分選、分級機械與設(shè)備

1、食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選、分級機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備第四章 分選、分級機械與設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)篩分機械與設(shè)備第三節(jié)形狀分級機械與設(shè)備第四節(jié)光電分選分級機械與設(shè)備第五節(jié)其他分選技術(shù)與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備n 食品原料多為農(nóng)副產(chǎn)品，除帶有各種異雜物外，還會存在多方面的差異。n 為了提高食品的商品價值、加工利用率、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，在加工或進入市場前，多數(shù)食品原料需要進行分選和分級。n 加工的半成品和成品會因多種原因而不合格，這些不合格的半成品或產(chǎn)品在進入下道工序或出廠以前應(yīng)盡量從合格品中

2、加以選別剔除。第一節(jié) 概述食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備一、食品分選、分級的作用l 為了使農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)格和品質(zhì)指標達到標準，需要對物料進行分選和分級。l 作用：作用：保證產(chǎn)品的規(guī)格和質(zhì)量指標。降低加工過程中原料的損耗率，提高原料利用率，降低產(chǎn)品的成本。提高勞動生產(chǎn)率，改善工作環(huán)境。有利于生產(chǎn)的連續(xù)化和自動化。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l分選分選是將不合格個體及異雜物從食品物料中剔除的操作。食品物料可以是原料，也可以是未包裝或已經(jīng)包裝的半成品。個體合格與否可用各種標準判斷，如物料的完好程度、顏色、質(zhì)量、質(zhì)地、是否含異雜物等。食品物料的異雜物通常指枝葉、包裝物碎片、金

3、屬碎片等。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l分級分級一般指按照品質(zhì)指標將食品物料分離成不同等級的操作。品質(zhì)指標可包括個體尺寸、質(zhì)量、形狀、密度、外表顏色以及內(nèi)在品質(zhì)等。二、食品分選、分級常用的方法按物料的寬度分選、分級按物料的長度分選、分級按物料的密度分選、分級按物料的流體動力特性分選、分級按物料的電磁特性分選按物料的光電特性分選按物料的內(nèi)部品質(zhì)分級按物料的其他性質(zhì)分級食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備按物料的寬度分選、分級l 按物料的寬度分級一般可采用篩分。l 圓形篩孔只限制籽粒的寬度，寬度大的籽粒不能穿過篩孔，而對長度和厚度沒有限制。l 長形篩孔篩孔只限制谷粒的厚 度

4、，厚度大的籽粒不能穿 過篩孔，而谷粒的長度和寬度不受限制。篩孔長度一般為谷粒長 度的23倍。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備圓形篩孔圓形篩孔按谷粒寬度分離圓形篩孔按谷粒寬度分離 圓形篩孔只限制谷粒的寬度，而對長度和厚度沒有限制。篩分時，谷粒必須豎立起來才能穿過篩面。但是，當谷粒的長度大于篩孔直徑的兩倍以上時，盡管谷粒的寬度小于篩孔的直徑，谷粒也不能穿過篩面，而只能在篩面上水平運動。這是因為谷粒的重心沒有在篩孔圓內(nèi)，谷粒不能豎立起來。 在生產(chǎn)中，多用圓形篩孔分離比谷粒寬度大和比谷粒長得多的大雜在生產(chǎn)中，多用圓形篩孔分離比谷粒寬度大和比谷粒長得多的大雜質(zhì)，以及比谷粒寬度小的小雜質(zhì)，或按

5、谷粒的寬度進行分級。質(zhì)，以及比谷粒寬度小的小雜質(zhì)，或按谷粒的寬度進行分級。長形篩孔長方形篩孔按粒度厚度不同分離長方形篩孔按粒度厚度不同分離： 篩孔只限制谷粒的厚度，而谷粒的長度和寬度不受限制，谷粒不需要豎立起來即可通過篩孔，篩面只需作水平振動即可。 在實際應(yīng)用中，多用長方形篩孔分離厚度與谷粒厚度相差較大的雜質(zhì)，或按厚度不同對谷粒進行分級。 試驗證明，增加這種篩孔的長度可提高其篩分效率，但增加到一定程度后，篩分效率提高很少。篩孔長度一般為谷粒長度的23倍。另外，篩孔過長，篩面強度和剛度將被削弱。按物料的長度分選、分級l 利用旋轉(zhuǎn)工作面上的袋孔（一般稱為窩眼）對物料進行分選和分級，長顆粒的重心不能

