色选机性能与质量评价

发布日期:2018-07-23 19:10

随着我国改革开放形势的深入发展,综合国力越来越强,百姓越来越富,国民的生活水平越来越高,人们对食品的精度和卫生程度越来越重视,对加工食品的原料精度和纯度的要求也越来越严格。许多高级食品原料经过色选后精度明显提高,身价倍增。色选机在我国的应用,首先在大米行业快速展开,紧接着在种子、榨油、果品等领域得到发展。最近,我国又率先成功地将色选技术应用到规模更大的面粉加工行业,使其能够生产出档次更高、质地更纯的高等级食品专用面粉,市场反应极佳。

由于色选机的作用被许多有识之士所看重,色选机市场近几年来一直被看好,生产者不乏有丰厚的利润,且整个色选机市场越来越大。我国的色选机市场大体表现为三个方面:1、改革开放初期,以引进为主,出口国多是工业发达国家,如美国、德国、日本等,价格十分昂贵;2、进入20世纪90年代,我国的一些企业开始仿制,同时一些中外合资企业建立,引进国外技术生产,其性能接近进口产品,价格相对便宜;3、最近几年,我国的一些企业消化吸收国外最新技术,自主开发的基于CCD传感器的最新性能高档色选机,起点高、发展快,性能可以和进口产品相媲美,但价格并不高,使许多企业在经济上都能够承受,深受大多数企业的欢迎。面粉行业为了应对进口面粉的挑战,亟需提高产品档次。因此,色选机的应用范围越来越广,所呈现的作用越来越重要。

色选机的种类不同,其性能、质量和价格也千差万别。如何综合考察色选机性能的优劣、质量的好坏,以便选择到高性能价格比的色选设备,对用户来说并不是一件容易的事情,必须对色选机知识有一定的了解。从技术上考虑,以下几方面的情况应该知道。相关阅读:瓜子色选机

1、色选机的种类

1.1色选机的识别系统

色选机的心脏是识别系统#识别系统的核心是传感器。色选机的传感器主要分为传统传感器型(光电管,硅光电池等)和CCD(或MOS)传感器型的两种。传感器由光学系统和光电转换器件组成,它的作用是把异色的粒子从高速流动的物流中准确地识别出来,通过配置的其它元气件快速反应喷吹清除。

早期的色选机采用光电管、光电二极管、硅光电池来检测光信号,它的最大优点是成本低廉,生产、调试和制作容易,后续的信号处理电路部分简单,与之相匹配的光学系统采用简单的电眼,由两片简单的透镜组成,不需要调整,成本也较低。它的缺点是分辨率低,对有小病斑的颗粒及浅色杂质识别能力差。因为这种形式的色选机对应于每条滑道只采用一块传感器,它观察到的是整个滑道范围内的总的光信号,并不能区分开一条滑道内同时流下的几个米粒或麦粒各自的颜色。比如说,一粒米上既有一个黑斑又有一个白斑,那么它的信号就是一个不黑不白的正常米的信号,而浅黄色的病斑米信号也有可能被其它颜色较亮的米粒的信号所平均而识别不出来。同时,它的光学系统成像质量差,光路不能调整,一致性较差,直接影响色选机的性能,这必然限制色选机的生产能力和色选效果。

随着科学技术的发展,国际上主流的色选机都已采用先进的器件作为识别系统。器件是一种由很多微小的光电传感器组成的阵列,它采用高质量的摄像机专用的高清晰度镜头,对每一通道范围内流动的物料,通常有几个到几十个同样的传感器来分别独立检测(可比喻作是复眼结构,而单块的硅光电池则是单眼结构)。这样,一粒米也被分为几部分由不同的光电单位分别观察,微小的病斑或浅黄色的米粒信号不会被其它信号所平均,在大流量的情况下病斑的米粒或麦粒以及异色杂质也能被准确地识别出来,因而可以提高色选机的生产能力和工作质量,而对于小颗粒物料如芝麻等,也能够很好地适应。

1.2色选机的性能等级

另外,采用技术制成的色选机就性能等级也不同,一种是只能检测一种颜色的色选机,比如色选大米,或者只能识别黄色或比黄色还深的米粒,或者只能识别白色或白色偏重的腹白米粒;另外一种设计的色选机,用作大米色选方面,它不但能够识别黄色或比黄色深的米粒,同时还能够识别白色或腹白色的米粒,两种功能同时兼顾,这样的色选机,台可以顶两台用,当然,这种色选机的制造成本也会相应地增高一些,但要比两台单功能的色选机的造价低的多,使用者是最大的受惠者。

采用硅光电池的色选机,每道都要有一套分立的信号检测、转换、放大和处理系统,电路的元器件数量庞大,电路板数量多,这样必然降低了系统的可靠性,造成设备稳定性较差。而配置技术的色选机采用大规模集成系统,光学成像,信号处理由一套系统用高速扫描的方式来检测多个通道,因而设备的可靠性要高的多。所以,采用技术的色选机要比硅光电池色选机性能要优越的多,产量也相对较大,应为用户采购设备时考虑的首选。

2、色选机的功能

色选机从检测结构上可分为单向和双向两种,从工艺上又可分为一次选和带二次复选的两种类型。

老式的色选机多采用单向检测,它只从一个方向对物料进行观测,对于背面有病斑的颗粒或物料在重叠时被遮挡的颗粒就不能检测到而被漏过。因而,从原理上讲它是不完善的。双向检测从前后两个方向同时观测,它克服了单向检测的缺陷,因而是更为先进、更为完善的色选机,同时能够较大幅度地提高产量,更增加了色选机的稳定性和可靠性。

