一种旋转式全自动饲料纤维含量测定装置的制作方法

本发明涉及饲料分析设备技术领域，具体地说是一种旋转式全自动饲料纤维含量测定装置。

背景技术：

纤维含量是评定饲料营养价值的重要指标，是动物营养实验室饲料常规分析的项目。根据饲料内纤维在不同介质中的溶解性和被动物消化吸收的利用性分为：中性洗涤纤维(ndf)、酸性洗涤纤维(adf)和木质素(lignin)。

专利申请号201210084500.9，公开了一种快速测定饲料纤维含量的装置，包括加热装置1、反应容器2、冷凝器3和支架4，反应容器2内装有洗涤剂，待测饲料样品袋投入该反应容器2内并位于洗涤剂的液面之下，支架4位于加热装置1的上方，冷凝器3固定安装在支架4的下方并紧密地扣合在反应容器2的容器口上，加热装置1包括加热台1-1和加热控制器1-2，加热台1-1设有多个加热单元，每个加热单元上放置一个反应容器2进行加热，加热控制器1-2用于控制反应容器2的加热温度和加热时间。每个反应容器2内可容纳多个待测饲料样品袋。还包括压块5，该压块5压在待测饲料样品袋上。

上述装置在使用过程中存在以下技术缺陷：①样品袋静止放置在反应容器内，会造成样品袋内的样品消煮不充分，从而影响后期的测定结果；②消煮过程中多个待测饲料样品袋置于反应容器内，然后将压块压在多个待测饲料样品袋上，由于多个待测饲料样品袋聚集放置使得样品袋之间会存在相互干扰，对后期的测定结果也会造成影响；③自动化水平低，消煮过程中涉及到的洗涤剂添加、废液排放等步骤需要人工干预进行，检测效率大大降低。

技术实现要素：

本发明提出一种旋转式全自动饲料纤维含量测定装置，检测过程可以自动化进行，简化了实验步骤，降低了检测过程中人为因素对检测结果的影响，测定结果准确可靠，大大降低了化验操作人员的工作强度。

本发明的技术方案是这样实现的：一种旋转式全自动饲料纤维含量测定装置，包括盛有洗涤剂的反应容器、置于反应容器正上方起到冷凝作用的玻璃管冷凝器，以及置于反应容器下方用于放置反应容器并对反应容器进行加热的电加热盘，还包括用于消煮过程带动样品袋转动的旋转电机、旋转电机上下升降调节机构、洗涤剂添加机构、废液排放机构、温度传感机构和控制机构；所述控制机构为plc可编程控制器，所述温度传感机构为温度传感器，所述温度传感器位于反应容器内，所述温度传感器与plc可编程控制器输入端电路连接；所述洗涤剂添加机构包括碱液添加管道、酸液添加管道和清洗水添加管道，所述碱液添加管道一端与反应容器连接，另一端与碱液存储罐连接，所述碱液添加管道上连接计量泵ⅰ，所述计量泵ⅰ上设有电磁阀ⅰ；所述酸液添加管道一端与反应容器连接，另一端与酸液存储罐连接，所述酸液添加管道上连接计量泵ⅱ，所述计量泵ⅱ上设有电磁阀ⅱ；所述清洗水添加管道一端与反应容器连接，另一端与清水存储罐连接，所述清洗水添加管道上连接计量泵ⅲ，所述计量泵ⅲ上设有电磁阀ⅲ；所述电磁阀ⅰ、电磁阀ⅱ和电磁阀ⅲ分别与plc可编程控制器输出端电路连接；所述废液排放机构包括废液排放管，所述废液排放管一端与反应容器连接，所述废液排放管上连接电磁阀ⅳ，所述电磁阀ⅳ与plc可编程控制器输出端电路连接；所述旋转电机与plc可编程控制器输出端电路连接，所述旋转电机输出轴上固接转动杆，所述转动杆底端固接有多个上下分层设置的转盘，所述转盘直径与反应容器内径相适应，上下相邻的两个转盘存在间距并通过连接件连接，每上下相邻的两个转盘之间放置样品袋；所述玻璃管冷凝器包括冷凝器外壳和位于冷凝器外壳内部的冷凝盘管，所述冷凝器外壳上设有上开口和下开口，所述转动杆依次顺序穿过上开口、冷凝盘管和下开口；