6、進入袋孔而跌出，短顆粒則被袋孔帶上去另行倒出。3. 按物料的密度分選、分級l 用于顆粒的粒度或形狀相仿但密度不同的物料，利用顆粒群的相對運動過程中產(chǎn)生的離析現(xiàn)象（或稱自動分級）進行分選和分級，顆粒群的相對運動可以由工作面的搖動或氣流造成。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備4. 按物料的流體動力特性分選、分級l 利用物料的流體動力特性的差別，在垂直、水平或者傾斜的氣流或水流中進行分選和分級，實際上是綜合了物料的粒度、形狀、表面狀態(tài)以及密度等各種因素進行的。其中水流分級主要用于不溶性物料，如淀粉制造，小麥去石。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備5. 按物料的電磁特性分選l用于食

7、品原料中去除鐵性雜質(zhì)。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備6. 按物料的光電特性分選l 利用物料的表面的顏色差異，分出物料中的異色物料。7.按物料的內(nèi)部品質(zhì)分級l根據(jù)物料的質(zhì)量指標進行分選和分級，一般采用無損檢測的各種方法，內(nèi)部品質(zhì)的分選和分級比其他方法更具有廣泛的意義，但分選難度更大。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備8. 按物料的其他性質(zhì)分級l根據(jù)物料的質(zhì)量指標相關(guān)聯(lián)的物理方法檢測物料并分選和分級，一般采用各種傳感器來檢測物料。此方法技術(shù)難度較大。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備第二節(jié) 篩分機械與設(shè)備1. 1. 篩分的基本知識篩分的基本知識1 1）篩分）篩分：

8、將粉粒料粉粒料通過一層或數(shù)層帶孔的篩面，使物料按寬度或厚度分成若干個粒度級別的過程。2 2）篩分原理）篩分原理：根據(jù)物料粒度（厚度、寬度）或形狀的不同配備適當?shù)暮Y孔，使物料與篩面充分接觸，并且具有適當?shù)南鄬\動速度實現(xiàn)物料分選。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備3 3）篩分效率）篩分效率l 從數(shù)量上來評定篩分過程的指標篩過物（篩下物）：已通過篩面的篩孔落下的物料篩余物（篩上物）：未通過篩孔余留在篩面上的物料l 篩分效率篩過物/理論可篩過物 G/G*X食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備4）篩面組合l 篩余物法（篩余物送至下道篩面）特點：先提細粒，后提粗粒優(yōu)點：粗粒料篩分路線長

9、，篩面的檢查、清理維護方便缺點：篩面易磨損，粗粒料阻礙細粒料接觸篩面，降低篩 分效率l 篩過物法（篩過物送至下道篩面）特點：先提粗粒，后提細粒優(yōu)點：篩面的負荷減輕，提高篩分效率，篩面配置空間較緊密。l 混合法綜合前兩種方法的優(yōu)點食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備5）開孔率l 概念：指篩孔所占面積與整個篩面面積的比值。（開孔率愈大，篩分效率就愈高。但過大會影響篩子的強度，一般以50%60%為宜。）l 篩孔的排列方式：有正方形、矩形和正三角形等排列方式，以正三角形為佳。l 正三角形排列的有效面積系數(shù)較 正方形排列增大，可增加16%； 并且它的篩孔是錯開的，分級效 率和生產(chǎn)率都較高。食品工

