检测效率。

本发明采用了如下的技术方案：

一种模块化、可移动式棉花快速检测系统，所述的检测系统包括分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱及配套设备箱：

分样/感官检验箱,设置于检测系统的前端，用于对输入的棉花样品进行分样装篮，并使用条码标签对棉花样品进行登记；

预处理箱，与分样/感官检验箱相连，用于对含湿量高的棉花样品进行干燥处理；

快速平衡箱，连接于预处理箱的后端，用于快速平衡棉花样品的温湿度；

HVI检验箱,与快速平衡箱相连，用于对棉花样品的纤维指标进行检验；

数据处理箱，设置在HVI检验箱一侧，对棉花样品的数据进行存储、分析、上传等，形成样品棉花的检验数据库；

备件仓储箱，设置于整个检测系统的后端，用于存储维持检测系统正常运行的必要的零备件、标准棉花样品及经过检测后的必要的棉花样品；

所述的分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱、配套设备箱依次相连，构成用于检测棉花质量的检测系统。

进一步地，所述的配套设备箱包括电力设备箱、空压机箱、水幕除尘箱、过渡箱：

电力设备箱分别连接至分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱，用于提供电源；

空压机箱连接至HVI检验箱，为HVI检验箱提供压缩空气；

水幕除尘箱内设有水幕除尘机组及恒温恒湿空调机组，水幕除尘箱连接至HVI检验箱，为HVI检验箱提供无尘、恒温、恒湿的工作条件；

过渡箱具有多种开门方向，为各箱体之间提供多种连接布置。

进一步地，所述的分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱、配套设备箱呈直线分布或以配套设备箱为中心环绕分布。

进一步地，所述的分样/感官检测箱内设置有检验台和棉花专用分级灯。

进一步地，所述的预处理箱内设有转轮除湿机。

进一步地，所述的快速平衡箱内设置有可调送风量、传输带带速的恒温恒湿空调机组。

进一步地，所述的HVI检验箱内设有棉花纤维测试仪，对棉花样品的颜色级、长度、长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、反射率、黄度进行检测。

进一步地，所述的备件仓储箱内设有固定的货架和储物柜，并配套有照明设置及插座。

进一步地，所述的电力设备箱内设有发电机、配电柜、UPS不间断电源及电池柜，发电机与配电柜配合连接，并利用配电电缆分别连接送至各箱体中，为各箱体提供动力电源和照明电源，所述的UPS不间断电源及电池柜作为电力设备箱中的备用电源。

一种模块化、可移动式棉花快速检测方法，所述的检测方法包括以下步骤：

a)根据检测场地对分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱、配套设备箱进行布置，并将分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱依次相连，若各箱体之间连接不便可设置过渡箱实现连接；

b)将棉花样品送入检测系统前端的分样/感官检验箱，对输入的棉花样品进行品级、轧花质量及异性纤维定性的感官检验，并使用条码识读器对棉花样品进行登记，将棉花样品的样品条码信息、感官检验数据输入到检验数据库，感官检验后的棉花样品分样装篮，在篮外标注批号及篮号；

c)在进入快速平衡通道前，通过检测棉花样品的湿度，判断该检验批的棉花样品的含湿量，如果棉花样品的回潮率低于6.5％，则需要传输至预处理箱中进行干燥处理，直至棉花样品达到要求的湿度标准；

d)达到湿度标准的棉花样品送入快速平衡箱，在快速平衡箱内进行平衡，使棉花样品符合HVI检验要求；

e)将棉花样品转入HVI检测箱进行检验，通过条码识读器读入棉花样品的初始信息，而后经棉花纤维测试仪对棉花样品的各项指标进行检测，形成棉花样品的HVI检验数据，HVI检验数据及感官检验数据一并储存至检验数据库；

f)检验完毕的棉花样品，送至备件仓储箱进行留样存放。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.由分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱等各个功能箱相连接组成模块化的检测系统，在检测现场只需要进行简单连接、拼装、调试即可具备连续检测的条件；

