专利名称：植物油料压榨性能检测装置及其检测方法
技术领域：
本发明涉及植物油料压榨性能检测技术，具体地指一种植物油料压榨性能检测装置及其检测方法。
背景技术：
从含油植物种子(即油料)中提取油脂最常用的方法是机械压榨，常用的榨油设备有螺旋榨油机和液压榨油机。机械压榨时，油料既可以不经过任何预处理直接冷榨，也可以在压榨前先经过一定的预处理，如破碎、轧胚、蒸炒和调质等后再进行压榨，无论哪种方法，可榨出的流体分离本质上都是油料散粒体在外压力的作用下通过逐渐压缩变形来实现的。油料中的油脂通常以微小油滴的形式与其他诸如蛋白质、腺粒体和细胞核等组分一起分散存在于油料籽仁细胞中的不同位置，并被一层坚韧的细胞壁薄膜包围。在机械外力的作用下，松散状油料被不断地压缩并开始压实，而与此同时，微小油滴首先从每粒籽仁的细胞内部穿过细胞壁微孔迁移到其表面，然后进入并充满籽仁与籽仁之间空隙，再通过其外部保持圆筒上的孔隙流出，油脂刚好从受榨物料聚集体内向外流出的瞬间即为油料的出油点。油料出油点对应的压力、容积密度和所需时间随油料的品种类型、水分含量和预处理方式等的不同而不同，它反映了油料的压榨性能，即容积压渗特性。目前，对不同种类或状态的油料预处理方案的选择是否恰当尚处于依靠经验判断为主的阶段，而对于榨油机在压榨不同种类或状态的油料时，其工作系统的功能消耗和系统配置的合理性则无充分的理论依据。因此，对入榨油料出油点的测试是研究植物油料机械榨取油脂工艺的基础，具有重要的实际意义。

发明内容
本发明的目的是针对上述问题提供一种植物油料压榨性能检测装置及其检测方法，从而能准确评估待榨油料的压榨性能，为合理选择预处理方案和设计压榨机构提供理论依据。为实现上述目的，本发明采用的技术方案中，植物油料压榨性能检测装置，包括底座，所述底座上同轴套装有外筒和内筒，所述外筒和内筒间形成环形空间，所述环形空间内设有加载活塞结构，所述外筒筒壁上开有均匀密布的孔隙。进一步地，所述底座的上表面开有环形凹槽，所述外筒固定在所述凹槽内部外侧，所述内筒固定在所述凹槽内部内侧。向下凹陷的凹槽对外筒和内筒的下端进行限位，使得外筒和内筒初步固定在底座上。进一步地，所述环形空间的上端设有限位结构，所述限位结构与外筒和/或内筒卡接，且所述限位结构与所述底座固定连接。限位结构使得外筒和内筒彻底固定在底座上。进一步地，所述限位结构包括上法兰盘和端盖，上法兰盘与外筒卡接，端盖与内筒卡接。上法兰盘用于固定外筒；端盖用于固定内筒。再进一步地，所述外筒上端的外壁上开有环形第一限位槽口，所述第一限位槽口处卡接有上法兰盘，所述底座下端的外壁上开有环形第二限位槽口，所述第二限位槽口处设有下法兰盘，所述上法兰盘与所述下法兰盘螺栓固定连接。外筒通过法兰盘固定在底座上，其中，第一限位槽口用于卡接搁置上法兰盘，下法兰盘被螺栓紧固后抵置在第二限位槽口处。更进一步地，所述内筒呈空心圆筒状，内筒上端的内壁上开有环形第三限位槽口，所述第三限位槽口上卡接有端盖，所述端盖与所述底座上分别开有螺孔，所述端盖与所述底座螺栓固定连接。第三限位槽口用于卡接搁置端盖，端盖为内筒与底座的固定连接提供安装面。优选地，所述加载活塞结构包括加载活塞，所述加载活塞底部设有与所述环形空间形状相配合的加载环体。加载环体用于伸入环形空间内对油料进行施压。进一步优选地，所述加载活塞结构上部开有螺纹连接孔，螺纹连接孔内连有起子。
更进一步优选地，所述起子上端设有手柄，下端设有螺纹杆。检测过程结束后，将起子通过手柄旋入加载活塞上的螺纹连接孔中，从而可以退出加载活塞。基于上述植物油料压榨性能检测装置的检测方法，该方法包括如下步骤I)将薄吸油纸条分别从外筒筒壁上的孔隙中伸入外筒和内筒间的环形空间内；2)往所述环形空间内填充油料；3)将加载活塞结构的加载环体置入环形空间内，然后利用材料试验机对加载活塞加载，进而对环形空间内的油料进行施压；4)逐一观察吸油纸条；5)待发现吸油纸条上出现油脂时，记录下当时的压力数据和应变数据。