一次色选机对物料只选一遍,在次料中含有较多的正常米粒或麦粒,通常是用户积攒一定数量时再用色选机重新色选一次,既费力,又费时,比较麻烦。如果想进行一次色选而不进行二次色选,那就是将产量降低到一定程度来减少废料中好米粒或好麦粒的带出比,这个办法付出的代价太大,一般都不愿使用。而带二次复选的色选机是把一次色选后含有较多正常颗粒的次料自动重新再选一次,它自身配置有提升机等回料装置,相当于有两台机器同时进行两级色选。因而,带二次复选的色选机可以最大限度地减少废料中好米和好麦的含量,省去了不少人力和时间,同时还有利于产量和色选精度的提高。

3、色选机的工艺指标

色选机的工作指标主要有以下三个方面:

3.1、处理量

处理量即每小时可处理的物料数量,单位为1/h。影响处理量大小的因素除了上面介绍的色选机识别系统的配置和结构不同外,还有一个重要的因素就是规格,一般色选机规格的大小以配置的通道多少来决定,色选机的规格一般有32、48、80、96及128通道不等。与此同时,处理量与原料品种和所含杂质的比例大小以及所要求的选出精度也密切相关。

3.2、选出率

选出率指从原粮中选出的杂质数量占所含杂质总量的百分数,也叫色选精度。影响选出率的因素主要有流量和色选机的型号即性能来决定,一般来讲,采用CCD方式的要高于硅光电池方式的,采用复选结构的要好于单选结构的。配置CCD传感器技术的复选色选机选出率可以达到99%以上,而配置传统传感器的一次色选的普通色选机在实际生产中很难达到标定的指标,另外,选出率的高低也受带出比高低的的影响。

3.3、带出比

带出比是指色选机选出的废料中杂质数量与正常米粒或麦粒之比。带出比的高低是可以设定的,一般为1.3~1.5左右,如果带出比设的过高,会影响选出率和处理量这两个指标;如果设的过低,选出的废料中所含正常米粒或麦粒过多,会造成浪费,如果再处理,需要投入一定的人力和物力,会造成很多的麻烦和经济损失。

实际上,在日常生产中处理量、选出率和带出比这三个指标是一体的,缺一不可,都是关键指标,必须同时考察。在设备标定的额定处理量时要达到既定的选出率和带出比,有很多厂家的色选机在实际生产时远远达不到,应注意多考察、多比较。另外,要在接近原粮实际的杂质含量和杂质种类的情况下考察,如果被选物料所含杂质比例很小又很单一,那就是另一种情况,应以实际指标为准。米用色选机通常杂质在5%以内,麦用色选机杂质通常在1%以内,否则要降低产量使用。

4、米用和麦用色选机的区别

米用色选机指大米厂生产精制米时用的色选机,主要用于选出带有黄色和黑色病斑的米粒,在国外已有几十年的历史,在我国大米厂使用色选机是改革开放后的事情。麦用色选机是在面粉厂加工高精度面粉时使用,主要用于清除小麦中的黑色杂质和霉变粒、黑胚粒小麦,它的历史很短,由我国的科技人员于2001年研制成功,首先在郑州金苑面业有限公司1000t面粉生产线上使用。而米用色选机的产量相对较小,原因是大米中含有黄色病斑和黑色病斑的米粒比例较大,一般在5%~10%左右;麦用色选机的产量较大,原因是色选机安装在小麦入磨前的最后一道工序上,小麦经过一次清理和二次清理后,90%左右的黑色杂质(包括有机杂质和无机杂质)已被清除,剩余的黑色杂质仅占麦流总量的千分之几(如果霉变粒、黑胚粒比例增大则是另一种情况)。米用色选机的产量每个通道为50~100kg,麦用色选机的产量每个通道可达150~250kg。同样1台96通道的色选机,可处理大米6t/h左右,处理小麦则可达12~15t/h。以上所指的色选机均系配置CCD传感器识别系统,如果配置传统传感器识别系统效果则要差的多。因此,在选择色选机时对处理对象以及其含杂情况首先要弄清楚,不然,则达不到预想的效果。

5、色选机的使用

色选机的长期稳定性非常重要6色选机性能的稳定与否,直接影响用户的生产和效益。许多色选机刚调试出来效果还可以,用一段时间后性能就大幅度下降,甚至没有多大效果,需要经常维修和重新调试。这多数是由于色选机的光源、背景和成像系统组成的光学系统稳定性不高所造成,尤其是采用简易的光学系统的设备上。色选机的应用环境中粉尘和灰尘较多,震动和干扰也较大,温度的变化和米、麦质的不同都会影响色选机的工作状态,造成检测信号不准或控制高压气阀打开的延时时间的变化,因而影响对杂质喷吹动作的准确性。要提高设备的稳定性,除要采用高稳定性的光源和高质量的成像镜头,还要采用相应的控制技术来补偿环境变化对色选机造成的影响,以及自动适应不同的粮源及含杂情况,使色选机总能保持在最佳工作状态。

综上所述,在选择色选机时,主要把重点放在色选机技术性能的先进性、设备质量的可靠性和使用的长期稳定性方面,应进行全面地咨询,广泛地比较。因为色选机是高科技产品,价格比普通粮食加工设备贵很多,因而,在选择色选机时要慎之又慎,作到对不同厂家的产品基本了解,选择到满意的产品,让它发挥出应有的投资效益。