CN110567842A - 一种谷制品测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种谷制品测量方法，属于测量技术领域，包括如下步骤：将待测谷制品和颗粒填充物放入容器内，获得待测谷制品和颗粒填充物整体的第一体积；将待测谷制品从容器中取出，获得颗粒填充物的第二体积；基于第一体积和第二体积计算待测谷制品的体积。本发明提供的谷制品测量方法，节省大量的人力和时间且测量步骤简单，测量误差小，可更加严格的控制谷物的质量，保证人们食用谷制品的安全性。

Description

一种谷制品测量方法

技术领域

本发明属于测量技术领域，更具体地说，是涉及一种谷制品测量方法。

背景技术

由谷物制作的面包、馒头的比容是评价谷物质量的重要指标之一，面包、馒头的比容值是通过测量馒头的体积和重量，并获取两者的比值。由此可见，面包、馒头的体积和重量直接影响到谷物质量的高低。面包、馒头的重量测量比较容易，多次用天平称量即可得到较准确的数值。然而，对于面包、馒头体积的测量方法大多采用菜籽置换法。该菜籽置换法就是在测量前，先用菜籽填充固定容器，然后将菜籽倒出备用。测量时，将待测馒头放入上述固定容器中，用之前准备好的菜籽再次填充容器，达到原体积后，测量剩下菜籽的体积，此体积即为所测馒头的体积，但是菜籽的体积需要其他的容器再次进行测量，测量步骤繁琐且每个步骤测定的过程中都会存在误差，步骤越多产生的误差就会越大，同时面粉厂由于每天需对不同批次产品通过不同加工方式制作成馒头、面包等成品后进行大量的比容值测量，菜籽置换法需占用人员大量时间，且测量结果存在偏差。

现有专利中测量馒头体积的方法为将馒头放在不透水的薄膜袋中，密封抽真空，然后将馒头放入容器中，用水定容至固定体积，馒头的体积即为该固定体积与加入水以及包装材料的体积差。虽然该方法克服了馒头不适于在水中测量体积的偏见，但由于该方法需要测定干燥后包装材料的体积，测定误差较大，且密封抽真空非常容易改变馒头的体积，最后测定馒头的体积误差较大。还有一种方法是用保鲜膜袋包裹馒头表面，利用排水法原理，实现对待测馒头浸入后溢出水分的质量的测量，再通过水分质量-体积的换算得到馒头的体积。虽然此种方法操作简单，但馒头一般不是非常规则的形状，若用保鲜膜袋直接包裹馒头表面进行测量，对馒头实际体积的测量会产生较大误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种谷制品测量方法，旨在解决谷制品体积测定过程中耗费大量人力和时间且步骤繁琐造成测量误差较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种谷制品测量方法，包括如下步骤：

将待测谷制品和颗粒填充物放入容器内，获得所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的第一体积；

将所述待测谷制品从所述容器中取出，获得所述颗粒填充物的第二体积；

基于所述第一体积和所述第二体积计算所述待测谷制品的体积。

作为本申请另一实施例，在所述获得所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的第一体积步骤之前还包括：

获得所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的高度为第一高度h₁；

在所述获得所述颗粒填充物的第二体积步骤前还包括：

获得所述颗粒填充物的高度为第二高度h₂；

基于所述第一高度h₁和所述第二高度h₂计算所述容器内待测谷制品的高度。

作为本申请另一实施例，所述获得所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的高度为第一高度h₁步骤包括：

用位移传感器获得所述第一高度h₁；

所述获得所述颗粒填充物的高度为第二高度h₂步骤包括：

用位移传感器获得所述第二高度h₂。

作为本申请另一实施例，在所述将所述待测谷制品和所述颗粒填充物放入所述容器内步骤之前，获取所述待测谷制品的质量；

基于所述待测谷制品的质量和所述待测谷制品的体积获得所述待测谷制品的比容。

作为本申请另一实施例，所述获取所述待测谷制品的质量步骤包括：

用称重传感器获取所述待测谷制品的质量。

作为本申请另一实施例，所述获得所述待测谷制品的比容步骤包括：

使用数据处理模块读取所述位移传感器传输的所述待测谷制品和所述颗粒填充物的高度信号以及所述称重传感器传输的所述待测谷制品的质量信号，最后计算得到所述待测谷制品的体积和比容，并通过显示模块显示所述数据处理模块处理得到的体积数据和比容数据。

