1.一种自然堆积角容重检测装置,其特征在于,包括料仓和称重检测机构,所述称重检测机构设置于所述料仓的出料口的下方;所述料仓的入料口连接有用于倒入物料的漏斗(1),所述漏斗(1)的出料口设置有滑盖(2);所述料仓内通过挡板划分为检测仓(3)和余料仓(4),其中,检测仓入料口(31)位于所述漏斗(1)的出料口的下方一定距离 h ;所述检测仓(3)上部为不规则容腔,靠近检测仓入料口(31)的内壁以水平夹角 β 向下倾斜设置;所述检测仓(3)下部为垂直通道;所述检测仓(3)的出料口设置有可移动档件(5);所述余料仓(4)的上部为余料仓入料口,中部为以水平夹角 α 倾斜设置的卸料通道(41),下部为垂直通道;其中,所述检测仓入料口(31)宽度 x 大于所述漏斗(1)的出料口宽度;所述检测仓入料口(31)宽度 x 为15~30mm;所述检测仓入料口(31)距离所述漏斗(1)的出料口的距离 h 为7~30mm;所述漏斗(1)与所述滑盖(2)的夹角 α 设置为45°~60°;所述检测仓入料口(31)的内壁与水平面的夹角 β 设置为25°~35°;所述称重检测机构包括抽屉仓(6),与抽屉仓(6)连接的支座(7),用于检测抽屉仓(6)内物料重量的称重传感器(8),以及用于根据称重传感器(8)的检测信号进行容重值计算的处理模块;所述抽屉仓(6)设置于所述料仓的出料口的下方;其中,首先将待检测的粮食放置于漏斗中;然后打开滑盖,漏斗内的待检测物料在重力作用下优先进入检测仓,并在可移动档件的封堵作用下堆积在检测仓内,直至填满检测仓并在检测仓进料口处形成自然堆积角,其余物料作为余料进入余料仓,余料依次经过余料仓入料口、卸料通道和垂直通道落入抽屉仓,抽屉仓通过称重传感器检测得到相应的重量M 1 ;将所述可移动档件移出所述检测仓的出料口,所述检测仓内的定容物料落入抽屉仓,抽屉仓通过称重传感器检测得到相应的重量M 2 ;所述处理模块根据称重传感器检测得到的重量信号进行计算,得到定容物料的重量值M=M 2 -M 1 ,再通过公式 ρ = k *( M / V )计算得出本次检测物料的容重值;其中 k 为容重校准系数, V 为定容物料的理论容积。
2.根据权利要求1所述的自然堆积角容重检测装置,其特征在于,所述检测仓(3)的出料口设置的可移动档件(5)包括叶轮;所述检测仓(3)的出料口位置设置有叶轮仓(32),所述叶轮仓(32)的内径与所述叶轮的外径相等;所述叶轮通过电机驱动转动;所述叶轮上的叶片沿周向等间距设置,所述叶轮上的轮槽的开口宽度大于或等于所述检测仓(3)下部的垂直通道的宽度。
3.根据权利要求2所述的自然堆积角容重检测装置,其特征在于,所述叶轮的一侧设置有固定板(9),所述固定板(9)上固定有若干磁铁(10);所述磁铁(10)连接有霍尔传感器,所述霍尔传感器用于感应当前叶轮叶片的位置,并将感应信号发送至控制器,所述控制器根据当前接收的叶轮叶片的位置信息,与连接叶轮的电机的控制端连接,以控制电机的启停。
4.根据权利要求3所述的自然堆积角容重检测装置,其特征在于,所述检测仓(3)的垂直通道一侧壁开设有检测窗口(11),用于与外置的近红外检测仪器配合以检测物料成分含量;所述检测窗口(11)位于所述叶轮的上方。
5.根据权利要求2所述的自然堆积角容重检测装置,其特征在于,所述叶轮的叶片包括TPU软胶叶片,所述叶片端部与叶轮仓(32)的内壁过盈配合。
6.根据权利要求1所述的自然堆积角容重检测装置,其特征在于,所述滑盖(2)通过丝杆电机传动以实现漏斗(1)出料口的开闭。
7.根据权利要求1所述的自然堆积角容重检测装置,其特征在于,所述装置还包括显示模块,所述显示模块的输入端与所述处理模块的输出端连接,用于显示当前检测的容重值。
8.一种应用权利要求1~7任一项所述的自然堆积角容重检测装置的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将待检测的物料放置于漏斗(1)中;S2、打开滑盖(2);物料在重力作用下优先进入检测仓(3),并在可移动档件(5)的封堵作用下堆积在检测仓(3)内,直至填满检测仓(3)并在检测仓(3)进料口处形成堆积角,其余物料作为余料进入余料仓(4),余料依次经过余料仓(4)的入料口、卸料通道(41)和垂直通道落入抽屉仓(6),抽屉仓(6)通过称重传感器(8)检测得到相应的重量M 1 ;S3、将所述可移动档件(5)移出所述检测仓(3)的出料口,所述检测仓(3)内的定容物料落入抽屉仓(6),抽屉仓(6)通过称重传感器(8)检测得到相应的重量M 2 ;S4、所述处理模块根据称重传感器(8)检测得到的重量信号进行计算,得到定容物料的重量值M=M 2 -M 1 ,再根据当前定容物料的重量值计算定容物料的容重值,其表达式如下:ρ = k *( M / V )其中 k 为容重校准系数, V 为定容物料的理论容积。
9.根据权利要求8所述的检测方法,其特征在于,所述检测仓(3)的出料口设置的可移动档件(5)包括叶轮,所述叶轮通过电机驱动转动;所述检测仓(3)的垂直通道一侧壁开设有检测窗口(11),用于与外置的近红外检测仪器配合以检测物料成分含量;则所述S3中,其具体步骤包括:通过电机驱动叶轮转动,所述检测仓(3)内的定容物料陆续经过检测窗口(11)进行物料成分含量的检测;当容纳有定容物料的轮槽转动至开口向下时,定容物料经检测仓(3)的出料口落入抽屉仓(6);电机再次驱动叶轮转动,直至检测仓(3)内的定容物料完全落入抽屉仓(6),则通过称重传感器(8)检测得到相应的重量M 2 。