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“食不厭精，膾不厭細”是我國5000年悠遠流暢食文化的精髓。隨著我國經濟迅速發展，國民生活水平在日益提高，對飲食品質也提出了更高的要求，不僅要吃飽還要吃好、吃精、吃出品質和健康來。而色選是大米精加工中重要的一道工序， CCD大米色選機是實現色選工藝的加工機械。目前大米色選機在我國糧食加工行業中應用越來越普及，已經成為提高大米品質必不可少的高科技糧食加工設備。其作用被諸多有識之士所看重，并為眾多農民及糧商帶來豐厚的利益。
1、大米色選機的工作原理
大米色選是利用CCD光學成像技術對大米中異色顆粒及雜質進行篩選的一道工序。在米物料運抵加工地點后要確定其中異色顆粒及雜質所占比例即含雜率，米物料里的含雜率直接影響到大米色選機的色選精度，含雜率越高色選精度越低，效果越差。目前市場上大部分色選機在含雜率為2%時色選精度基本可以達到99.99%。除去含雜率會影響色選機色選效果外，單位時間內的產量也是關鍵因素之一，產量與色選機精度成反比即單位時間內產量越大色選效果越差。所以一般在開機工作前，根據米物料的含雜率、產量、種類等來設置色選機工作模式等相關參數。參數設置完畢后，將被選大米通過提升機械裝入色選機進料斗內，大米此時從進料斗經振動喂料器為一選溜槽通道（即色選通道，其表面應平整光滑無跳米現象）供料。米粒在溜槽通道內進行擺列整形調速形成單層速度均勻的米流滑出溜槽通道，墜落到CCD鏡頭探測區內。色選機主控系統根據CCD鏡頭采集的數據對米流進行分析判別，將米流中不良品利用高速噴氣閥吹出米流，進入不良品斗中。被一次分選的不良品經專用提升機進入二選進米斗進行二次色選。經過二次色選的優質米物料將被送入下道工序處理；不良品則判定為最終不良品，另行存儲處理。
上述工作原理是以具有兩次色選功能的大米色選機為例。由于某些機型只有一次色選，未帶有二次色選功能，固其進料斗及二次色選溜槽通道等部機械結構有所不同。原糧只進行一次色選后由于帶出比（在對不良品噴射剔除時會有一定幾率將其附近優質良品連帶噴出，每噴射一粒不良品與所帶出良品比例稱之為帶出比）原因造成不良品中帶有大量優質大米物料，造成不必要的浪費。如將一次色選后的不良品收集后定時人為二次色選，又會出現此時不良品中含雜率過高要重新調整色選機工作模式等一系列問題，費時費力且色選精度會下降。因此具有兩次色選功能的色選機可以最大限度地減少廢料中正常米的含量，省下人力、物力及時間，同時利于提高色選機單位時間內產量和色選精度。顧本文全部以具有兩次色選功能機型為例，對大米色選機進行闡述。
圖1為大米色選機工作原理圖。圖1中所示色選機可分選出三種品質大米物料，一類可以定義為未完全脫殼或水黃色等呈異色米物料；中間出料倉為優質米物料；另一為帶有白色斑點米物料。此設計方式色選機可用于大米中帶有較多白色斑點米物料情況下。帶白色斑點米物料被單獨分選出后可另行存儲處理實現減少浪費，為糧商增加經濟效益。
圖1 大米色選機工作原理圖
2、大米色選機的基本機械結構
大米色選機主要部件有：進料斗、振動喂料器、溜槽滑道、光源、背景板、CCD檢測鏡頭、出料倉、噴氣嘴、空氣壓縮機、空氣凈化器和過濾器等。
2.1 供料系統：由進料斗、振動喂料器和溜槽滑道等部件組成。待分揀大米物料由進料斗進入振動喂料器，通過振動和導向機構使物料自動排列成一列列連續的現狀細束，在通過料槽加速后以恒定速度墜落至光電分選的探測區內，以確保物料清晰的呈現在光學分選和噴射區內。供料系統除去為色選機提供待選原糧的功能外還可實現控制色選機產量。通過對進料斗流量控制板和振動料斗振動量的調整可實現對色選機單位時間內產量的控制。我國復原遼闊，某些地方由于空氣潮濕會發生大米沿滑道滑落時與滑道粘連或互相粘連現象，影響色選精度，所以溜槽滑道要可對進入其內的大米有加熱烘干功能。
2.2 光電系統：光電系統是色選機的核心部分，主要由光源、背景板、CCD鏡頭和有關輔助裝置組成。光源為被測物料和背景板提供穩定的均勻照明。實驗結果表明藍色LED光源作為照明光源效果最佳。CCD鏡頭將探測區（探測區為密封啞光暗箱，目的為防止雜散光進入CCD鏡頭內，影響精度）內被測物料的反射光轉化為電信號。背景板則為電控系統提供基準信號，其反光特性與合格品的反光特性基本等效，而與剔除物差異較大。
2.3 分選系統：分選系統由出料倉、噴氣閥、空氣壓縮機及空氣過濾凈化器等附件組成。由于大米物料在經過高速噴嘴噴射后動能較大，顧出料倉空間要足夠大且在物料與出料倉接觸部有減震措施。防止大米因打在出料倉后反彈二次進入CCD鏡頭探測區內，造成誤打現象發生。氣動噴嘴經實驗證明，噴嘴間隔大小及噴嘴個數是影響色選機精度的關鍵因素之一。
2.4 清掃系統：清掃系統由氣缸、玻璃雨刷器等部件組成。由于大米在色選過程中會產生灰塵及其他易附著于玻璃上的雜質。視窗玻璃上一旦附著過多灰塵及雜質，透過視窗玻璃對茶物料進行分選檢測的光電系統就會容易產生誤檢等鏈式連鎖問題。輕則對色選精度、色選帶出比產生影響，重則造成噴氣嘴頻繁工作，減少噴嘴及控制系統壽命設置燒毀噴嘴控制系統。玻璃雨刷器安裝于氣缸上，由總控系統按預設時間通過控制氣缸閥門開關推動氣缸活塞滑動達到定時清掃玻璃上灰塵雜質效果。
2.5 操作系統：采用大屏幕寬視角彩色觸摸操作平臺，為客戶預設多個色選模式。并建立友好的人機界面，根據大米物料具體情況方便快捷的實現調整。
3、結語
我國歷來是產糧大國，實現農業機械化是必須且確實可行的。大米色選機已經成為糧食加工中不可或缺的設備，其發展前景十分光明。我們應盡可能瞄準國際先進水平，借鑒國際先進技術和設計思路，大力發展國產大米色選機，對國產大米色選機進行技術革新和產品升級；根據市場需求研制出符合我國國情的拳頭產品。
大米色選機基本機械結構的研究
來源：環球糧機網發布時間：2015-05-12 15:12:08