与现有技术相比，本发明具有如下优点其一，本发明中的检测装置以目前广泛采用的螺旋榨油机的榨膛结构为依据，构建一具有类似螺旋榨油机榨膛的环形柱状空间，通过轴向加载，周向排油，准确模拟螺旋榨油机或液压榨油机的压榨过程。其二，通过本发明中的检测装置，可研究各种不同的入榨油料在压榨过程中出油点压力与其变形速率和水分含量有关的变化规律，考察不同的压力下油料的应力、应变关系，表征各种不同种类的油料原料尤其是与油脂榨出有关的容积压渗特性，评估入榨油料在压榨前各种可供选择的预处理方案的相对可行性，为新型螺旋榨油机的研发提供基础数据。其三，本发明采用的检测方法，其中，伸入外筒筒壁孔隙内的薄吸油纸数量多而分布均分，因此，对出油点的反应准确度高，从而提高了检测效果的精确度。其四，本发明中的检测装置设计合理、结构紧凑、工艺性好，快速可重构的结构设计有效保证了检测研究的可重复性；本发明中的检测方法操作简单，灵活快捷，而且费用低。


图I为植物油料压榨性能检测装置结构示意图的正剖视图。图2为植物油料压榨性能检测装置结构示意图的分解爆炸图。图3为起子的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。如图1，图2所示，植物油料压榨性能检测装置，它包括圆盘形底座1，底座I的上表面开有圆环形凹槽7，凹槽7内同轴套装有外筒2和内筒3，外筒2为外径140mm的空心圆筒，内筒3为外径160mm的空心圆筒，所述外筒3上端的外壁上开有环形第一限位槽口 8，所述第一限位槽口 8处卡接有上法兰盘9，所述底座I下端的外壁上开有环形第二限位槽口10，所述第二限位槽口 10处设有下法兰盘11，所述上法兰盘9与所述下法兰盘11通过四个螺栓18固定连接；所述内筒3上端的内壁上开有环形第三限位槽口 12，所述第三限位槽口12上卡接有端盖13，所述端盖13与所述底座I的中央分别开有螺孔19，所述端盖13与所述底座I通过一个螺栓20固定连接,从而最终将外筒2吻合固定在所述凹槽7内部外圆周侦牝将内筒3吻合固定在所述凹槽7内部内圆周侧。所述外筒2和内筒3间形成宽IOmm的环形空间4，所述环形空间4内设有可退出的加载活塞501，加载活塞501底部设有与所述 环形空间4形状相配合的坚固加载环体502，该加载环体502用于对环形空间4内的油料21进行施压，加载采用一台600kN容量的液压式万能材料试验机，与试验机的配套装置能够记录油料在压缩时的容积变形和对应的载荷；为方便排油和放置吸油纸条，在外筒2筒壁的下部均匀开设有密布整个筒壁的65个窄长矩形孔隙6，这些孔隙6宽1mm、高15mm，各孔隙6间的间距为7mm。其中，为方便检测结束后将加载活塞501退出，所述加载活塞501上部开有螺纹连接孔14，螺纹连接孔14内连有起子15，起子15上端设有手柄16，下端设有与螺纹孔14相配合的螺纹杆17 (如图3)。另外，本检测装置通过在外筒2上端设置上法兰盘9和内筒3设置端盖13的限位方式来实现环形空间4的最终定位，作为变形，也可只在外筒2上端设置上法兰盘9或只在内筒3设置端盖13，并同时在环形空间4内增设加强筋将外筒2和内筒3连接起来的方式实现环形空间4的最终定位，此时加载活塞501的加载环体502也需与环形空间4配合作相应设计。本发明的检测过程如下将长8臟，宽2mm的薄吸油纸条分别从外筒2筒壁上的孔隙6中伸入检测装置的环形空间4内；然后将50g左右的油料21试样均匀填充入环形空间4内，形成IOmm厚的环形料层；将该加载活塞501的加载环体502置入环形空间4内的环形料层上预压，然后再将该装置置入液压式万能材料试验机中，开启液压式万能材料试验机，调节加载速率，将载荷垂直加载到加载活塞501的上表面503上，进而压缩环形空间4内的油料21 ;逐一观察吸油纸条，检查纸条上的油标；吸油纸条上的油标说明了油脂已经到达油料的表面，一旦在试纸上发现油脂就可十分精确地确定出油点，记录下当时的压力数据(即出油压力)和应变数据(即料层高度的变化值与其初始高度之比);检测完毕，将起子15的螺纹杆17通过手柄16旋入加载活塞501的螺纹连接孔14中，退出加载活塞501，松开内、外筒2，3的紧固螺栓18，排除压缩油料渣，观察压榨过后的油料相对最初结构的损坏和破裂情况，并清理环形空间4内的油料渣。
