倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，包括：采集點(diǎn)，為一個(gè)空心圓筒，圓筒側(cè)壁上分布有小孔，圓筒側(cè)壁內(nèi)側(cè)覆蓋有過(guò)濾網(wǎng)，采集點(diǎn)設(shè)置在需要采集霉變氣體的地方；采樣器，用于收集來(lái)自采集點(diǎn)的霉變氣味，并在收集完之后釋放出來(lái)，輸送給檢測(cè)設(shè)備；氣泵，置于采樣器的氣流末端，抽取采樣器釋放的氣體，采樣器、氣泵通過(guò)主連接管連通，采集點(diǎn)的兩端各自通過(guò)一個(gè)三通閥連接在主連接管上。通過(guò)設(shè)置相應(yīng)三通閥的閥門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)采集點(diǎn)的選擇。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：以氣體自由擴(kuò)散的方式獲得霉變氣味，通過(guò)外界氣體流動(dòng)輸送霉變氣味，避免了抽氣產(chǎn)生的負(fù)壓帶來(lái)的粉塵污染和管道堵塞。
【專利說(shuō)明】倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食霉變是大規(guī)模糧食存儲(chǔ)必須解決的一個(gè)問(wèn)題。確保我國(guó)基本糧食安全的底線是，每年全國(guó)糧食總產(chǎn)量至少增加1%。為此需每年投入上千億元，及其他巨量人力物力，而我國(guó)每年因霉變?cè)斐傻募Z食產(chǎn)后損失高達(dá)2100萬(wàn)噸，占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的4.2%，是每年新增糧食產(chǎn)量的4倍多。因此，實(shí)時(shí)掌握倉(cāng)儲(chǔ)糧食的存儲(chǔ)狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、定位和消除隱患，保證儲(chǔ)糧質(zhì)量，是現(xiàn)今糧食儲(chǔ)備運(yùn)行維護(hù)的重點(diǎn)。
[0003]目前實(shí)際應(yīng)用中檢測(cè)方法是:通過(guò)測(cè)量糧食溫度、濕度，并與以往的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較估計(jì)；若發(fā)現(xiàn)異常，采用鐵桿插糧堆、腳踩糧面、手扒糧堆等方式檢查糧食散落性；扦樣用儀器檢測(cè)儲(chǔ)糧水分，實(shí)驗(yàn)室做微生物培養(yǎng)。如中國(guó)第201010250248.5號(hào)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種“糧食糧庫(kù)內(nèi)糧食溫濕度檢測(cè)裝置”，中國(guó)專利第200810055014.8公開(kāi)了一種“在線測(cè)量糧庫(kù)糧食溫度、水分的數(shù)字傳感裝置”。但采用上述方法能否及時(shí)發(fā)現(xiàn)糧食霉變，依賴于檢測(cè)人員的工作經(jīng)驗(yàn)。
[0004]糧食霉變實(shí)質(zhì)是糧食內(nèi)部微生物活動(dòng)過(guò)程，除了改變糧粒的外觀色澤、硬度，還會(huì)生成大量碳原子數(shù)在7-8之間的羥基類、醛基類、酮基類、硫化物等有機(jī)揮發(fā)性化合物(volatile organic compound, VOC),因而散發(fā)出霉味、哈敗味、酸敗味或甜味等霉變氣味。就技術(shù)難度和成本而言，氣味檢測(cè)是目前倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變自動(dòng)化檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)最易于實(shí)現(xiàn)的方式。如中國(guó)專利申請(qǐng)第200910079043.2號(hào)公開(kāi)了“一種儲(chǔ)藏糧食活性檢測(cè)裝置及其方法”，該裝置包括:微型氣泵，用于從糧食樣品罐中吸取糧食的氣味；傳感器陣列，連接微型氣泵，用于輸出與氣味相互作用后產(chǎn)生的電信號(hào)；信號(hào)采樣與轉(zhuǎn)換電路，連接微型氣泵、傳感器陣列，用于控制微型氣泵的工作，從傳感器陣列采樣電信號(hào)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理；及計(jì)算機(jī)，連接信號(hào)采樣與處理電路，用于控制信號(hào)采樣與轉(zhuǎn)換電路的工作，對(duì)信號(hào)采樣與轉(zhuǎn)換電路處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征值提取與分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)糧食的品質(zhì)和/或活性程度進(jìn)行評(píng)判。又如中國(guó)專利申請(qǐng)第201210013707.7號(hào)公開(kāi)了一種“糧庫(kù)儲(chǔ)糧品質(zhì)便攜式快速檢測(cè)裝置”，包括氣體采樣裝置和微處理裝置；所述氣體采樣裝置包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有氣敏傳感器；所述氣敏傳感器一側(cè)的殼體上設(shè)有單向截止進(jìn)氣閥，另一側(cè)的殼體上設(shè)有微型氣泵和單向截止放氣閥，所述微型氣泵和單向截止放氣閥相連；所述氣敏傳感器通過(guò)傳感器接口與微處理裝置相連。上述專利只限于霉變氣體的檢測(cè)方法，不涉及霉變氣體的收集方法。