作为本申请另一实施例，在所述将待测谷制品和颗粒填充物放入容器内步骤之后还包括：

使所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的上表面水平；

在所述将所述待测谷制品从所述容器中取出步骤之后还包括：

使所述颗粒填充物上表面水平。

作为本申请另一实施例，所述将待测谷制品和颗粒填充物放入容器内步骤包括：

先将所述待测谷制品放入所述容器内，再将所述颗粒填充物填充所述待测谷制品与所述容器之间的空隙。

作为本申请另一实施例，所述颗粒填充物为小米或菜籽。

本发明提供的一种谷制品测量方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明谷制品测量方法，首先将待测谷制品和颗粒填充物放入容器内，获得待测谷制品和颗粒填充物整体的第一体积，然后将待测谷制品从容器内取出，获得颗粒填充物的第二体积，第一体积与第二体积的差值即为待测谷制品的体积。本发明的谷制品测量方法节省大量的人力和时间且测量步骤简单，测量误差小，可更加严格的控制谷物的质量，保证人们食用谷制品的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的谷制品测量方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的测量装置的结构示意图；

图3(a)为本发明实施例提供的待测谷制品和颗粒填充物放入容器内位移传感器测得的待测谷制品和颗粒填充物整体的高度h₁；图3(b)为本发明实施例提供的待测谷制品从容器内取出后位移传感器测得的颗粒填充物的高度h₂。

图中：1、待测谷制品；2、颗粒填充物；3、容器；4、支架；5、位移传感器；6、工作台；7、称重传感器；8、智能控制器；81、显示模块；82、按键模块；9、手柄；10、调平板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的谷制品测量方法进行说明。一种谷制品测量方法，包括如下步骤：

将待测谷制品1和颗粒填充物2放入容器3内，获得待测谷制品1和颗粒填充物2整体的第一体积；

将待测谷制品1从容器3中取出，获得颗粒填充物2的第二体积；

基于第一体积和第二体积计算待测谷制品1的体积。

本实施例中将待测谷制品1和颗粒填充物2放入容器3内时，颗粒填充物2用于填充待测谷制品1与容器3之间的空隙；待测谷制品1为面包或馒头，颗粒填充物2为小米或菜籽，小米或菜籽的重量轻，将小米或菜籽填充到容器 3内，对待测谷制品1产生的压力小，最终测得待测谷制品1的体积误差小；容器3为圆筒或方筒，圆筒或方筒在实际试验操作时容易，且价格低廉。

本发明提供的一种谷制品测量方法，与现有技术相比，本发明的谷制品测量方法，首先将待测谷制品1和颗粒填充物2放入容器3内，获得待测谷制品 1和颗粒填充物2整体的第一体积，然后将待测谷制品1从容器3内取出，获得颗粒填充物2的第二体积，第一体积与第二体积的差值即为待测谷制品1的体积。本发明的谷制品测量方法节省大量的人力和时间且测量步骤简单，测量误差小，可更加严格的控制谷物的质量，保证人们食用谷制品的安全性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，在获得待测谷制品1 和颗粒填充物2整体的第一体积步骤之前还包括：

获得待测谷制品1和颗粒填充物2整体的高度为第一高度h₁；

在获得颗粒填充物2的第二体积步骤前还包括：

获得颗粒填充物2的高度为第二高度h₂；

基于第一高度h₁和第二高度h₂计算容器3内待测谷制品1的高度h＝h₁-h₂。

待测谷制品的体积值计算公式为：V＝S×h

S--容器的截面积；

h--容器内待测谷制品的高度。

上述第一高度h₁与第二高度h₂可用尺子直接测量，简单方便。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，容器3为量筒，从量筒的开口端可以将谷制品比如面包或者馒头放入，根据量筒上的刻度直接读出待测谷制品1和颗粒填充物2整体的体积以及颗粒填充物2的体积，待测谷制品1的体积即为待测谷制品1和颗粒填充物2整体的体积与颗粒填充物2的体积的差值。容器3还可以为带有透明刻度贴纸的筒体，或烧杯或其他形状规则的容器3。将容器3设计为量筒能轻易得出待测物的体积，简单方便。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，获得待测谷制品1和颗粒填充物2整体的高度为第一高度h₁步骤包括：

在工作台6上放置一支架4，支架4上安装有位移传感器5，位移传感器5 为带显示屏的激光位移传感器，激光位移传感器位于容器3的正上方即激光位移传感器的探头在支架4上的投影落入容器3内部，支架4与容器3位于同一工作台6上；

