基于三维外形尺寸和质量的马铃薯检测分级装置_杨薇
第5卷第2期农业工程
Vol．5No．22015年3月
Agricultural Engineering
Mar．2015
收稿日期：2015-01-08修回日期：2015-02-10
作者简介：杨薇，工程师，硕士，主要从事农业机械与农产品开发研究。E-mail ：yangw@https://www.wendangku.net/doc/197599904.html,
基于三维外形尺寸和质量的马铃薯检测分级装置
杨
薇，李建东，贾晶霞，李雷霞
（中机美诺科技股份有限公司，北京100083）
摘
要：介绍了一种依据马铃薯三维外形尺寸参数和质量参数进行检测分级的装置，主要包括驱动胶带轮、从动胶带
轮及输送胶带。这种检测方法比单纯按照马铃薯外形尺寸或质量进行分级精度更高，检测分级方法更为先进，使不同档次块茎在生产中更好地得到利用。
关键词：马铃薯；外形尺寸；质量；检测；分级中图分类号：S532.05
文献标识码：A
文章编号：2095-1795（2015）02-0027-02
Checking and Classifing Device of Potato Based on
3D Contour Size and Weight
Yang Wei ，Li Jiandong ，Jia Jingxia ，Li Leixia
（Menoble Co．，Ltd．，Beijing 100083，China ）
Abstract ：A kind of checking and classifying device of potato based on 3D contour size and weight was introduced．It included driving belt-wheel ，driven wheel and transporting belt．This checking method had high precision and advanced means more than only according to contour size or weight．It made the different quality tuber get better using．Key words ：Potato ，Contour size ，Weight ，Checking ，Classifying
0引言
马铃薯是一种世界性经济作物，分布广泛，容易栽培，宜粮宜饲，宜作多种原料。营养丰富，粮菜兼用，有“地下苹果”之称。是仅次于小麦、水稻和玉米的第4大作物。近100年来，马铃薯产业发展迅速，世界各地均有栽植。中国是世界马铃薯生产第1大国，已成为我国脱贫致富和西部大开发的重要支柱产业，为增加我国粮食产量、促进农民增收做出了巨大贡献。据联合国粮农组织统计，2010年，我国马
铃薯种植面积突破550万hm 2
，总产量达到9900万t 。虽然我国马铃薯总产量很大，但商品化率较低，主要原因是缺乏市场标准的引导，没有针对不同的需求目
标将收获后的鲜薯进行分级处理，实现增值
［1-3］
。随着国外百事食品、辛普劳等大公司进驻中国，加上麦当劳、肯德基等快餐企业在中国的不断发展，越来越多的外国公司生产薯条、薯片等的原材料不再依赖进口，将目光投向了国内马铃薯市场，自然对马铃薯的品质提出更高要求。我国马铃薯机械化种植和收获技术相对落后，国产马铃薯的品质总体比较差，无法满足国内市场对高品质马铃薯的需求。因此，需要将马铃薯块茎进行检测分级，使同类档次的马铃薯
规格一致，保证马铃薯的商品品质。
目前，用于马铃薯种薯的分级设备大致包括振动网筛式分级设备、滚筒式分级设备和平面扇型旋转辊式分级设备等，但这些设备只能按块茎的直径进行分级分选，仅仅适合于形状较为规则的马铃薯的分选，对于形状不规则的马铃薯块茎易造成错误分级，影响
分级精度
［4-5］
。研究设计了一种基于三维外形尺寸和质量的马铃
薯检测分级装置，这种检测方法精度高，检测分级方法先进，不同块茎利用率更高。
1检测分级装置总体结构
如图1所示，该检测分级装置主要包括驱动胶带
轮、从动胶带轮及连接于二者之间的输送胶带；在驱动胶带轮处还设置有马铃薯入口槽，在从动胶带轮处设置有马铃薯出口槽；在输送胶带的一侧固定连接有若干信号采集器及与每个信号采集器连接的拨杆；信号采集器通过连接线与电脑构成通讯连接；在输送胶带的另一侧设置有分级出口槽a 、分级出口槽b 、分级出口槽c 、分级出口槽d 及分级出口槽e ，各分级出口槽位于各拨杆的对面，与每个拨杆位置对应。驱动胶带轮与发动机的动力输出轴连接。
农业工程
装备与机械化
1.驱动胶带轮
2.马铃薯入口槽
3.发动机
4.信号采集器
5.拨杆
6.连接线
7.电脑
8.马铃薯块茎
9.马铃薯出口槽10.从动胶带轮11.分级出口槽a12.分级出口槽b13.输送胶带14.分级出口槽c15.分级出口槽d16.分级出口槽e
图1马铃薯检测分级装置总体结构
Fig.1Structure of checking and classifying device for potato
2检测分级装置工作原理
工作时，首先启动发动机，驱动胶带轮顺时针方向旋转，驱动胶带轮驱动输送胶带和从动胶带轮一起转动，分级装置开始工作。将马铃薯块茎从入口槽放入，马铃薯块茎随输送胶带一起向前运动，在运动过程中，会经过5组不同级别的信号采集器进行块茎的三维外形尺寸采集，电脑的程序系统中预置了马铃薯块茎的相关信息，如密度等，可根据采集的三维外形尺寸对马铃薯块茎的质量进行计算。5组不同级别的信号采集器设置的敏感信号依据三维尺寸和质量的不同而不同，当某一马铃薯块茎的三维尺寸和质量信息与信号采集器的敏感信号一致时，信号采集器下部的拨杆将马铃薯块茎沿对应的分级出槽口进行输送，每一组信号采集器对应一组分级出槽口，这样可以将不同三维尺寸和质量的马铃薯块茎进行检测分级。分级级别为5类，分级出口槽a对应的块茎属于超大型块茎，分级出口槽b对应的块茎为大型块茎，分级出口槽c对应的块茎为中型块茎，分级出口槽d对应的块茎为小型块茎，分级出口槽e对应的块茎为微型块茎，不属于以上5类块茎类型的其他马铃薯块茎沿马铃薯出口槽筛出。马铃薯经过分级后，用户可根据自身需要选择不同三维尺寸和质量的块茎。
3结束语
由于栽培地形、土壤、气候以及品种等原因，不同区域生产的马铃薯块茎质量不同，主要体现在块茎的形状、大小和质量等方面区别较大。通常情况下，用作薯条生产的马铃薯要求形状为长形，而用作薯片的马铃薯要求形状偏圆形，不同用途对马铃薯的块茎质量要求也有较大差异。为了进一步提高马铃薯块茎的商品性，需要对马铃薯进行分级，国外的马铃薯联合收获机械上设计有捡拾分选台，在收获环节已经将块茎进行分类，国内的马铃薯联合收获机械虽然也在朝此方向努力，但是，目前市场上还没有带捡拾分选台的马铃薯联合收获机。本研究设计的基于三维外形尺寸和质量的马铃薯检测分级装置检测精度高，能够在三维方向把握马铃薯的尺寸，并进行相关的分类，分级更加准确［6-8］。
近几年，国家对马铃薯产业的发展十分重视，马铃薯种植面积和规模将不断扩大，马铃薯的检测分级也越来越重要，检测分级装置的市场发展前景较好。
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