作为优选的技术方案，所述转盘上设有安装孔，所述连接件包括连接螺栓和螺母，所述连接螺栓穿过上下相邻的两个转盘上的安装孔并通过螺母固定。

作为优选的技术方案，所述连接螺栓和螺母的材质均为聚四氟乙烯。

作为优选的技术方案，所述冷凝盘管一端为进水端，另一端为出水端，所述进水端与冷水进水管连接，所述出水端与排水管连接。

作为优选的技术方案，所述下开口的开口直径大于反应容器开口直径，所述冷凝器外壳下开口套在反应容器上。

作为优选的技术方案，所述电加热盘包括电热丝，所述电热丝与plc可编程控制器输出端电路连接。

作为优选的技术方案，所述调节机构包括滑动杆、套在滑动杆上的滑套和定位螺栓，所述滑套可以沿滑动杆上下滑动，所述滑动杆底端与电加热盘下方设有的底座固接，所述滑套与旋转电机固接，所述滑套上设有定位孔，所述定位螺栓与定位孔螺纹连接。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下突出的有益效果：

1、多个转盘上下分层设置利用连接件的支撑作用使得每相邻的两个转盘形成一个独立的放置空间，样品袋上下分层设置避免了样品袋在反应容器内聚集放置，样品袋之间不会存在相互干扰，确保了后期测定结果的准确性

2、旋转电机可以带动转盘转动，从而实现转盘上样品袋的转动，样品袋转动的优势在于可以转动的同时进行消煮，使得样品袋内的样品消煮更加充分，检测结果更加准确。

3、检测过程可以自动化进行，简化了实验步骤，降低了检测过程中人为因素对检测结果的影响，测定结果准确可靠，大大降低了化验操作人员的工作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明使用状态结构示意图。

图2为本发明控制原理框图。

图中：1-反应容器；2-电加热盘；3-旋转电机；4-转盘；5-样品袋；6-转动杆；7-滑套；8-定位螺栓；9-滑动杆；10-冷凝盘管；11-进水端；12-出水端；13-螺母；14-连接螺栓；15-冷凝器外壳；16-上开口；17-下开口；18-废液排放管；19-电磁阀ⅳ；20-碱液添加管道；21-计量泵ⅰ；22-酸液添加管道；23-计量泵ⅱ；24-清洗水添加管道；25-计量泵ⅲ；26-温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2所示，本发明包括盛有洗涤剂的反应容器1、置于反应容器1正上方起到冷凝作用的玻璃管冷凝器、置于反应容器1下方用于放置反应容器1并对反应容器1进行加热的电加热盘2、用于消煮过程带动样品袋转动的旋转电机3、旋转电机3上下升降调节机构、洗涤剂添加机构、废液排放机构、温度传感机构和控制机构。所述电加热盘2包括电热丝，所述控制机构为plc可编程控制器，所述温度传感机构为温度传感器26，所述温度传感器26位于反应容器1内。所述电热丝和旋转电机3分别与plc可编程控制器输出端电路连接，所述温度传感器26与plc可编程控制器输入端电路连接。plc可编程控制器可以控制旋转电机3的转动时间、转动方向，还可以控制电加热盘2的加热时间和加热温度。温度传感器26可以将洗涤剂的温度实时传输到plc可编程控制器，当洗涤剂的温度低于设定的温度，电热丝工作进行加热，当洗涤剂的温度高于设定的温度，电热丝停止加热。

所述洗涤剂添加机构包括碱液添加管道20、酸液添加管道22和清洗水添加管道24，所述碱液添加管道20一端与反应容器1连接，另一端与碱液存储罐（图中未标识）连接，所述碱液添加管道20上连接计量泵ⅰ21，所述计量泵ⅰ21上设有电磁阀ⅰ。所述酸液添加管道22一端与反应容器1连接，另一端与酸液存储罐（图中未标识）连接，所述酸液添加管道22上连接计量泵ⅱ23，所述计量泵ⅱ23上设有电磁阀ⅱ。所述清洗水添加管道24一端与反应容器1连接，另一端与清水存储罐（图中未标识）连接，所述清洗水添加管道24上连接计量泵ⅲ25，所述计量泵ⅲ25上设有电磁阀ⅲ。所述电磁阀ⅰ、电磁阀ⅱ和电磁阀ⅲ分别与plc可编程控制器输出端电路连接。所述废液排放机构包括废液排放管18，所述废液排放管18一端与反应容器1连接，所述废液排放管18上连接电磁阀ⅳ19，所述电磁阀ⅳ19与plc可编程控制器输出端电路连接。通过plc可编程控制器可以分别控制碱液添加、酸液添加和清洗水添加，同时plc可编程控制器还可以控制电磁阀ⅳ19，将反应容器1内的废液排放。

