CN111141332B - 蒸馏酒摘酒过程的导流装置以及在线测量***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蒸馏酒摘酒过程的导流装置,包括:一导入管、一导出管、一第一标准容器、一第二标准容器以及若干控制阀;所述第一标准容器和第二标准容器间隔且独立设置;所述导入管包括一第一支路和一第二支路,使得酒体可以从所述第一支路流入所述第一标准容器,或从所述第二支路流入所述第二标准容器;所述导出管设置于所述第一标准容器和第二标准容器的出口处,使得所述第一标准容器和第二标准容器中的酒体流出后可以流入所述导出管;所述若干控制阀用于控制酒体交替流入所述第一标准容器和第二标准容器,并使所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的交替流出。本发明还涉及一种蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***和方法。
Description
技术领域
本发明涉及自动化机械及设备技术领域,尤其涉及一种用于蒸馏酒摘酒过程的导流装置以及流量和酒精度的在线测量***和方法。
背景技术
酒是中华民族的传统文化,是五千年华夏文明中的瑰宝,但目前我国的白酒制造行业还属于劳动密集型行业,机械化程度低,大部分的白酒企业还处于手工操作生产的原始模式。近年来,受到劳动力成本不断攀升、土地资源日益紧张以及国家发展高效、低耗产业政策的影响,中国白酒酿造生产行业进行技术革新、改变传统的生产方式已经迫在眉睫。
酿酒行业有一句老话:“产香靠发酵,提香靠蒸馏,摘出好酒靠摘酒工”,可见蒸馏摘酒流程的重要性。具体到蒸馏摘酒过程,不同酒糟的产酒量和产酒酒质不同,每甑酒糟不同时刻的流酒质量也不同。流酒流量、流出酒酒精度是该过程的两个重要参数,目前大部分酒厂还在采用人工测量的传统方式,不符合酿造行业生成数据化、自动化、智能化和精细化管理的发展需求。
就摘酒过程中的流量和酒精度测量而言,主要有以下要求:
(1)管路必须开放,不能使管路中的压力对上游的蒸馏和冷凝造成影响;
(2)测量动态范围大,变化范围可从0至10L/min甚至更高,而流酒时间又是生产中的重要指标,因此几mL/min的流量也需要较准确的测量;
(3)累计流量测量精度要求高,流酒流量也是生产中的一个重要指标,一些酒精度测量方法也依赖于准确的累计流量测量,因此所使用的流量计不仅要能准确测量实时流量,还应具有较高的累计流量测量精度;
(4)实时性要求高,蒸馏出酒的实时流量数据可以用于指导酒糟上甑和酒品分级,因此流量和酒精度测量必须具有较高的实时性。
然而,现有的流量计和酒精度计中,无法在开放管路中实现在线实时测量酒体的流量和酒精度。
发明内容
基于以上背景,本发明提出一种蒸馏摘酒过程的流酒流量和流出酒酒精度的在线测量***及方法,实现摘酒过程中产出基酒的流量和酒精度的实时在线监测,对酒品分级、精细化管理提供必要的数据支撑,让“摘出好酒”不再“全靠摘酒工”。希望通过研究,对我国白酒酿造工艺环节的数据化进行一些初步的探索,对白酒行业的酿造生产智能化、生产管理精细化起到一定的推进作用。
一种蒸馏酒摘酒过程的导流装置,包括:一导入管、一导出管、一第一标准容器、一第二标准容器以及若干控制阀;所述第一标准容器和第二标准容器间隔且独立设置;所述导入管包括一第一支路和一第二支路;所述第一支路悬空且间隔设置于所述第一标准容器的入口处,使得酒体可以从所述第一支路流入所述第一标准容器;所述第二支路悬空且间隔设置于所述第二标准容器的入口处,使得酒体可以从所述第二支路流入所述第二标准容器;所述导出管设置于所述第一标准容器和第二标准容器的出口处,使得所述第一标准容器和第二标准容器中的酒体流出后可以流入所述导出管;所述若干控制阀用于控制酒体交替流入所述第一标准容器和第二标准容器,并使所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的交替流出。
一种蒸馏酒摘酒过程的导流装置,包括:一导入管、一导出管、一第一标准容器、一第二标准容器、一移动装置以及若干控制阀;所述第一标准容器和第二标准容器间隔且独立设置;所述导入管悬空设置于所述第一标准容器和第二标准容器的入口处;所述移动装置用于使所述导入管在所述第一标准容器和第二标准容器上方移动,从而使酒体交替流入所述第一标准容器和第二标准容器;所述导出管设置于所述第一标准容器和第二标准容器的出口处,使得所述第一标准容器和第二标准容器中的酒体流出后可以流入所述导出管;所述若干控制阀用于控制所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的交替流出。