10、廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備二、篩面的種類和結(jié)構(gòu)1. 1. 柵篩面柵篩面 篩面用一定截面形狀的棒料，按一定的間隔排列制成。用于物料去雜粗篩。l 特點：結(jié)構(gòu)簡單，粗柵篩面很容易制造。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備2022-3-2523曲 篩 l 曲篩曲篩（弧形篩）在淀粉加工中，曲篩可用來分離、洗滌胚芽和粗、細纖維，回收淀粉。曲篩的篩面呈弧形，由梯形不銹鋼條拼制而成，鋼條間構(gòu)成細長的篩縫，常用的曲篩篩面弧形角為60和120。2. 板篩面（沖孔篩面）l 薄金屬板沖孔而成（0.51.5mm）l 僅用于處理顆粒料；常采用圓孔和長孔，還有三角孔和異性孔；篩孔沖成錐形，錐角為7l 安

11、裝時應(yīng)大端向下 ，以減少堵塞優(yōu)點：孔眼固定不變，分級準確，堅固、剛硬、使用期限長。缺點：有時篩板產(chǎn)生波形，使篩面上各點流量不均勻，影響功效。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備3. 金屬絲編織篩面（ 篩網(wǎng)）l 由 金屬絲編織而成 常為方孔或矩形孔，尺寸46m25mm以上，可用于粉粒料篩分和過濾作業(yè)。l 優(yōu)點：輕便價廉，篩面利用系數(shù)大，有利于物料的離析，顆粒通過能力強。l 缺點：剛度、強度差，易于變形破裂，只適合于負荷不太大的場合。l 編織方法 120目以下: 平紋 120目以上: 斜紋食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備4. 絹篩面(篩絹)l 由絹絲編織而成l 材料為蠶絲、錦綸

12、絲和尼龍l 主要用于粉料篩分l 一般大于40目l 缺點：絹絲在篩面中極易移動而改變篩孔尺寸，使用時必須用大框架繃緊。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備三、篩面的運動方式l 靜止傾斜篩面: 物料靠自重在篩面作向下直線滑動，小顆粒通過篩孔進行分離。改變篩面的傾角可以改變物料在篩面上的速度和逗留時間，篩分效率較低。l 往復運動篩面: 篩面作往復直線運動，物料沿篩面作往復滑動。篩程較長?？捎脕砬宄锪现辛鲃有院枚毿‰s物，其篩分效率及生產(chǎn)率均較高。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備三、篩面的運動方式l 垂直圓運動篩面： 篩面在垂直平面作圓形或橢圓形運動，物料在篩面上作小的跳動，可破

13、壞物料的離析現(xiàn)象，顆粒不易堵塞篩孔。適宜處理難篩粒含量多的物料，流動性差的細顆粒物料。l 平面回轉(zhuǎn)篩面： 篩面在水平面內(nèi)作圓運動。物料在篩面上作相應(yīng)的螺旋運動，篩程最長，不易堵塞篩孔，生產(chǎn)率均較高。適于流動性差，自動分級差物料。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備三、篩面的運動方式l 旋轉(zhuǎn)篩面：旋轉(zhuǎn)篩面： 篩面呈圓筒形或多角筒形，繞一水平軸或傾斜軸旋轉(zhuǎn)，物料在篩筒內(nèi)作翻轉(zhuǎn)運動而被篩選。因物料只與部分篩面接觸，因而生產(chǎn)率低，但適用于難篩粒含量高的物料，在糧食加工廠常用來處理下腳料。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備第三節(jié) 形狀分級機械

14、與設(shè)備形狀分級機械設(shè)備是根據(jù)物料幾何形狀及其粒度差異，用帶有孔眼的篩面對物料進行分選的機器，應(yīng)用極為廣泛。機械篩分的對象物可小至面粉、乳粉，大到蘑菇、柑橘等。 （一）滾筒式分級機（二）三輥式果蔬分級機（三）精選機（四）帶式分級機食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備（一）滾筒式分級機l 結(jié)構(gòu)l 工作原理l 柑橘用滾筒分級機l 滾筒式分級機的還有一種變形結(jié)構(gòu)，它是將多個滾筒同軸相套（或上下排列），篩孔尺寸由內(nèi)向外（或由上至下）逐漸增大。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。主要由進料斗、滾筒滾筒、摩擦輪、收集料斗和機架等構(gòu)成。滾筒由摩擦托輪支承在機架上。集料斗設(shè)在