2.本系统中的各功能箱相互连接，并协同工作形成流水式工作模式，现场抽样、检测、出检验数据和检验报告，大大缩短了棉花样品的检测周期，提高了检验效率；

3.引进条码标签系统对棉花样品进行登记，使得检测的棉花样品相关数据能形成电子化的检验数据库，方便数据存档、管理及上传，后期还可通过检验数据库调取棉花检测数据；

4.带有分样/感官检验箱及HVI检测箱，能对棉花样品的品级、轧工质量及异性纤维定性、颜色级、长度、长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、反射率、黄度等数据进行检测，保证了检测数据的精确度。

附图说明

图1是本发明中检测系统的组成示意图；

图2的本发明中检测系统呈直线式分布的示意图；

图3是本发明中检测系统成环绕式分布的示意图；

图4是本发明中的检测步骤流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施的目的。

本系统提供了一种全新的棉花检验模式，能广泛用于棉花监管库、储备库、棉花交易市场、棉花期货实物交割库房等大型用棉企业，较传统的建筑型的棉花公检实验室，能大幅度缩短建设周期，还可现场抽样、检测、出检验数据和检验报告，可以更快、更好地快速满足检测需求。

实施例1

参见图1，本系统主要包括分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱及配套设备箱。每个功能箱内配备有不同装置，以下对每个功能箱进行具体说明。

分样/感官检测箱内设置有检验台和棉花专用分级灯，棉花专用分级灯模拟昼光分级照明条件，该光照条件下在检验台上对输入的棉花样品进行品级和轧花质量及异性纤维定性的感官检验，感官检验完成后须使用条码识读器对棉花样品进行登记、分样，之后，将棉花样品装入样品篮(每篮装10个样品)，每个样品篮中所装样品数量不宜过多，应能保证充分通风和平衡效果。每个样品篮所装样品数量应能保证平衡效果。

在进入样品平衡箱前，应先检测样品的含湿量(回潮率)，对回潮率超过6.5％的样品，应当送入预处理箱进行预调湿处理，再进行样品平衡。预处理箱内设有转轮除湿机，转轮除湿机对回潮率超过6.5％的样品进行干燥处理，使其回潮率低于6.5％，以满足快速平衡箱的需求。

快速平衡箱内设置有恒温恒湿空调机组，使得快速平衡箱能用于平衡棉花样品的温湿度，并应确保样品平衡期间温湿度环境符合温度:20±2℃、相对湿度：65±3％。当温湿度超出要求时，需重新调整温湿度环境直到满足条件要求为止。

样品经过快速平衡时后，传感器会自动检测每个样品篮中样品的含湿量(回潮率)并记录，判断样品是否符合HVI检验要求，即样品的吸放湿平衡点在6.5％-8.8％之间，不符合要求的，应调整快速平衡箱的相关参数，如送风量、传输带带速等，直至满足要求。

HVI检验箱设有安装固定导轨，用于固定棉花纤维测试仪，棉花纤维测试仪对棉花样品的纤维指标进行检验；HVI检验箱还预留与水幕除尘箱体的管道连接口用于连接水幕除尘箱，水幕除尘箱内设有水幕除尘机组及恒温恒湿空调机组，为HVI检验箱提供无尘、恒温、恒湿的工作条件；棉花纤维测试仪对棉花样品具体的纤维指标如：颜色级、长度、长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、反射率、黄度。