一种蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***,包括:一导流装置,所述导流装置为上述蒸馏酒摘酒过程的导流装置中的任意一种;一重力测量装置,所述质量测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的重量;一液位测量装置,所述液位测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的液位;一温度测量装置,所述温度测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的温度;以及一控制装置,所述控制装置与所述液位测量装置和重力测量装置电连接,用于获取所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的重量数据以及液位高度数据;所述控制装置还分别与所述若干控制阀电连接,并根据所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的液位高度控制所述若干控制阀的开和关;所述控制装置还用于并根据重量数据和液位高度数据计算酒体的流量和酒精度。
一种蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量方法,包括:通过一计算机控制使流入液体交替流入一第一标准容器和一第二标准容器,并使所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的交替流出;通过一液位测量装置分别实时测量所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的液位高度并将液位高度数据发送给所述计算机;通过所述一重力测量装置分别实时测量所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的重量并将重力测量装置示数发送给所述计算机;以及所述计算机根据所述液位高度数据和重力测量装置示数计算蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度。
相较于现有技术,本发明的流量和酒精度的在线测量***和方法中,两个标准容器交替集液和排液,可实现在开放管路中平稳测量酒体的体积流量、质量流量、密度、温度、酒精度等参数,测量结果可指导酒糟上甑和酒品初步分级,代替目前大量酒厂使用的人工摘酒和计量,保证了测量速度,实现自动、在线测量,对酿造行业智能化生产和精细化管理提供技术支持。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的蒸馏酒摘酒过程的导流装置的结构示意图。
图2是本发明实施例1提供的蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***的结构示意图。
图3是本发明实施例1提供的一种使用相机检测液位的传感器的结构示意图。
图4是本发明实施例1提供的使用相机检测液位的方法中所拍摄的照片和处理结果。
图5是本发明实施例1提供的一种通过测量电阻抗特性检测液位的传感器的结构示意图。
图6是本发明实施例1提供的通过测量电阻抗特性检测液位的传感器的实物照片。
图7是本发明实施例1提供的通过测量电阻抗特性检测液位的方法中等效串联电容和电阻随液位的变化关系图。
图8是本发明实施例1提供的一种两种利用超声波检测液位的原理示意图。
图9是本发明实施例1提供的控制装置的功能模块示意图。
图10是本发明实施例1提供的一种对压力传感器示数进行修正的动态称重模型示意图。
图11是本发明实施例2提供的蒸馏酒摘酒过程的导流装置的结构示意图。
图12是本发明实施例3提供的蒸馏酒摘酒过程的导流装置的结构示意图。
图13是本发明实施例4提供的蒸馏酒摘酒过程的导流装置的结构示意图。
主要元件符号说明
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例,对本发明提供的蒸馏酒摘酒过程的导流装置以及流量和酒精度的在线测量***和方法作进一步的详细说明。
请参阅图1,本发明实施例1提供一种蒸馏酒摘酒过程的导流装置100,该导流装置100包括一导入管101、一导出管102、一第一标准容器103、一第二标准容器104、一第一控制阀105、一第二控制阀106、一第三控制阀107、一第四控制阀108。所述第一控制阀105、第二控制阀106、第三控制阀107、第四控制阀108为单通道控制阀。