15、滾筒下面，其數(shù)目與分級的數(shù)目相同。l滾筒分級機的結(jié)構(gòu)食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備n滾筒u 滾筒是一變孔徑的筒狀篩，沿軸向從進口到最后出口依孔徑從小到大分為幾組，組數(shù)為需分級數(shù)減1，最后一級物料直接從滾筒的末端排出。u 滾筒可用不同方式繞其軸轉(zhuǎn)動。但目前多采用摩擦輪方式驅(qū)動。u 為了制造方便，整體滾筒分成幾節(jié)筒篩，筒篩之間用角鋼連接作為加強圈，如用摩擦輪傳動，則又作為傳動的滾圈。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l滾筒式分級機的工作原理物料通過料斗流入到滾筒，在其間發(fā)生滾轉(zhuǎn)和移動，并在此過程中通過相應(yīng)的篩孔流出，以達到分級。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l

16、柑橘用滾筒分級機n 如右圖所示，用于柑橘、櫻桃等物料的分級。n 有若干個軸線與被分級物料行進方向垂直的多孔轉(zhuǎn)筒，各轉(zhuǎn)筒的開孔沿物料行進方向自小到大。n 物料在轉(zhuǎn)筒作用下沿其外表先后經(jīng)過各轉(zhuǎn)筒，當物料小于孔眼時，便落入相應(yīng)轉(zhuǎn)筒內(nèi)，再流入集料槽。如此可分離得到大小不同的物料。n 根據(jù)工廠規(guī)模和進入原料量不同，轉(zhuǎn)筒的數(shù)目以24個組合為宜，分級數(shù)為轉(zhuǎn)筒數(shù)加1。 食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備（二）三輥式果蔬分級機l 結(jié)構(gòu)（圖4.3）l 整機主要由進料斗、理料滾筒、輥軸鏈帶、出料輸送帶、升降滑道、驅(qū)動裝置等組成。l 分級部分為一條由竹節(jié)形輥軸通過兩側(cè)鏈條連接構(gòu)成的鏈帶，輥軸分固定輥和升降輥

17、兩種連接形式，其中固定輥與鏈條鉸接，位置固定，而升降輥浮動安裝于鏈條連接板5的長孔內(nèi)，升降輥與兩側(cè)相鄰固定輥形成一系列分級菱形孔(圖4.4)。鏈帶兩側(cè)設(shè)有升降輥用升降滑道9。l 工作原理l 特點食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備三輥式分級機結(jié)構(gòu)示意圖食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l三輥式果蔬分級機的工作原理鏈帶在鏈輪的驅(qū)動下連續(xù)運行，同時各輥軸因兩側(cè)的滾輪與滑道間的摩擦作用而連續(xù)自轉(zhuǎn)。果蔬通過進料斗送上輥軸鏈帶，小于菱形孔的果蔬直接穿過而落入集料斗內(nèi)。較大的果蔬由理料滾筒整理成單層，果蔬進入因升降輥處于低位而在菱形孔處形成的凹坑，隨后被連續(xù)移至分級工作段，此段內(nèi)的升降滑

18、道呈傾斜狀，使得升降輥逐漸上升，所形成的菱形孔逐漸變大。各孔處的果蔬在輥軸摩擦作用下不斷滾動而調(diào)整與菱形孔間的位置關(guān)系，當某方向尺寸小于當時菱形孔尺寸時，即穿過菱形孔落到下面橫向輸送帶的由隔板分割的相應(yīng)位置上，并被輸送帶送出。大于孔的果蔬繼續(xù)隨鏈帶前移，在升降輥處于高位時仍不能穿過菱形孔的果蔬將從末端排出。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備圖4. 4 三輥分級原理圖食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l特點這種分級機的生產(chǎn)能力強，因在分級作業(yè)中，果蔬不斷地改變著菱形孔間的位置關(guān)系，分級準確，同時果蔬始終保持與輥軸的接觸，無沖擊現(xiàn)象，果蔬損傷小，但結(jié)構(gòu)復雜、造價高，適用于大型水

