[发明专利]一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置，其特征在于：包括竖向设置并盛装待检粮堆的密封罐，该密封罐上部轴向限位搭接有定模托盘，且密封罐与定模托盘的搭接间隙处密封夹装有真空套膜；所述真空套膜为顶部开口且底部封堵的兜形结构，该真空套膜的底面密封贴合在待检粮堆顶面上，且真空套膜和定模托盘将密封罐内部分割为由上至下依次排列的低温定模腔、常压取模腔及负压粮腔；所述负压粮腔内以负压紧密形态填装待检粮堆，该待检粮堆的不规则顶面由真空套膜密封贴合；所述定模托盘的底面上垂向穿透并滑动密封连接有多根等长度的深度量杆，该深度量杆的顶端向上延伸至低温定模腔中低温定型，且深度量杆的底端向下延伸至常压取模腔中并由待检粮堆顶面的真空套膜贴合支撑。

2.根据权利要求1所述的一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置，其特征在于：所述密封罐包括罐体及封板，该罐体的顶部开口并固定封堵连接封板，且罐体和封板配合轴向密封夹装定模托盘及真空套膜；所述封板上固设有多个连通低温定模腔的输送管。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置，其特征在于：所述低温定模腔由定模托盘及封板围成，该低温定模腔的下部填装有冻结固定深度量杆的填充液，且低温定模腔的上部连通输送管并通入低温介质。

4.根据权利要求3所述的一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置，其特征在于：所述填充液为水；所述低温介质为液氮。

5.根据权利要求2所述的一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置，其特征在于：所述常压取模腔由真空套膜及定模托盘围成，其中真空套膜的外周密封贴合在罐体的周向内壁上，真空套膜的底部以待检粮堆上表面的波浪不规则形态支撑深度量杆的底端。

6.根据权利要求2所述的一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置，其特征在于：所述负压粮腔由罐体的下部内壁及真空套膜围成，且罐体上固设有连通负压粮腔的真空管；所述真空管朝向负压粮腔的一端固设有篦网。

7.根据权利要求1所述的一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置，其特征在于：所述深度量杆的周向外壁上制出有刻度尺，深度量杆的底端固设有传感器。

8.根据权利要求1所述的一种基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置，其特征在于：所述密封罐的底部开设有出料口。

9.一种如权利要求1所述的基于粮堆形态变化的粮食数量检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，向罐体的下部填装粮食，粮堆顶面覆盖过真空管，以形成负压粮腔；同时根据检测需要控制粮堆上表面的波浪形态；

步骤2，向罐体内套装真空套膜，真空套膜底部应留设冗余部以适应粮堆上表面形态，真空套膜顶部开口搭接在罐体顶部开口处；

步骤3，将插有深度量杆的定模托盘由顶部开口插入至罐体内，并配合封板及罐体的开口密封夹紧真空套膜，此时深度量杆由自身重力带动使其底端贴合在粮堆上表面的真空套膜上；

步骤4，由真空管内抽出负压粮腔内粮食间隙处的空气，以负压大小调节模拟大型粮堆内受压后的粮食颗粒间隙量，同时使真空套膜紧密贴合粮堆上表面；

步骤5，先由输送管向低温定模腔内注入填充液，再由输送管向低温定模腔内注入低温介质使填充液冻结，以此在定模托盘上固定深度量杆；

步骤6，整体拆出定模托盘，此时定模托盘上冻结固定有多个深度量杆，由人工记录深度量杆下探深度的刻度尺数据，或由传感器采集深度量杆的下探深度数据及粮堆表面的波形数据，以此计算罐体内粮堆的初始总体积，并记录为粮堆形态的初始数据；

步骤7，开启密封罐底部的出料口，漏出少量用于标定且需要计数的粮食，再重复步骤1至步骤6，以此计算罐体内粮堆的二次总体积，并以此记录为粮堆形态的二次数据；

步骤8，以步骤6及步骤7得出的粮堆总体积差值，结合步骤7中漏出的粮食数量，验证包括波形及深度在内的粮堆形态变化与粮食数量的关系，以此进行同一负压条件下，即相同粮食密度条件下的测量标定；

步骤9，实际测量，重复步骤1至步骤7，并在步骤7进行时由出料口漏出数量未知的粮食，以步骤8中的粮堆总体积差值测算实际漏出的粮食数量。