所述导入管101包括一第一支路1011和一第二支路1012。所述第一支路1011悬空且间隔设置于所述第一标准容器103的入口处,使得所述酒体109可以从所述第一支路1011流入所述第一标准容器103。所述第二支路1012悬空且间隔设置于所述第二标准容器104的入口处,使得所述酒体109可以从所述第二支路1012流入所述第二标准容器104。所述第一支路1011悬空且与所述第一标准容器103间隔设置是为了后续测量第一标准容器103内酒体109的质量时,避免考虑所述第一支路1011的压力或支撑力的影响。所述第二支路1012悬空且间隔设置也是同理。
所述导出管102包括一第三支路1021和一第四支路1022。所述第一标准容器103悬空且间隔设置于所述第三支路1021的入口处,使得从所述第一标准容器103流出的酒体109可以流入所述第三支路1021。所述第二标准容器104悬空且间隔设置于所述第四支路1022的入口处,使得从所述第二标准容器104流出的酒体109可以流入所述第四支路1022。所述第一标准容器103悬空且与所述第三支路1021间隔设置是为了后续测量第一标准容器103内酒体109的质量时,避免考虑所述第三支路1021的支撑力的影响。所述第二标准容器104悬空且间隔设置也是同理。
所述第一控制阀105设置于所述第一支路1011上,所述第二控制阀106设置于所述第二支路1012上,所述第三控制阀107设置于所述第一标准容器103的出口处,所述第四控制阀108设置于所述第二标准容器104的出口处。具体地,所述第一标准容器103的底部连接有一第一导流管1030,所述第三控制阀107设置于所述第一导流管1030上;所述第二标准容器104的底部连接有一第二导流管1040,所述第四控制阀108设置于所述第二导流管1040上。所述第一导流管1030悬空且间隔设置于所述第三支路1021的入口处,所述第二导流管1040悬空且间隔设置于所述第四支路1022的入口处。
所述导流装置100工作时,首先打开所述第一控制阀105和第四控制阀108,关闭所述第二控制阀106和第三控制阀107,使酒体109流入所述第一标准容器103;当所述第一标准容器103装满时,关闭所述第一控制阀105和第四控制阀108,打开所述第二控制阀106,使新的酒体109流入所述第二标准容器104,随即打开所述第三控制阀107,使所述第一标准容器103内的酒体109流出;当所述第一标准容器103内的酒体109完全流出后关闭所述第三控制阀107;当所述第二标准容器104装满时,关闭所述第二控制阀106,打开所述第一控制阀105,使新的酒体109再次流入所述第一标准容器103,随即打开所述第四控制阀108,使所述第二标准容器104内的酒体109流出;当所述第二标准容器104内的酒体109完全流出后关闭所述第四控制阀108。如此循环反复。
请参阅图2,本发明实施例1进一步提供一种蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***10,该测量***10包括所述导流装置100、一测量装置110以及一控制装置120。
所述测量装置110包括一第一压力传感器111、一第二压力传感器112、一第一液位传感器113以及一第二液位传感器114。所述第一压力传感器111和第二压力传感器112分别用于实时测量所述第一标准容器103和第二标准容器104内酒体109的质量。所述第一液位传感器113和第二液位传感器114分别用于实时测量所述第一标准容器103和第二标准容器104内酒体109的液位高度。所述第一压力传感器111和第二压力传感器112的结构不限,且结构可以相同或不同。所述第一液位传感器113和第二液位传感器114的结构不限,且结构也可以相同或不同。可以理解,所述第一液位传感器113和第二液位传感器114也可以为同一液位传感器。
进一步,所述测量装置110还包括一电阻传感器(图未示),用于测量所述所述第一标准容器103和第二标准容器104内酒体109的温度。优选地,所述电阻传感器采用非接触式电阻传感器。
在一个实施例中,所述第一压力传感器111和第二压力传感器112的结构相同。所述第一标准容器103通过一第一支撑机构(图未标)固定于所述第一压力传感器111上,所述第二标准容器104通过一第二支撑机构(图未标)固定于所述第二压力传感器112上。根据所述第一压力传感器111示数和酒体109瞬时流量,修正流入所述第一标准容器103的酒体109的冲击,减去所述第一标准容器103的重量,即为所述第一标准容器103中酒体109的重量。同理,可得到所述第二标准容器104中酒体109的重量。