19、果加工廠。2022-3-2541（三）精選機l 精選：按籽粒長度和形狀不同進行分選的方法叫做精選。l 精選一般是在篩選之后進行的較為精確的分選。l 分類：常用的精選機有袋孔精選機和螺旋精選器。袋孔精選機又分為碟片精選機和滾筒精選機。精選機主要用于從小麥中除去蕎子和燕麥等雜質(zhì)。（一）滾筒精選機l 滾筒精選機按其旋轉(zhuǎn)的速度有快速和慢速之分。2022-3-2542滾筒式精選機滾筒式精選機食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備滾筒式精選機2022-3-2545碟片式精選機（四）回轉(zhuǎn)帶分級機 食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備第四節(jié)基于力學的分選機械（一）氣流分選機械（二）重量分級機食品

20、工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備（一）氣流分選機械l 氣流分選法是指根據(jù)物料顆粒的空氣動力學特性進行物料分選的方法。物料在空氣中受到的作用力因其尺寸、形態(tài)、密度等不同而異，以至于其在外力(包括空氣作用力、重力及浮力)作用下表現(xiàn)出不同的運動狀態(tài)，從而可利用這種運動狀態(tài)差異達到分選目的?；跉饬鞣诌x原理的分選設(shè)備，可有不同形式以適應(yīng)不同的應(yīng)用。1 垂直氣流清選機 2水平氣流分選機食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備1 垂直氣流清選機當谷物原料由喂料口喂入后，因輕雜物的下降速度小于氣流速度而上升，飽滿谷粒則因下降速度大于氣流速度而下降，兩種物料將在上下兩個不同的位置被收集起來，從而實

21、現(xiàn)谷物與輕雜物的清選分離。通過調(diào)整不同的氣流速度可對多種谷物豆類進行除雜清理。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備2水平氣流分選機工作氣流沿水平方向流動，顆粒在氣流和自身重力的共同作用下因著陸位置的不同而完成分選。當物料在水平氣流作用下降落時，大的顆粒獲得氣流方向加速度的能力小，落在近處；小的顆粒被吹到遠處，而更為細小的顆粒則隨氣流進入后續(xù)分離器(如布袋除塵器、旋風分離器)被分離收集。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備（二）重量分級機l 重量式分級機可根據(jù)水果、家禽、蛋類等的重量不同進行分級。l 一般有稱重式和彈簧式兩種，前者用得較多。l 一種稱重式果品分級機食品工廠機械與設(shè)

22、備第四章 分選分離機械與設(shè)備l稱重式果品分級機n 結(jié)構(gòu)與外形n 由接料槽、料盤、固定秤、移動秤、輸送輥子鏈等組成。n 移動秤約4080個，隨輥子鏈在軌道上移動。n 固定秤有若干臺(按分級數(shù)定)，它固定在機架上，在托盤上裝有分級砝碼。n 工作原理食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備圖4. 7重量式選果機食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l工作原理移動秤在非秤重位置上時，物料重量靠小軌道支持，使移動秤杠桿保持水平。當移動秤到達固定秤處進行稱重即與小軌道脫離時，這時移動秤的杠桿與固定秤的分離針6相接觸，物料和砝碼在移動秤杠桿的兩端，通過比較，若物料重量大于設(shè)定值，則分離針被抬起，料

