储粮象虫光纤计数器的结构设计研究
发布时间：2022-02-15 01:31
储粮象虫是危害中国粮食储存的主要害虫,同时对全球各国粮食储存也造成重大影响。主要侵蚀稻谷,小麦,玉米等多种作物。对储粮象虫准确高效的计数统计,是精确把握虫害程度的重要前提。由于象虫体积小,会运动,无疑更加增加了计数统计的难度。目前,实验室固定数量的实验用虫及储粮中象虫数量的统计主要以人工为主,效率低,准确性差,耗时费力。本文针对象虫的特点和计数需求,以实现象虫的自动抓取计数为目的对象虫负压输送,机械分离,光纤计数等进行了研究,开发并研制了储粮象虫光纤计数设备,实现了对象虫的自动抓取计数功能。主要内容如下:第一部分为储粮象虫的负压运输系统的研究分析。主要是为象虫吸取分离提供动力。首先介绍了象虫负压输送系统的整体概述、工作原理和流程。然后,对单个象虫在负压系统中的受力进行了计算分析。计算了象虫在管道中的悬浮速度,象虫的运动速度、系统输送象虫所需的气流速度、系统运行的风量,并选择了合适的风机。介绍了象虫分离装置,并对分离器进行了改进和优化。第二部分对象虫的连杆分离机构做了研究分析。该部分主要是围绕分离单个象虫并满足计数做了相应的研究。首先对象虫的尺寸参数,运动特征进行了测定和实验分析,为扩散...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线图
河南工业大学硕士学位论文9环境的压力较高，使系统内部与外部空气形成压力差。通过这个压力差将象虫和空气送入系统管道内部，从而实现象虫的运输、拾取和储存。系统运行时，将吸头放置在培养瓶出口处，象虫向上运动被吸入运输管道，同时进入的还有杂质等物料。经过分离器时，分离器将象虫还有空气的混合物分离开。带杂质的空气一部分排出到系统外，另一部分沉淀到缓存瓶中。缓存瓶中的象虫通过运动又可以进入到扩散器中，进行二次分离，由于第一次分离去除了大量的杂质和灰尘，为光纤计数提供了良好的计数环境。在第二次分离循环中添加光纤计数装置，即是在吸头处安装光纤扩散器，其目的是为象虫的运输提供通道，为光纤探头的计数提供合适的环境。图2-1是象虫负压气力输送系统的整体示意图。图2-1象虫负压气力输送系统的整体示意图米象光纤计数器包括四杆机构1、上扩散器2、下扩散器3、电机（附有减速器）4、管道5、阀门6、缓存分离瓶7、吸头8、阀门9、微型空气压缩泵10、阀门11、收集瓶12、光纤探头13、电子计数器14、管道15、信号反射器16和管道17。本系统中连杆机构的作用相当于传统负压系统的供料装置，是将象虫与缓存瓶中的沉淀物进一步分离，并使象虫通过运动分散效应，减少象虫的堆叠，使象虫单个通过计数器实现计数功能。连杆末端的吸头是负压系统的初始端，通过连杆吸头的运动是负压
第2章象虫负压输送系统的分析设计10系统实现均匀压力大面积吸取象虫的关键技术。通过吸头的移动，实现了小风量大面积吸取象虫的目标，也实现了象虫的单一逐个运输的过程。本系统的气源机械一般选用真空泵，具有结构简单，维修方便，体积小，噪音低的特点，设备运行时风量稳定，输送平稳，运输效果较佳。2.2.3储粮象虫光纤计数器负压运输装置工作流程储粮象虫光纤计数器负压输送系统主要由吸头，分离器，扩散器，储虫瓶等装置构成，图2-2为储粮象虫光纤计数器负压运输装置流程图。图2-2储粮象虫光纤计数器负压运输装置流程图储粮象虫光纤计数器的负压系统主要作用是分离象虫，储粮及杂物。将象虫逐个吸入通道进行计数，为系统提供合理的速度。负压系统中，空气压缩机、分离器、缓存瓶，储虫瓶是负压系统的重要的设备，直接影响系统运行的稳定性。象虫通过一级吸头，对象虫与储粮及杂质进行初步分离，一级吸头的吸口尺寸无法使粮食通过，所以可以有效的避免风力较大，吸入粮食的情况发生。但是，一些杂质灰尘及象虫的排泄物等会吸入管道。此时，象虫到达分离器实现了象虫与空气的分离，象虫滞留在缓存瓶中，同时，有一定的杂质会沉淀在缓存瓶内。当缓存瓶内象虫数量达到一定程度后，打开上阀门，使象虫进入扩散器内进行扩散分离，杂质则留在了缓存瓶内。二级吸头随连杆运动，吸取连杆上分散的象虫。此时只有象虫单体便于计数，在吸头初始段设计光纤探头安装安装位置。象虫通过光纤探头后进入分离装置，此时分离的只有象虫和空气。象虫留在出储虫瓶中，空气压缩机将空气排除系统外。储粮象虫光纤计数器负压输送系统具体的工作流程为：晃动收集象虫的培养瓶，使象虫向上爬动，启动微型空气压缩机，使整个系统处于负压状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]制粉车间气力输送风网特性参数测定与分析[J]. 林乾,吴建章,朱龙权,唐凌锋,赖世椿,刘旺,黄金源. 粮食与食品工业. 2020(01)