在一个实施例中,使用相机检测液位。参见图3,所述第一液位传感器113包括一面光源1131、一遮光条1132以及一相机1133。所述面光源1131和相机1133分别设置于所述第一标准容器103两侧,所述遮光条1132设置于所述面光源1131靠近所述第一标准容器103的一侧。例如,所述面光源1131上粘贴黑色遮光条1132。所述相机1133透过盛有酒体109的第一标准容器103拍摄所述面光源1131和遮光条1132。由于没有液体的部分遮光条1132宽度正常,而有液体的部分由于液体的折射作用,遮光条1132在相机1133拍摄图片中的宽度明显变宽,经过二值化、形态学处理和统计分析等图像处理过程后,可得到酒体109的液位高度。图4给出了相机拍摄的照片样例和处理结果。所述第一液位传感器113和第二液位传感器114的结构相同。所述第一液位传感器113和第二液位传感器114可以供用一台相机。
在另一个实施例中,通过测量电阻抗特性(包括电阻、电容等)来检测液位。图5和图6分别给出一种通过测量电阻抗特性来测量酒体109的液位的装置结构示意图和实物照片。所述第一液位传感器113包括一第一电极1134、一第二电极1135以及一检测装置1136。所述第一电极1134和第二电极1135为两个形状相同的长条形金属片,分别对称的粘贴在所述第一标准容器103外管壁两侧且间隔设置。所述检测装置1136向所述第一电极1134和第二电极1135施加交流信号(同时使用屏蔽层削弱电磁噪声),并检测所述第一电极1134和第二电极1135间的阻抗特性。发现所述第一电极1134和第二电极1135间的阻抗特性为容性,阻抗的模|Z|与管内液位成较好的反比例关系。将阻抗等效成一个电阻和电容的串联电路,测得的等效串联电阻值R与酒体109的液位成较好的反比例关系。如图7所示,等效串联电容值C与液位成良好的线性关系。
在另一个实施例中,通过超声波来测量液位。图8给出两种利用超声波检测液位的装置示意图。所述第一液位传感器113包括一超声波换能器1137。所述超声波换能器1137可安装在所述第一标准容器103底部或顶部。所述超声波换能器1137安装在所述第一标准容器103底部时,向上发出超声波,在酒体109的液面处发生反射,可测量超声波在酒体109中传播的时间,根据液体内的声速即可计算液位高度。所述超声波换能器1137安装在所述第一标准容器103顶部时,向下发出超声波,在酒体109的液面处发生反射,可测量超声波在酒体109的液面上方空气中传播的时间,根据气体内的声速即可计算酒体109的液面高度。
所述控制装置120分别与所述第一压力传感器111、第二压力传感器112、第一液位传感器113以及第二液位传感器114电连接,用于获取所述第一标准容器103和第二标准容器104内酒体109的质量数据以及液位高度数据,并根据质量数据和液位高度数据计算酒体109的流量和酒精度。进一步,所述控制装置120分别与所述第一控制阀105、第二控制阀106、第三控制阀107以及第四控制阀108连接,并根据所述第一标准容器103和第二标准容器104内酒体109的液位高度控制所述第一控制阀105、第二控制阀106、第三控制阀107以及第四控制阀108的开和关。
如图9所示,所述控制装置120包括一计算机121、一阀门控制电路122、一传感器接口123和一显示设备124。所述阀门控制电路122、传感器接口123和显示设备124分别与所述计算机121电连接。所述计算机121用于控制整个测量***10的工作,并且计算酒体109的流量和酒精度。所述计算机121可以为个人电脑(PC)、微控制器(MCU)或可编程逻辑控制器(PLC)等。
所述酒体109的流量可以为质量流量或体积流量。通过标准容器内酒体109的体积除以收集这些酒体的时间t可以获得体积流量,通过标准容器内酒体109的质量除以收集这些酒体的时间t可以获得质量流量。所述体积通过液位传感器获得,所述酒体109的质量通过压力传感器获得。所述时间t通过所述计算机121进行计时获得。例如,以计算所述第一标准容器103内酒体109体积流量为例,当所述计算机121控制所述第一控制阀105打开时开始计时得到时间t,所述第一液位传感器113实时读取液位高度并获得第一标准容器103内酒体109的体积。
所述酒体109的酒精度的方法为:先计算酒体的质量,再计算酒体109的密度,再获取酒体109的温度,然后通过密度和温度以及GB5009.225—2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》中的《酒***溶液密度与酒精度(乙醇含量)对照表(20℃)》、《酒精计温度与20℃酒精度(乙醇含量)换算表》查表可得酒体109的酒精度。所述计算机121内可以存储上述对照表和换算表,也可以通过网络查询上述对照表和换算表。