23、盤隨杠桿轉(zhuǎn)動而翻轉(zhuǎn)，物料被排放到接料槽。如果果實重量小于測量設(shè)定值，則移動秤繼續(xù)前移，經(jīng)過分離針，進入控制滑道，移向下一個計量點。物料由重到輕按固定秤數(shù)量而分成若干等級。通過調(diào)整各段砝碼重量，可調(diào)整分級規(guī)格。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備第五節(jié) 光學原理分選機械 l應(yīng)用光學原理分級的兩種類型（一）光電式果蔬分級機（二）色選機（三）其它光學識別原理分級原理食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l應(yīng)用光學原理分級的兩種類型n 食品工業(yè)中應(yīng)用光學原理對物料進行分選分級的機械系統(tǒng)有兩類。一類是基于光電測距原理，另一類根據(jù)比色原理進行分選。n 光電測距原理適用于(如水果、蔬菜等)個體

24、較大且大小差異明顯物料的分級。n 比色原理常用于(如花生、葡萄等)個體較小、粒度均勻、但外表顏色差異可測物料的選別。n 雖然在識別原理上這兩類分選分級系統(tǒng)有很大差異，但系統(tǒng)構(gòu)成有類似性，基本上由供料、檢測傳感、信號處理與控制電路，以及剔除動作執(zhí)行系統(tǒng)等四部分構(gòu)成。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備（一）光電式果蔬分級機光電式果蔬分級機是利用光電測距原理，對不同大小物料個體進行選別的設(shè)備。由于光線測量是非接觸式的，因而減少了物料的機械損傷，有利于實現(xiàn)自動化。1光束遮斷式果蔬分級機2脈沖計數(shù)式果蔬分級機3屏障式果蔬分級機食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l光學式尺寸分級原理圖利

25、用光電原理測量物體的大小有多種方式，常見方式有：遮斷式、脈沖式、水平屏障式和垂直屏障式等(如圖4.8所示)。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備1光束遮斷式果蔬分級機如果要將果實分成n級，則需要沿輸送帶前進方向設(shè)n組雙光束檢測單元。并且大尺寸的單元在前，小尺寸的單元在后。這種分級機適用于單方向尺寸分級。 有兩對由L和R構(gòu)成的光電單元，平等橫裝在輸送帶上方，兩者相距d(d由分級尺寸決定)。隨輸送帶經(jīng)過分級區(qū)域的果實，若經(jīng)過的果實尺寸大于d，則會同時將兩條光束遮擋，這時，光電元件可發(fā)信號給控制系統(tǒng)，使分級執(zhí)行機構(gòu)(如推板或噴嘴)工作，將果實從橫向排出輸送帶，分級得到尺寸大于d值的果實。食品

26、工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備2脈沖計數(shù)式果蔬分級機發(fā)光器L和接收器R分別置于果實輸送托盤的上、下方，且對準托盤的中間開口處。托盤每移動一個a距離，發(fā)光器發(fā)出一個脈沖光束，果實在運行中遮擋脈沖光束次數(shù)為n,則果實的直徑D=na。測得的D值通過微處理機，與機器內(nèi)的(一組預設(shè)的)D值進行比較。然后由分級機的執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)尺寸級別指令對物料進行分級處置。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備3屏障式果蔬分級機將多個由發(fā)光器和接收器構(gòu)成的光偶呈水平狀排成一列，形成光束屏障。隨輸送帶前進的果實經(jīng)過光束屏障時，根據(jù)被遮擋的光束數(shù)可求出果實的高度，再結(jié)合各光束被遮擋的時間，經(jīng)積分可求出果實平行

27、于輸送帶移動方向的側(cè)向投影面積。此積分值與設(shè)定值進行比較后可得出果實級別判斷。從而可以在相應(yīng)位置將果實被排出，得到不同規(guī)格級別的水果蔬菜。這種分級機的精度也與輸送帶速度有關(guān)。 同樣，也可以將光束屏障的光線成垂直方向排列，如圖4.8 (4)所示，可以得到相同的測取水果投影面積的效果。 食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備（二）色選機l 色選機是利用食品物料顏色差別進行分選的一種設(shè)備。l 色選機的分選操作也需要兩方面的系統(tǒng)配合。一是對食品的顏色進行識別的系統(tǒng)；二是根據(jù)識別信號對具體物料進行分流的操作機構(gòu)。l 一種色選機系統(tǒng)：從大量散裝產(chǎn)品中將顏色不正常或感染病蟲害的個體(球狀、塊狀或顆粒狀