[0005]美國(guó)專利US4314027號(hào)則采用吸附劑收集糧食樣品散發(fā)的VOC物質(zhì)，然后使用氣相色譜儀分析收集的VOC物質(zhì)中是否存在與霉變相關(guān)的物質(zhì)。吸附劑具有一定的選擇性，可針對(duì)性地采樣與霉變相關(guān)的物質(zhì)。氣相色譜儀由色譜柱和檢測(cè)器組成，色譜柱可以分離不同的VOC物質(zhì)，由檢測(cè)器依次檢測(cè)出各種物質(zhì)的成分和濃度。但是采樣糧食樣品、將裝填吸附劑的采樣管安裝到氣相色譜儀的進(jìn)氣口仍然需要人工操作，尚未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。[0006]糧食霉變是由初期到嚴(yán)重，由局部逐漸擴(kuò)大，因此盡早發(fā)現(xiàn)意義重大。由于儲(chǔ)糧內(nèi)部致密，糧粒之間空隙較小，氣體不易擴(kuò)散，安裝在糧堆上方空間的氣體傳感器無(wú)法測(cè)得糧堆內(nèi)的霉變情況，貽誤發(fā)現(xiàn)霉變的時(shí)機(jī)。如果糧堆內(nèi)的每個(gè)測(cè)試點(diǎn)上都安裝氣體傳感器，則在成本上無(wú)法承受。雖然氣體傳感器技術(shù)多年前就開(kāi)始應(yīng)用于霉變檢測(cè)，但是仍然需要扦樣，取少量樣品進(jìn)行分析，所以氣體檢測(cè)只能作為傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法的補(bǔ)充，并不能減少人工成本。
[0007]目前儲(chǔ)糧內(nèi)部氣體采樣的難點(diǎn)在于，糧堆內(nèi)部致密，且存在大量粉塵，抽氣需要大功率氣泵，不可避免地也將粉塵帶入管道，對(duì)檢測(cè)造成干擾，甚至堵塞管道。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠準(zhǔn)確的在線采樣糧堆內(nèi)部指定位置的霉變氣味的倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置。
[0009]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的:一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，包括:
[0010]采樣點(diǎn)(I)為一個(gè)空心圓筒，圓筒側(cè)壁上分布有小孔，圓筒側(cè)壁內(nèi)側(cè)覆蓋有過(guò)濾網(wǎng)。小孔和過(guò)濾網(wǎng)將糧粒、粉塵和水滴隔離在采樣點(diǎn)⑴夕卜側(cè)，而采樣點(diǎn)⑴附近糧食的霉變氣味可以擴(kuò)散至采樣點(diǎn)(I)的空腔內(nèi)并達(dá)到平衡。采樣點(diǎn)(I)設(shè)置在糧堆內(nèi)不同位置以及其他需要采樣霉變氣體的地方。
[0011]采樣器(2)用于收集來(lái)自采樣點(diǎn)(I)的霉變氣味，并在收集完之后釋放出來(lái)，輸送給相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備，所述的采樣器⑵由吸附劑(8)、容器(9)和加熱器(10)三部分組成，吸附劑(8)填充在容器(9)內(nèi)，加熱器(10)置于容器(9)外，對(duì)吸附劑(8)加熱；
[0012]氣泵(3)置于上述采樣器(2)的氣流末端，抽取采樣器(2)釋放的氣體；
[0013]采樣器(2)、氣泵(3)通過(guò)主連接管(6)連通，采樣點(diǎn)(I)的兩個(gè)端各自通過(guò)一個(gè)三通閥(7)連接在主連接管(6)上。通過(guò)設(shè)置相應(yīng)三通閥(7)的閥門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)采樣點(diǎn)⑴的選擇；
[0014]采樣點(diǎn)⑴和三通閥(7)設(shè)置在糧堆內(nèi)；采樣器⑶安裝在糧堆外；氣泵⑷安裝在糧堆外。
[0015]具體的，所述圓筒側(cè)壁上的小孔直徑在0.3mm到0.7mm之間,優(yōu)選0.5mm。
[0016]進(jìn)一步的具體的是，霉變氣味采樣過(guò)程中，氣流從外界環(huán)境開(kāi)始，依次通過(guò)過(guò)濾器