其中,所述酒体109的密度通过质量除以体积获得。所述体积通过液位传感器获得。所述质量通过压力传感器获得。在一个实施例中,所述计算机121通过使用图10所示的动态称重模型对压力传感器示数进行修正。以计算所述第一标准容器103内酒体109的质量为例,具体包括:设所述第一标准容器103质量为mo,所述第一标准容器103中酒体109的质量为ml,所述第一标准容器103的底面积为S,所述第一支路1011的出酒口距离所述第一标准容器103内酒体109的液面的高度为h,流入液体109a离开所述第一支路1011的出酒口和到达酒体109的液面的速度分别为v0和v1,所述第一压力传感器111的示数为N,流入液体109a的瞬时体积流量为qv。
其中,mo和S是容器参数,可以事先测量,h和N可以实时测量,v0与qv的关系可以计算得到。qv可利用式(1)计算。
忽略液滴下落时受到的空气阻力,
v1 2-v0 2=2gh#(2)
根据动量定理,
N=(m0+ml)g+qvv1#(3)
所以,
以上表达式中含有液位的微分项,液位测量的噪声会对质量测量的精度产生较大的影响,因此在应用时,需要设计合适的滤波算法,才能更准确地测量所述第一标准容器103内酒体109的质量。
在一个实施例中,使用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法对测量数据进行滤波,包括:选择累计质量流量M、累计体积流量V、瞬时酒体密度ρ、瞬时体积流量qv作为状态量,选择液位h、第一压力传感器111示数N作为观测量,建立扩展卡尔曼滤波模型,实时估计各状态量的值。
通过公式(4)计算得到所述第一标准容器103内酒体109的质量ml之后,可以根据所述第一标准容器103内酒体109的体积计算所述第一标准容器103内酒体109的密度。
测得所述第一标准容器103内酒体109的密度后,再测量所述第一标准容器103内酒体109的密度温度,即可计算出酒精度。在一个实施例中,酒体温度通过热电阻传感器测得,根据所述第一标准容器103内酒体109的密度和温度以及GB 5009.225—2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》中的《酒***溶液密度与酒精度(乙醇含量)对照表(20℃)》、《酒精计温度与20℃酒精度(乙醇含量)换算表》查表可得所述第一标准容器103内酒体109的酒精度。
进一步,本发明实施例1进一步提供一种蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量方法,该方法包括以下步骤:
步骤S10,通过所述计算机121控制使该流入液体109a交替流入所述第一标准容器103和第二标准容器104,并使所述第一标准容器103和第二标准容器104中酒体109的交替流出;
步骤S20,通过所述第一液位传感器113和第二液位传感器114分别实时测量所述第一标准容器103和第二标准容器104中酒体109的液位高度并将液位高度数据发送给所述计算机121;
步骤S30,通过所述第一压力传感器111和第二压力传感器112分别实时测量所述第一标准容器103和第二标准容器104中酒体109的重量并将压力传感器示数发送给所述计算机121;以及
步骤S40,所述计算机121根据所述液位高度数据和压力传感器示数计算蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度。
可以理解,上述导流装置100不限于上述结构,只要可以实现使该流入液体109a交替流入所述第一标准容器103和第二标准容器104,并使所述第一标准容器103和第二标准容器104中酒体109的交替流出即可。以下提供几种其它结构的导流装置100。
请参阅图11,本发明实施例2提供一种蒸馏酒摘酒过程的导流装置100A,该导流装置100A包括一导入管101、一导出管102、一第一标准容器103、一第二标准容器104、一第一控制阀105、一第三控制阀107、一第四控制阀108。
本发明实施例2的导流装置100A与本发明实施例1的导流装置100结构基本相同,其区别在于,本发明实施例2的导流装置100A的第一控制阀105为直接设置在导入管101的主干路上的多通道控制阀,可以控制酒体109通过第一支路1011和第二支路1012交替流入所述第一标准容器103和第二标准容器104。
请参阅图12,本发明实施例3提供一种蒸馏酒摘酒过程的导流装置100B,该导流装置100B包括一导入管101、一导出管102、一第一标准容器103、一第二标准容器104、一第三控制阀107、一第四控制阀108以及一移动装置130。
本发明实施例3的导流装置100B与本发明实施例1的导流装置100结构基本相同,其区别在于,本发明实施例3的导流装置100B的导入管101没有形成多个支路也没有设置控制阀,通过所述移动装置130使所述导入管101在所述第一标准容器103和第二标准容器104上方摆动或移动,从而使酒体109交替流入所述第一标准容器103和第二标准容器104。