28、)以及外來雜質(zhì)。主要由供料系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、信號處理與控制電路、剔除系統(tǒng)等部分組成。l 色選機工作原理 食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l光電色選機的工作原理貯料斗中的物料由振動喂料器送入通道成單行排列，依次落入光電檢測室，從電子視鏡與比色板之間通過。被選顆粒對光的反射及比色板的反射在電子視鏡中相比較，顏色的差異使電子視鏡內(nèi)部的電壓改變，并經(jīng)放大。如果信號差別超過自動控制水平的預置值，即被存貯延時，隨即驅(qū)動氣閥，高速噴射氣流將物料吹送入旁路通道。而合格品流經(jīng)光電檢測室時，檢測信號與標準信號差別微小，信號經(jīng)處理判斷為正常，氣流噴嘴不動作，物料

29、進入合格品通道。 食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備（三）其它光學識別原理分級原理除了上述兩種以光電學原理為基礎(chǔ)的食品品質(zhì)識別系統(tǒng)以外，尚有兩類與光學有關(guān)的食品分級識別系統(tǒng)。一類是無損傷食品內(nèi)在品質(zhì)識別系統(tǒng)，另一類是食品外觀識別系統(tǒng)。這兩種識別系統(tǒng)與相應(yīng)的控制及執(zhí)行機構(gòu)進行結(jié)合，便可制成各種形式的食品識別分選系統(tǒng)設(shè)備。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l食品外觀識別系統(tǒng)圖4.10所示是利用電子成像技術(shù)進行分選的原理。攝像機攝取的被測果實圖像的模擬信號，經(jīng)過處理后成為數(shù)字圖像信號。數(shù)字圖像再經(jīng)過處理可得到反映果實外觀(如大小、形狀、色澤、彎曲情況等)品質(zhì)的若干參數(shù)。由計算機將

30、這些參數(shù)與貯存的標準參數(shù)進行比較，根據(jù)比較結(jié)果對分級執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的處置指令，得到分級處理。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l無損傷食品內(nèi)在品質(zhì)識別系統(tǒng)工作原理是：被測食物在特定波長(如紅外或紫外區(qū))處的吸光度(或透光率)，與存儲于系統(tǒng)的標準級別食物的吸光度(或透光率)進行比較，根據(jù)比較結(jié)果，作出分級處理的判斷。利用這種原理，可以根據(jù)果實的糖度、酸度、成熟度等內(nèi)容品質(zhì)進行分級。因為，這些內(nèi)存指標往往可以通過特定波長的吸收或透過情況得到反映。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備五、金屬及異雜物識別機械 食品加工過程中，不可避免地會

31、受到金屬或其它異物的污染。為此，在食品生產(chǎn)線中(尤其是自動化和大規(guī)模生產(chǎn)過程中)，由于產(chǎn)品安全、設(shè)備防護、法規(guī)或(客戶)合同要求等原因，往往需要安裝金屬探測器或異物探測器。（一）金屬探測器（二）X射線異物探測器食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備（一）金屬探測器l 工作原理 l 工作環(huán)境要求l 金屬探測器的探測限l 食品種類的影響l 金屬探測與剔除 l 三種安裝構(gòu)型食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l金屬探測器的工作原理多數(shù)金屬探測器利用三線圈平衡系統(tǒng)探測非鐵性(包括不銹鋼)小顆粒金屬。三個繞在非金屬框架上的線圈相互平行。中間的線圈是驅(qū)動線圈，與高頻電磁發(fā)生器相接，起電磁發(fā)射