(5)、流量控制器(4)、采樣點(diǎn)(I)、采樣器(2)、氣泵(3)，再回到外界環(huán)境。氣流將采樣點(diǎn)(I)內(nèi)的霉變氣體帶入采樣器(2);
[0017]來(lái)自采樣點(diǎn)⑴的氣流通過(guò)采樣器⑵，吸附劑⑶對(duì)氣體中的霉變氣味選擇性吸附。待吸附一定的時(shí)間后，加熱器(10)對(duì)吸附劑(8)加熱，之前被吸附的霉變氣味釋放出來(lái)，隨氣流輸入相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備。
[0018]該倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置還可以包括監(jiān)控氣流流量的流量控制器
(4)，流量控制器(4)連接在主連接管(6)上，設(shè)置在采樣點(diǎn)(I)的前端，流量控制器(4)安裝在糧堆外。
[0019]該倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置還可以包括濾除外界環(huán)境中的干擾氣體的過(guò)濾器(5)，過(guò)濾器(5)連接在主連接管(6)上，設(shè)置在采樣點(diǎn)(I)的前端，過(guò)濾器(5)安裝在糧庫(kù)外。
[0020]本實(shí)用新型所提供的采樣點(diǎn)(I)可采用不銹鋼、表面陽(yáng)極化鋁。
[0021]本實(shí)用新型所提供的采樣點(diǎn)(I)的過(guò)濾網(wǎng)可采用目數(shù)大于100的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)和Gore-Tex 布料。
[0022]本實(shí)用新型所提供的容器(9)為一圓管，可采用的材料為玻璃、硅和惰性金屬，例如不銹鋼，內(nèi)部填充吸附劑(8)?？蛇x的吸附劑⑶包括Tenax TA、Tenax GR、活性炭、Carbotrap C>Carbopack B>Carbopack X、CarboxenlOOO?？蛇x的加熱器(10)包括電阻式、紅外加熱、半導(dǎo)體加熱器。
[0023]利用上述倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置進(jìn)行采樣的方法，包括下述步驟:
[0024]步驟1:清洗主連接管(6)和采樣器(2)，設(shè)置三通閥(7)的狀態(tài)，將所有的采樣點(diǎn)
(I)與主連接管(6)隔離，加熱器(10)對(duì)吸附劑(8)加熱，氣泵(3)工作，將主連接管(6)和采樣器(2)內(nèi)部殘存的霉變氣味清除干凈；
[0025]步驟2:加熱器(10)停止加熱，氣泵(3)繼續(xù)工作，氣流將吸附劑⑶的溫度降到室溫，設(shè)置三通閥(7)的狀態(tài)，將進(jìn)行采樣的采樣點(diǎn)(I)與主連接管(6)連通，氣流通過(guò)采樣點(diǎn)(I)，將采樣點(diǎn)⑴內(nèi)部的霉變氣味帶入到采樣器(2)，被吸附劑⑶吸附干凈；
[0026]步驟3:設(shè)置三通閥(7)的狀態(tài)，采樣點(diǎn)⑴與主連接管(6)隔離，加熱器(10)對(duì)吸附劑(8)加熱，之前吸附的霉變氣味逸出；
[0027]步驟4:由氣泵(3)或其他方法，例如其他氣泵，壓縮氣體將逸出的霉變氣味驅(qū)使離開(kāi)采樣器(2)，輸入相應(yīng)的檢測(cè)儀器內(nèi)。
[0028]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:以氣體自由擴(kuò)散的方式獲得霉變氣味，通過(guò)外界氣體流動(dòng)輸送霉變氣味，避免了抽氣產(chǎn)生的負(fù)壓帶來(lái)的粉塵污染和管道堵塞；通過(guò)分布式氣路對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)糧食局部霉變氣體采樣，能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)糧倉(cāng)利用一個(gè)氣體傳感器在線檢測(cè)糧堆內(nèi)部上百個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的霉變狀況，極大地改善了檢測(cè)的效率和成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置的組成框圖。
[0030]圖2為霉變氣體采樣點(diǎn)(I)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ] 附圖標(biāo)記:1-采樣點(diǎn)，2-采樣器，3-氣泵，4-流量控制器，5-過(guò)濾器，6_主連接管，7-三通閥，8-吸附劑，9-容器，10-加熱器
【具體實(shí)施方式】
[0032]參見(jiàn)圖1，一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，包括采樣點(diǎn)1，采樣器2，氣泵3，流量控制器4，過(guò)濾器5，主連接管6，三通閥7，吸附劑8，容器9，加熱器10。