每一样品检验结束后，HVI检验结果与感官检验结果一并储存至数据处理箱中的检验数据库，形成完整的质量数据，数据处理箱对棉花样品的数据进行存储。

备件仓储箱设置用于存储维持检测系统正常运行的必要的零备件，还用于存储标准棉花样品及对经过检测后必要的棉花样品进行留存。

本系统的配套设备箱内包括电力设备箱、空压机箱、水幕除尘箱、过渡箱等配套设备，现对其进行具体说明：

电力设备箱内设有发电机、配电柜、UPS不间断电源及电池柜，发电机与配电柜配合连接，并利用配电电缆分别连接送至电力设备箱分别连接至分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱，为各箱体提供动力电源和照明电源，而UPS不间断电源及电池柜作为电力设备箱中的备用电源，当市电供电中断后，由UPS不间断电源及电池柜提供动力电源和照明电源。空压机箱连接至HVI检验箱，为HVI检验箱提供压缩空气；水幕除尘箱内设有水幕除尘器及恒温恒湿空调机组，为HVI检验箱提供无尘、恒温、恒湿的工作条件；过渡箱具有多种开门方向，为各箱体之间提供布置连接。

需注意的是，本系统中的分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱依次相连，棉花样品在各箱体之间通过传送带等传输设备进行运输，使得整个系统构成用于方便检测棉花样品的工作流程，各箱体应在同一建设平面内，且布局满足检验流程，并保证样品检验为单方向行进，避免频繁进出实验室，破坏温湿度坏境。

现场施工时，根据检测场地分布各箱体的位置，当检测场地呈狭长状时，各功能箱体可如图2所示呈直线分布；当检测场地较小时，以配套设备箱为中心，其他功能箱体环绕配套设备箱分布，参见图3。图2及图3中仅提供各箱体之间的连接样式，但对各功能箱体的摆放位置不做限定。考虑场地限制问题，为方便现场进行箱体布置连接，还提供了若干过渡箱，过渡箱具有多种开门方向，为各箱体之间提供布置连接。

箱体以集装箱为标准模数尺寸，高度不超过3m，个别功能箱因工艺或设备原因可能会加高加宽，方便平板拖车快速安全运输，箱体主体为钢结构，并采用双层保温材料进行保温处理，现场连接的管线全部采用快速接头和快速连接方式以方便装卸。

本发明还提供一种棉花的检测方法，步骤流程图可参见图4，结合图4对步骤进行具体描述：

1、根据检测场地对分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱、配套设备箱进行布置，并将分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱依次相连，若各箱体之间连接不便可设置过渡箱实现连接；

2、将棉花样品送入检测系统前端的分样/感官检验箱，对棉花样品进行品级、轧花质量及异性纤维定性的感官检验，并使用条码识读器对棉花样品进行登记，将棉花样品的样品条码信息、感官检验数据输入到检验数据库，感官检验后的棉花样品分样装篮，在篮外标注批号及篮号以便后续区分棉花样品；

3、样品经过快速平衡时后，传感器会自动检测每个样品篮中样品的含湿量(回潮率)并记录，判断样品是否符合HVI检验要求，即样品的吸放湿平衡点在6.5％-8.8％之间，不符合要求的，应调整快速平衡箱的相关参数如送风量、传输带带速等，直至满足要求。

4、达到湿度标准(回潮率低于6.5％)的棉花样品送入快速平衡箱，在快速平衡箱的恒温恒湿环境中进行温湿度快速平衡，使棉花样品符合HVI检验要求；

5、将棉花样品转入HVI检测箱进行检验，通过条码识读器读入棉花样品的初始信息，而后经棉花纤维测试仪对棉花样品的各项指标进行检测，形成棉花样品的HVI检验数据，HVI检验数据及感官检验数据一并储存至检验数据库，方便数据存档、管理及上传；

6、检验完毕棉花样品送至备件仓储箱进行留样存放。

以上，完成棉花样品的检验过程，由分样/感官检验箱、预处理箱、快速平衡箱、HVI检验箱、数据处理箱、备件仓储箱等各个功能箱相连接组成流水式、模块化的检测系统，现场即可进行抽样、检测、出电子化检验数据和检验报告，大大缩短了棉花样品的检测周期，明显提高了检验效率。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。