32、作用，其兩側(cè)的兩個線圈是接收器。由于這兩個線圈是相同的并且距驅(qū)動線圈的距離相等，因此它們會收到相同的信號，并產(chǎn)生相同的輸出信號。當這兩個線圈如圖4.11所示那樣兩端相接起來時，則輸出信號為零。當有金屬顆粒物通過探測器的線圈時，會使所處線圈的頻率場產(chǎn)生擾動，從而產(chǎn)生若干微伏的電壓。原來平衡的狀態(tài)被打破，從線圈組合的輸出電壓不再為零。這就是金屬探測器的工作原理。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l金屬探測器的工作環(huán)境要求n金屬探測器的正常工作，通常要求有一個無金屬區(qū)環(huán)境，即裝置周圍一定空間范圍以內(nèi)不能有任何金屬結(jié)構(gòu)物(如滾輪和支承性物)。n相對于探測器，一般要求緊固結(jié)構(gòu)件的距離約為探測器

33、高度的1.5倍，而對于運動金屬件(如剔除裝置或滾筒)需要2倍于此高度的距離。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l金屬探測器的探測限n 金屬探測器對鐵性的和非鐵性金屬均可以探測到。探測的難易程度取決于物體的磁穿透性能和電導率。典型的金屬探測器可以檢測到直徑大于2mm的球形非磁性金屬和所有直徑大于1.5mm球形磁性金屬顆粒。n 一些金屬類型的探測難易程度。n 金屬顆粒的大小、形狀和(相對于線圈的)取向非常重要，金屬探測器的靈敏度設(shè)置應(yīng)當考慮這些因素。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l食品種類的影響n 食品的條件對于金屬的探測有很大的影響。n 有些食品(諸如干酪、鮮肉、熱面團、

34、果醬和腌菜)，即使在無金屬出現(xiàn)的情況下，所具有的電導率仍然使金屬探測器產(chǎn)生信號。這一現(xiàn)象稱為“產(chǎn)品效應(yīng)”。n 有必要了解這一現(xiàn)象，以便與探測器廠商聯(lián)絡(luò)，確定補償產(chǎn)品效應(yīng)的最佳方案。食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備圖4. 11金屬探測器原理食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l金屬探測器與剔除探測金屬的最終目的是為了將金屬或受金屬污染的產(chǎn)品從正常產(chǎn)品中除去，而這一操作在自動生產(chǎn)線上，通常是由剔除機械來完成的。剔除機械要能保證百分之百將污染物剔除。在此前提下，應(yīng)當盡量減少因剔除金屬或金屬污染產(chǎn)品而引起的未受污染的產(chǎn)品損失。被剔除的受污

35、染產(chǎn)品要收集在一個不再回到加工物流的位置食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備l三種基本安裝構(gòu)型金屬探測器有三種基本的安裝構(gòu)型：n管線n傳送帶n自由落體 食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備n管線管線探測器用探測管路中的金屬污染物。圖4.12所示為一個管線金屬探測器的例子。通常將被探測到含有污染物的物流分流到一個容器中。 食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備n傳送帶 u傳送帶式金屬探測器應(yīng)用最普遍，探測器可與各式手動、半自動和全自動的剔除裝置和其它動作執(zhí)行機械組合.u與剔除裝置結(jié)合的傳送帶式金屬探測器p噴嘴式p可重定位傳送帶式p可逆?zhèn)魉蛶絬人工完成剔除的金屬探測器。 食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備圖4. 13傳送帶探測器-剔除裝置組合食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備圖4. 13傳送帶探測器-剔除裝置組合食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備圖4. 13傳送帶探測器-剔除裝置組合食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備食品工廠機械與設(shè)備第四章 分選分離機械與設(shè)備n自由落體 u 自由落體式金屬探測器通常與快速執(zhí)行閥或折射板及控制機構(gòu)等組成一個系統(tǒng)，安裝在供料裝置落下的物料通道上。u 這種裝置系統(tǒng)的原理類似于前述的色選機(見圖4.9)原理，所不同的是此處需要識別并剔除的是金屬異物。u 這種形式的金屬探測剔除系統(tǒng)常