请参阅图13,本发明实施例4提供一种蒸馏酒摘酒过程的导流装置100C,该导流装置100C包括一导入管101、一导出管102、一第一标准容器103、一第二标准容器104、一第一控制阀105、一第二控制阀106、一第三控制阀107、一第四控制阀108。
本发明实施例4的导流装置100C与本发明实施例1的导流装置100结构基本相同,其区别在于,所述导出管102不设置支路,通过一个大漏斗(图未标)使从所述第一标准容器103和第二标准容器104流出的酒体109直接流入所述导出管102。
本发明的流量和酒精度的在线测量***和方法中,两个标准容器交替集液和排液,可实现在开放管路中平稳测量酒体的体积流量、质量流量、密度、温度、酒精度等参数,测量结果可指导酒糟上甑和酒品初步分级,代替目前大量酒厂使用的人工摘酒和计量,保证了测量速度,实现自动、在线测量,对酿造行业智能化生产和精细化管理提供技术支持。
另外,本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (9)
1.一种蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***,其特征在于,包括
一导流装置,所述导流装置包括一导入管、一导出管、一第一标准容器、一第二标准容器以及若干控制阀;所述第一标准容器和第二标准容器间隔且独立设置;所述导入管包括一第一支路和一第二支路;所述第一支路悬空且间隔设置于所述第一标准容器的入口处,使得酒体可以从所述第一支路流入所述第一标准容器;所述第二支路悬空且间隔设置于所述第二标准容器的入口处,使得酒体可以从所述第二支路流入所述第二标准容器;所述导出管设置于所述第一标准容器和第二标准容器的出口处,使得所述第一标准容器和第二标准容器中的酒体流出后可以流入所述导出管;所述若干控制阀用于控制酒体交替流入所述第一标准容器和第二标准容器,并使所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的交替流出;
一重力测量装置,所述重力测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的重量;
一液位测量装置,所述液位测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的液位;
一温度测量装置,所述温度测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的温度;以及
一控制装置,所述控制装置与所述液位测量装置和重力测量装置电连接,用于获取所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的重量数据以及液位高度数据;所述控制装置还分别与所述若干控制阀电连接,并根据所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的液位高度控制所述若干控制阀的开和关;所述控制装置还用于并根据重量数据和液位高度数据计算酒体的流量和酒精度。
2.如权利要求1所述的蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***,其特征在于,所述若干控制阀包括一第一控制阀设置于所述第一支路上,一第二控制阀设置于所述第二支路上,一第三控制阀设置于所述第一标准容器的出口处,一第四控制阀设置于所述第二标准容器的出口处。
3.如权利要求2所述的蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***,其特征在于,所述第一标准容器的底部连接有一第一导流管,所述第三控制阀设置于所述第一导流管;所述第二标准容器的底部连接有一第二导流管,所述第四控制阀设置于所述第二导流管上;所述导出管包括一第三支路和一第四支路;所述第一导流管悬空且间隔设置于所述第三支路的入口处,使得从所述第一标准容器流出的酒体可以流入所述第三支路;所述第二导流管悬空且间隔设置于所述第四支路的入口处,使得从所述第二标准容器流出的酒体可以流入所述第四支路。
4.如权利要求1所述的蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***,其特征在于,所述若干控制阀包括一直接设置在所述导入管的主干路上的多通道控制阀,用于控制酒体通过所述第一支路和第二支路交替流入所述第一标准容器和第二标准容器;所述若干控制阀还包括两个单通道控制阀,分别设置于所述第一标准容器和第二标准容器的出口处,用于控制所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的交替流出。