[2]光电传感器在自动控制中的运用及技术研究[J]. 刘小波,陆昌国,张淮光,杨钢. 中国新通信. 2020(03)
[3]传感器技术在机电自动化中的应用[J]. 曲志鹏. 科技风. 2020(03)
[4]光纤传感器研究[J]. 林金梅,潘锋,李茂东,王恋,李仕平,黄国家. 自动化仪表. 2020(01)
[5]3D打印技术及应用现状[J]. 黄常翼,冯阳. 黄冈职业技术学院学报. 2019(06)
[6]3D打印中非金属薄壁件的打印成型策略研究[J]. 汪杨智,惠延波,周颖,李君帅,禹军安,白路遥. 机电工程. 2019(12)
[7]华中储粮区浅圆仓储粮害虫防治技术研究[J]. 刘朝伟,吕建华,杨冰,张娟. 粮食与油脂. 2019(12)
[8]《中国的粮食安全》白皮书（全文）[J]. 黑龙江粮食. 2019(11)
[9]传感器原理及其在测试中的应用[J]. 张鹏涛. 通信电源技术. 2019(10)
[10]基于对射式光电传感器的智能主动防触电插座的研制[J]. 吴昊,和思铭,张岩,王金秋,王家昊. 电子技术与软件工程. 2019(16)
博士论文
[1]基于离散单元法气力输送的数值模拟研究[D]. 匡世波.东北大学 2009
硕士论文
[1]微型马铃薯数粒设备振动有序送料装置的研究[D]. 邓晓君.中国农业机械化科学研究院 2019
[2]基于图像处理的储粮低密度虫害实时监测系统的研究[D]. 罗慧.江苏大学 2019
[3]FDM 3D打印制件性能的影响因素分析与试验研究[D]. 郑小军.浙江理工大学 2019
[4]基于傅里叶级数的空间连杆机构刚体导引综合的研究[D]. 刘琦.长春工业大学 2018
[5]反射式光纤传感系统探头的设计与优化[D]. 郎国伟.中北大学 2018
[6]基于深度学习的储粮害虫检测算法的研究[D]. 沈驭风.北京邮电大学 2018
[7]基于深度学习的储粮害虫检测方法研究[D]. 程尚坤.河南工业大学 2017
[8]手持式高精度频率计数器研究及设计[D]. 李伟.重庆大学 2017
[9]钢铁企业清洁生产评价系统的设计与实现[D]. 葛光蕊.哈尔滨工业大学 2016
[10]基于ARM的高精度数粒机控制系统研究[D]. 尹瑞东.山东大学 2015
本文编号：3625642
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线图
河南工业大学硕士学位论文9环境的压力较高，使系统内部与外部空气形成压力差。通过这个压力差将象虫和空气送入系统管道内部，从而实现象虫的运输、拾取和储存。系统运行时，将吸头放置在培养瓶出口处，象虫向上运动被吸入运输管道，同时进入的还有杂质等物料。经过分离器时，分离器将象虫还有空气的混合物分离开。带杂质的空气一部分排出到系统外，另一部分沉淀到缓存瓶中。缓存瓶中的象虫通过运动又可以进入到扩散器中，进行二次分离，由于第一次分离去除了大量的杂质和灰尘，为光纤计数提供了良好的计数环境。在第二次分离循环中添加光纤计数装置，即是在吸头处安装光纤扩散器，其目的是为象虫的运输提供通道，为光纤探头的计数提供合适的环境。图2-1是象虫负压气力输送系统的整体示意图。图2-1象虫负压气力输送系统的整体示意图米象光纤计数器包括四杆机构1、上扩散器2、下扩散器3、电机（附有减速器）4、管道5、阀门6、缓存分离瓶7、吸头8、阀门9、微型空气压缩泵10、阀门11、收集瓶12、光纤探头13、电子计数器14、管道15、信号反射器16和管道17。本系统中连杆机构的作用相当于传统负压系统的供料装置，是将象虫与缓存瓶中的沉淀物进一步分离，并使象虫通过运动分散效应，减少象虫的堆叠，使象虫单个通过计数器实现计数功能。连杆末端的吸头是负压系统的初始端，通过连杆吸头的运动是负压