[0033]其中，采樣點(diǎn)I設(shè)置在糧堆內(nèi)若干位置、若干高度，以及其他霉變測(cè)試點(diǎn)處；采樣器2安裝在糧堆外，用于收集霉變氣味；氣泵3安裝在糧堆；流量控制器4安裝在糧堆外，用于監(jiān)控氣體流量；過(guò)濾器5安裝在糧庫(kù)外，用于濾除外界環(huán)境中的干擾氣體，例如水蒸汽、汽油等有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)，避免對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生干擾；主連接管6連接采樣器2、氣泵3、流量控制器4和過(guò)濾器5，采樣點(diǎn)I的兩個(gè)端各自通過(guò)一個(gè)三通閥7連接在主連接管6上。
[0034]采樣器2由吸附劑8，容器9，加熱器10組成。吸附劑8為Tenax TA，填充量200mg，容器9為內(nèi)徑4_，外徑6_，長(zhǎng)度15cm的玻璃管。加熱器為纏繞在容器外側(cè)的鎳鉻合金絲，IOOcm長(zhǎng)，直徑0.22mm，加熱電壓為24Vdc。采樣點(diǎn)I內(nèi)的霉變氣味通過(guò)采樣器2，被吸附劑8吸附。待氣泵抽氣持續(xù)2min后，加熱器10對(duì)采樣器14加熱至230°C，之前被吸附的霉變氣味逸出。
[0035]參見(jiàn)圖2，霉變氣體采樣裝置I為一個(gè)空心圓筒，進(jìn)出氣口分別設(shè)在圓筒的兩個(gè)底面。圓筒側(cè)壁上分布有0.5mm直徑的小孔，圓筒內(nèi)側(cè)覆蓋10層不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)，由氬氟焊工藝固定。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型創(chuàng)造，凡在本實(shí)用新型創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，其特征在于:包括: 采樣點(diǎn)(I)，為一個(gè)空心圓筒，圓筒側(cè)壁上分布有小孔，圓筒側(cè)壁內(nèi)側(cè)覆蓋有過(guò)濾網(wǎng)，采樣點(diǎn)(I)設(shè)置在需要采樣霉變氣體的地方； 采樣器(2)，用于收集來(lái)自采樣點(diǎn)(I)的霉變氣味，并在收集完之后釋放出來(lái)，輸送給檢測(cè)設(shè)備，所述的采樣器⑵由吸附劑(8)、容器(9)和加熱器(10)三部分組成，吸附劑(8)填充在容器(9)內(nèi)，加熱器(10)置于容器(9)外，對(duì)吸附劑(8)加熱； 氣泵(3)，置于采樣器(2)的氣流末端，抽取采樣器釋放的氣體； 采樣器(2)、氣泵(3)通過(guò)主連接管(6)連通，采樣點(diǎn)(I)的兩個(gè)端各自通過(guò)一個(gè)三通閥(7)連接在主連接管(6)上； 采樣點(diǎn)(I)和三通閥(7)設(shè)置在糧堆內(nèi)，采樣器(2)安裝在糧堆外；氣泵(4)安裝在糧堆外。
2.如權(quán)利要求1所述的倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，其特征在于:所述圓筒側(cè)壁上的小孔直徑在0.3mm到0.7mm之間。
3.如權(quán)利要求1所述的倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，其特征在于:該倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置還可以包括監(jiān)控氣流流量的流量控制器(4)，流量控制器(4)連接在主連接管(6)上，設(shè)置在采樣點(diǎn)(I)的前端，流量控制器(4)安裝在糧堆外。
4.如權(quán)利要求1所述的倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，其特征在于:該倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置還可以包括濾除外界環(huán)境中的干擾氣體的過(guò)濾器(5)，過(guò)濾器(5)連接在主連接管(6)上，設(shè)置在采樣點(diǎn)(I)的前端，過(guò)濾器(5)安裝在糧庫(kù)外。
5.如權(quán)利要求1所述的倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，其特征在于:所述過(guò)濾網(wǎng)采用目數(shù)大于100的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求1所述的倉(cāng)儲(chǔ)糧食霉變氣味分布式采樣裝置，其特征在于:所述容器(9)為一圓管。
【文檔編號(hào)】G01N1/22GK203534871SQ201320711859
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】胡佳, 李臻, 余琳, 單志林, 蘇志杰 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所