所述旋转电机3输出轴上固接转动杆6，所述转动杆6底端固接有多个上下分层设置的转盘4，所述转盘4直径与反应容器1内径相适应，上下相邻的两个转盘4存在间距并通过连接件连接，每上下相邻的两个转盘4之间放置样品袋5。多个转盘4上下分层设置利用连接件的支撑作用使得每相邻的两个转盘4形成一个独立的放置空间，样品袋5上下分层设置避免了样品袋5在反应容器1内聚集放置，样品袋5之间不会存在相互干扰，确保了后期测定结果的准确性。所述转盘4上设有安装孔，所述连接件包括连接螺栓14和螺母13，所述连接螺栓14穿过上下相邻的两个转盘4上的安装孔并通过螺母13固定。旋转电机3可以带动转盘4转动，从而实现转盘4上样品袋5的转动，样品袋5转动的优势在于可以转动的同时进行消煮，使得样品袋5内的样品消煮更加充分，检测结果更加准确。所述连接螺栓14和螺母13的材质均为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有极高的耐酸碱和耐高温性能。

所述玻璃管冷凝器包括冷凝器外壳15和位于冷凝器外壳15内部的冷凝盘管10，所述冷凝盘管10一端为进水端11，另一端为出水端12，所述进水端11与冷水进水管连接，所述出水端12与排水管连接，冷水通过进水端11进入冷凝盘管10使得冷凝盘管10处于较低的温度，对反应容器1加热，反应容器1内的洗涤剂会受热挥发，遇到冷凝盘管10之后会再次凝结成液体状态的洗涤剂。所述冷凝器外壳15上设有上开口16和下开口17，所述转动杆6依次顺序穿过上开口16、冷凝盘管10和下开口17。为了确保玻璃管冷凝器的冷凝效果，所述下开口17的开口直径大于反应容器1开口直径，所述冷凝器外壳15下开口17套在反应容器1上，可以有效避免洗涤剂的挥发，确保洗涤剂的浓度不发生改变。

所述调节机构包括滑动杆9、套在滑动杆9上的滑套7和定位螺栓8，所述滑套7可以沿滑动杆9上下滑动。所述滑动杆9底端与电加热盘2下方设有的底座固接，所述滑套7与旋转电机3固接。所述滑套7上设有定位孔，所述定位螺栓8与定位孔螺纹连接。需要调节旋转电机3的上下高度时，调节滑套7在滑动杆9上的位置即可，滑套7的位置确定之后，拧紧定位螺栓8，定位螺栓8顶紧滑动杆9，从而将滑套7定位。

具体使用时，先完成设备组装，具体为将固定有旋转电机3的滑套7套在滑动杆9上，拧紧定位螺栓8进行初步限位，将旋转电机3转动杆6依次顺序穿过上开口16、冷凝盘管10和下开口17，然后将多个转盘4固定在转动杆6上，通过连接件连接每上下相邻的两个转盘4，将需要测定的样品袋5放置每上下相邻的两个转盘4之间，将反应容器1放置在电加热盘2上，下调旋转电机3的位置，使转盘4伸入反应容器1内，将冷凝器外壳15下开口17套在反应容器1上。设备组装完成即开始酸处理，具体步骤为，plc可编程控制器控制计量泵ⅱ23工作向将反应容器1添加酸液，加入酸液完成后，控制器给出信号控制电加热盘2加热，同时向玻璃管冷凝器中通入冷水，当加热到指定温度后，温度传感器26接收信号并将信号传递给控制器，plc可编程控制器控制旋转电机3工作，同时自动计时30min，在此过程中通过温度传感器26对酸液的温度进行实时监控，温度传感器26将信号实时传输到plc可编程控制器，plc可编程控制器通过控制电加热盘2间歇工作，将温度控制在合理的范围内。运行30min以后电加热盘2停止加热，旋转电机3停止旋转，电磁阀ⅳ19打开将反应容器1内的废液排出，废液排出后电磁阀ⅳ19关闭，电磁阀ⅲ打开向反应容器1通入清洗水，加入清洗水的作用是对样品袋5进行清洗，与此同时，电加热盘2工作，清洗一段时间之后，电磁阀ⅳ19打开将反应容器1内的清洗水排出。为了确保清洗效果清洗水的通入和排放次数均为3次，至此，酸处理过程结束。然后按照与酸处理相同的方法进行碱处理，碱处理完成之后，将样品袋5取出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。