第2章象虫负压输送系统的分析设计10系统实现均匀压力大面积吸取象虫的关键技术。通过吸头的移动，实现了小风量大面积吸取象虫的目标，也实现了象虫的单一逐个运输的过程。本系统的气源机械一般选用真空泵，具有结构简单，维修方便，体积小，噪音低的特点，设备运行时风量稳定，输送平稳，运输效果较佳。2.2.3储粮象虫光纤计数器负压运输装置工作流程储粮象虫光纤计数器负压输送系统主要由吸头，分离器，扩散器，储虫瓶等装置构成，图2-2为储粮象虫光纤计数器负压运输装置流程图。图2-2储粮象虫光纤计数器负压运输装置流程图储粮象虫光纤计数器的负压系统主要作用是分离象虫，储粮及杂物。将象虫逐个吸入通道进行计数，为系统提供合理的速度。负压系统中，空气压缩机、分离器、缓存瓶，储虫瓶是负压系统的重要的设备，直接影响系统运行的稳定性。象虫通过一级吸头，对象虫与储粮及杂质进行初步分离，一级吸头的吸口尺寸无法使粮食通过，所以可以有效的避免风力较大，吸入粮食的情况发生。但是，一些杂质灰尘及象虫的排泄物等会吸入管道。此时，象虫到达分离器实现了象虫与空气的分离，象虫滞留在缓存瓶中，同时，有一定的杂质会沉淀在缓存瓶内。当缓存瓶内象虫数量达到一定程度后，打开上阀门，使象虫进入扩散器内进行扩散分离，杂质则留在了缓存瓶内。二级吸头随连杆运动，吸取连杆上分散的象虫。此时只有象虫单体便于计数，在吸头初始段设计光纤探头安装安装位置。象虫通过光纤探头后进入分离装置，此时分离的只有象虫和空气。象虫留在出储虫瓶中，空气压缩机将空气排除系统外。储粮象虫光纤计数器负压输送系统具体的工作流程为：晃动收集象虫的培养瓶，使象虫向上爬动，启动微型空气压缩机，使整个系统处于负压状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]制粉车间气力输送风网特性参数测定与分析[J]. 林乾,吴建章,朱龙权,唐凌锋,赖世椿,刘旺,黄金源. 粮食与食品工业. 2020(01)
[2]光电传感器在自动控制中的运用及技术研究[J]. 刘小波,陆昌国,张淮光,杨钢. 中国新通信. 2020(03)
[3]传感器技术在机电自动化中的应用[J]. 曲志鹏. 科技风. 2020(03)
[4]光纤传感器研究[J]. 林金梅,潘锋,李茂东,王恋,李仕平,黄国家. 自动化仪表. 2020(01)
[5]3D打印技术及应用现状[J]. 黄常翼,冯阳. 黄冈职业技术学院学报. 2019(06)
[6]3D打印中非金属薄壁件的打印成型策略研究[J]. 汪杨智,惠延波,周颖,李君帅,禹军安,白路遥. 机电工程. 2019(12)
[7]华中储粮区浅圆仓储粮害虫防治技术研究[J]. 刘朝伟,吕建华,杨冰,张娟. 粮食与油脂. 2019(12)
[8]《中国的粮食安全》白皮书（全文）[J]. 黑龙江粮食. 2019(11)
[9]传感器原理及其在测试中的应用[J]. 张鹏涛. 通信电源技术. 2019(10)
[10]基于对射式光电传感器的智能主动防触电插座的研制[J]. 吴昊,和思铭,张岩,王金秋,王家昊. 电子技术与软件工程. 2019(16)
博士论文
[1]基于离散单元法气力输送的数值模拟研究[D]. 匡世波.东北大学 2009
硕士论文
[1]微型马铃薯数粒设备振动有序送料装置的研究[D]. 邓晓君.中国农业机械化科学研究院 2019
[2]基于图像处理的储粮低密度虫害实时监测系统的研究[D]. 罗慧.江苏大学 2019
[3]FDM 3D打印制件性能的影响因素分析与试验研究[D]. 郑小军.浙江理工大学 2019
[4]基于傅里叶级数的空间连杆机构刚体导引综合的研究[D]. 刘琦.长春工业大学 2018
[5]反射式光纤传感系统探头的设计与优化[D]. 郎国伟.中北大学 2018
[6]基于深度学习的储粮害虫检测算法的研究[D]. 沈驭风.北京邮电大学 2018
[7]基于深度学习的储粮害虫检测方法研究[D]. 程尚坤.河南工业大学 2017
[8]手持式高精度频率计数器研究及设计[D]. 李伟.重庆大学 2017
[9]钢铁企业清洁生产评价系统的设计与实现[D]. 葛光蕊.哈尔滨工业大学 2016
[10]基于ARM的高精度数粒机控制系统研究[D]. 尹瑞东.山东大学 2015
本文编号：3625642
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