激光位移传感器到工作台6的第三高度h₃，此高度为固定高度；

利用激光位移传感器直接读出激光位移传感器到容器3内待测谷制品1和颗粒填充物2整体上表面的第四高度h₄；

第三高度h₃与第四高度h₄的差值即为待测谷制品1和颗粒填充物2整体的第一高度h₁；

获得颗粒填充物2的高度为第二高度h₂步骤包括：

利用激光位移传感器直接读出激光位移传感器到容器3内颗粒填充物2上表面的高度为第五高度h₅；

第三高度h₃与第五高度h₅的差值即为颗粒填充物2的第二高度h₂。

采用激光位移传感器可快速获得待测谷制品1的体积。面粉厂由于每天需对不同批次产品通过不同加工方式制作成馒头、面包等成品后进行大量的比容值测量，采用本方法可大幅度降低实验测量时间，减少人员的工作量，解放劳动力。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，在将待测谷制品1 和颗粒填充物2放入容器3内步骤之前，获取待测谷制品1的质量；

基于待测谷制品1的质量和待测谷制品1的体积获得待测谷制品1的比容。

上述谷制品测量方法为测量待测谷制品1比容的方法。前述实施例中已经测得待测谷制品1的体积，用称重天平测出待测谷制品1的质量，待测谷制品 1体积与质量的比值即为待测谷制品1的比容值。比容是评价谷物质量的重要指标之一，所以精确测量待测谷制品1的体积可以严格控制谷物的质量，保证人们食用谷制品的安全性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，用称重传感器7称出待测谷制品1的质量，该称重传感器7为带显示屏的称重传感器7，显示屏与称重传感器7电连接，显示屏采集到称重传感器7传输的质量信号用于显示待测物的质量。称重传感器7灵敏度高，测得的待测谷制品1的质量更准确，且误差小。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2，获得待测谷制品1 的比容的仪器为智能控制器8，智能控制器8包括数据处理模块、显示模块81、按键模块82以及供电模块。数据处理模块读取位移传感器5传输的待测谷制品 1和颗粒填充物2的高度信号以及称重传感器7传输的待测谷制品1的质量信号，最后计算得到待测谷制品1的体积V和比容v。

实际操作中，待测谷制品1以馒头为例，颗粒填充物2以菜籽为例，容器 3采用圆筒，对以上用含有位移传感器5的装置测定体积后的4个馒头，再用菜籽置换法分别测量其体积，测量时的中间数据放入表1中，将传感器测定法与菜籽置换法测得的馒头体积的结果列入表2中并对其进行对比分析。

传感器测定法测定的容器内馒头的体积计算公式为：

V＝πR²×(h₃-h₄)-πR²×(h₃-h₅)

h₃--激光位移传感器到工作台面的高度；

h₄--激光位移传感器到容器内馒头和菜籽整体上表面的高度；

h₅--激光位移传感器到容器内菜籽上表面的高度；

R--圆筒的半径。

表1传感器测定法测量过程中的中间数据

表2传感器测定法和菜籽置换法测量馒头体积结果对照表

从表2中传感器测定法和菜籽置换法测量馒头体积的相对标准偏差可以看出，前者远小于后者，这表明传感器测定法的重现性比菜籽置换法好，准确度比菜籽置换法高；而且，经实际检测，新手操作可实现单个数据1分钟内出结果，对流程稍加熟悉的人员可实现单个数据43秒内出结果，多个样品陆续测量平均1分钟内出结果，而菜籽置换法测量单个数据熟练人员操作最快3分钟以上才能出结果，如多个样品连续测量由于中间准备恢复时间平均需6分钟左右才能出结果。由以上数据可知传感器测定法测量时间远小于菜籽置换法，可适应于面粉厂每天对不同批次产品测量的需求。

容器内馒头的比容计算公式为：v＝V/m

V--传感器测定法测定的容器内馒头的体积；

m--馒头的质量。

数据处理模块同时读取激光位移传感器传输的馒头的高度信号和底部直径信号，激光位移传感器测定馒头的底部直径时，将馒头竖起即馒头的底面与竖直面平行，进而测定馒头的底部直径，数据处理模块计算馒头的高径比。显示模块81为液晶显示屏，显示数据处理模块计算得到的馒头的体积数值、比容数值以及高径比数值，采用激光位移传感器测定馒头的高径比比传统的手工测量方法测定结果误差小且测定结果稳定。按键模块82包括各种操作按钮，用于实现对显示模块81的控制。供电模块采用电池或充电电池组，用于为位移传感器 5、称重传感器7、数据处理模块、显示模块81和按键模块82以及装置中其他需要电能的模块提供电能。上述智能控制器8为PLC和触摸屏一体机，全自动智能设备可采大幅度降低实验测量时间，减少人员的工作量，解放劳动力，同时提升实验精度。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2-图3，在将待测谷制品1和颗粒填充物2放入容器3内步骤之后还包括：