5.一种蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***,其特征在于,包括:
一导流装置,所述导流装置包括一导入管、一导出管、一第一标准容器、一第二标准容器、一移动装置以及若干控制阀;所述第一标准容器和第二标准容器间隔且独立设置;所述导入管悬空设置于所述第一标准容器和第二标准容器的入口处;所述移动装置用于使所述导入管在所述第一标准容器和第二标准容器上方移动,从而使酒体交替流入所述第一标准容器和第二标准容器;所述导出管设置于所述第一标准容器和第二标准容器的出口处,使得所述第一标准容器和第二标准容器中的酒体流出后可以流入所述导出管;所述若干控制阀用于控制所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的交替流出;
一重力测量装置,所述重力测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的重量;
一液位测量装置,所述液位测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的液位;
一温度测量装置,所述温度测量装置用于实时测量所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的温度;以及
一控制装置,所述控制装置与所述液位测量装置和重力测量装置电连接,用于获取所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的重量数据以及液位高度数据;所述控制装置还分别与所述若干控制阀电连接,并根据所述第一标准容器和第二标准容器内酒体的液位高度控制所述若干控制阀的开和关;所述控制装置还用于并根据重量数据和液位高度数据计算酒体的流量和酒精度。
6.如权利要求1或5所述的蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***,其特征在于,所述重力测量装置包括一第一压力传感器和一第二压力传感器;所述第一标准容器固定于所述第一压力传感器上,所述第二标准容器固定于所述第二压力传感器上;所述液位测量装置为使用相机检测液位的测量装置,通过测量电阻抗特性检测液位的测量装置或通过超声波检测液位的测量装置。
7.一种利用如权利要求1至5任意一项所述的蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量***进行蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量方法,其特征在于,包括:
通过一计算机控制使流入液体交替流入一第一标准容器和一第二标准容器,并使所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的交替流出;
通过一液位测量装置分别实时测量所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的液位高度并将液位高度数据发送给所述计算机;
通过所述一重力测量装置分别实时测量所述第一标准容器和第二标准容器中酒体的重量并将重力测量装置示数发送给所述计算机;以及
所述计算机根据所述液位高度数据和重力测量装置示数计算蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度。
8.如权利要求7所述的蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量方法,其特征在于,所述计算机根据所述液位高度数据和重力测量装置示数计算蒸馏酒摘酒过程的酒精度的方法包括:计算酒体的质量;计算酒体的密度;获取酒体的温度;以及通过酒体的密度和温度以及标准对照表和换算表计算酒精度。
9.如权利要求8所述的蒸馏酒摘酒过程的流量和酒精度的在线测量方法,其特征在于,所述计算酒体的质量的方法为通过公式(1)-(4)计算得到所述第一标准容器内酒体的质量m l :
其中,g为重力加速度,N为重力测量装置对所述第一标准容器的示数,m o 为所述第一标准容器的质量,S为所述第一标准容器的底面积,h为所述第一支路的出酒口距离所述第一标准容器内酒体的液面的高度,v 0 为流入液体离开所述第一支路的出酒口的速度,v 1 为流入液体到达所述第一标准容器内酒体的液面的速度,q v 为流入液体的瞬时体积流量。
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