权利要求
1.一种植物油料压榨性能检测装置，其特征在于它包括底座(I)，所述底座(I)上同轴套装有外筒(2)和内筒(3)，所述外筒(2)和内筒(3)间形成环形空间(4)，所述环形空间(4)内设有加载活塞结构(5)，所述外筒(2)的筒壁上开有均匀密布的孔隙(6)。
2.根据权利要求I所述的植物油料压榨性能检测装置，其特征在于所述底座(I)的 上表面开有环形凹槽(7)，所述外筒(2)固定在所述凹槽(7)内部外侧，所述内筒(3)固定在所述凹槽(7)内部内侧。
3.根据权利要求I所述的植物油料压榨性 能检测装置，其特征在于所述环形空间(4)的上端设有限位结构，所述限位结构与外筒(2)和/或内筒(3)卡接，且所述限位结构与所述底座(I)固定连接。
4.根据权利要求3所述的植物油料压榨性能检测装置，其特征在于所述限位结构包括上法兰盘(9)和端盖(13)，所述上法兰盘(9)与所述外筒(2)卡接，所述端盖(13)与所述内筒⑶卡接。
5.根据权利要求4所述的植物油料压榨性能检测装置，其特征在于所述外筒(2)上端的外壁上开有环形第一限位槽口(8)，所述第一限位槽口(8)处卡接有上法兰盘(9)，所述底座(I)下端的外壁上开有环形第二限位槽口(10)，所述第二限位槽口(10)处设有下法兰盘(11)，所述上法兰盘(9)与所述下法兰盘(11)螺栓固定连接。
6.根据权利要求4所述的植物油料压榨性能检测装置，其特征在于所述内筒(3)呈空心圆筒状，内筒(3)上端的内壁上开有环形第三限位槽口(12)，所述第三限位槽口(12)上卡接有端盖(13)，所述端盖(13)与所述底座(I)上分别开有螺孔，所述端盖(13)与所述底座(I)螺栓固定连接。
7.根据权利要求I所述的植物油料压榨性能检测装置，其特征在于所述加载活塞结构(5)包括加载活塞(501)，所述加载活塞(501)底部设有与所述环形空间(4)形状相配合的加载环体(502)。
8.根据权利要求I或7所述的植物油料压榨性能检测装置，其特征在于所述加载活塞结构(5)上部开有螺纹连接孔(14)，螺纹连接孔(14)内连有起子(15)。
9.根据权利要求8所述的植物油料压榨性能检测装置，其特征在于所述起子(15)上端设有手柄(16)，下端设有螺纹杆(17)。
10.一种基于权利要求I所述植物油料压榨性能检测装置的检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤 1)将薄吸油纸条分别从外筒筒壁上的孔隙中伸入外筒和内筒间的环形空间内； 2)往所述环形空间内填充油料； 3)将加载活塞结构的加载环体置入环形空间内，然后利用材料试验机对加载活塞加载，进而对环形空间内的油料进行施压； 4)逐一观察吸油纸条； 5)待发现吸油纸条上出现油脂时，记录下当时的压力数据和应变数据。
全文摘要
本发明公开了一种植物油料压榨性能检测装置和基于该装置的检测方法，该检测装置包括底座，所述底座上同轴套装有外筒和内筒，所述外筒和内筒间形成环形空间，所述环形空间内设有加载活塞结构，所述外筒筒壁上开有均匀密布的孔隙；所述检测方法是通过用薄吸油纸条在所述孔隙中检查到出油点时，记录下当时的出油压力和应变。本发明准确模拟螺旋榨油机或液压榨油机的压榨过程，可研究各种不同的入榨油料在不同的压力下油料的应力、应变关系，表征各种不同种类的油料原料特性尤其是与油脂榨出有关的容积压渗特性，从而评估入榨油料在压榨前各种可供选择预处理方案的相对可行性，为新型螺旋榨油机的研发提供基础数据。
文档编号G01N15/08GK102967697SQ20121046972
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者李诗龙, 林国祥, 余群 申请人:武汉工业学院