使待测谷制品1和颗粒填充物2整体的上表面水平；

在将待测谷制品1从容器3中取出步骤之后还包括：

使颗粒填充物2上表面水平。

将待测谷制品1放入容器3或从容器3中取出，可通过摇晃容器3至平视视角目测水平度，也可通过如下方法进行调平：在容器3内的待测物上方安装有调平板10，调平板10上安装有手柄9，手柄9与支架4通过伸缩绳索固定连接。容器3内的待测物与调平板10之间间隔一定距离安装，调平板10与容器内壁贴合。操作步骤如下：在容器3内放入待测谷制品1和颗粒填充物2，拿着手柄9，使调平板10位于容器3内待测谷制品1和颗粒填充物2整体的上方，反复颠倒容器3，使容器3内颗粒填充物2更加致密，然后再通过按压调平板 10对容器3内的待测物进行调平；将待测谷制品1从容器3内取出后，对容器 3内的颗粒填充物2调平以及调整其致密度的方法与上述步骤相同。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，将待测谷制品1和颗粒填充物2 放入容器3内包括：

先将待测谷制品1放入容器3内，再将颗粒填充物2填充待测谷制品1与容器3之间的空隙。在容器3内先放入待测谷制品1，后放入颗粒填充物2的顺序可节省颗粒填充物2的用量；也可以先放颗粒填充物2，再放待测谷制品1，最后再用颗粒填充物2填充容器3与上述两者之间的空隙。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种谷制品测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

将待测谷制品和颗粒填充物放入容器内，获得所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的第一体积；

将所述待测谷制品从所述容器中取出，获得所述颗粒填充物的第二体积；

基于所述第一体积和所述第二体积计算所述待测谷制品的体积。

2.如权利要求1所述的谷制品测量方法，其特征在于，在所述获得所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的第一体积步骤之前还包括：

获得所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的高度为第一高度h₁；

在所述获得所述颗粒填充物的第二体积步骤之前还包括：

获得所述颗粒填充物的高度为第二高度h₂；

基于所述第一高度h₁和所述第二高度h₂计算所述容器内待测谷制品的高度。

3.如权利要求2所述的谷制品测量方法，其特征在于，所述获得所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的高度为第一高度h₁步骤包括：

用位移传感器获得所述第一高度h₁；

所述获得所述颗粒填充物的高度为第二高度h₂步骤包括：

用位移传感器获得所述第二高度h₂。

4.如权利要求3所述的谷制品测量方法，其特征在于，在所述将所述待测谷制品和所述颗粒填充物放入所述容器内步骤之前，获取所述待测谷制品的质量；

基于所述待测谷制品的质量和所述待测谷制品的体积获得所述待测谷制品的比容。

5.如权利要求4所述的谷制品测量方法，其特征在于，所述获取所述待测谷制品的质量步骤包括：

用称重传感器获取所述待测谷制品的质量。

6.如权利要求5所述的谷制品测量方法，其特征在于，所述获得所述待测谷制品的比容步骤包括：

使用数据处理模块读取所述位移传感器传输的所述待测谷制品和所述颗粒填充物的高度信号以及所述称重传感器传输的所述待测谷制品的质量信号，最后计算得到所述待测谷制品的体积和比容，并通过显示模块显示所述数据处理模块处理得到的体积数据和比容数据。

7.如权利要求1所述的谷制品测量方法，其特征在于，在所述将待测谷制品和颗粒填充物放入容器内步骤之后还包括：

使所述待测谷制品和所述颗粒填充物整体的上表面水平；

在所述将所述待测谷制品从所述容器中取出步骤之后还包括：

使所述颗粒填充物上表面水平。

8.如权利要求1所述的谷制品测量方法，其特征在于，所述将待测谷制品和颗粒填充物放入容器内步骤包括：

先将所述待测谷制品放入所述容器内，再将所述颗粒填充物填充所述待测谷制品与所述容器之间的空隙。

9.如权利要求1所述的谷制品测量方法，其特征在于，所述颗粒填充物为小米或菜籽。