本实用新型涉及油脂加工装备领域，具体涉及一种螺旋榨油机榨膛压力检测装置及装有该装置的榨膛。
背景技术：
工业化植物油脂制取通常采用机械压榨和溶剂萃取两种技术途径，其中机械压榨不仅在大宗高含油油料的加工(预榨工艺)中应用广泛，而且在高价值油料加工中较之溶剂萃取工艺具有较大优势。其原因在于，机械压榨操作中，油脂及油料其它成分不与有机溶剂(通常为烷烃)接触，不仅操作安全性高，也无需经历溶剂脱除操作中的高温处理过程，因此，成品油营养成分及风味物质的破坏程度低。目前高价值食用油脂往往采用机械压榨工艺提取。机械压榨制油的主要缺陷在于制油效率较低，即机械压榨操作仅能将大部分油脂从油料中提取出来，而仍有较多油脂残留在压榨饼中无法取出。因此，机械压榨制油装备的核心优化目标是提升压榨出油效率。
常见机械压榨制油装备可分为液压榨油机和螺旋榨油机两类。其中后者因具有连续化操作能力、自动化程度高而成为主流压榨制油装备。螺旋榨油机的核心结构是榨膛，由榨笼(由一系列榨条或者榨圈组合构成的圆柱形空间)和榨螺(具有系列不同直径和螺纹结构的螺杆)构成。在榨膛中，油料在榨螺旋转推进下进入一系列容积不断缩小的空间(即榨笼和榨螺间隙)，受到逐步增加的压力而导致油脂从榨条或榨圈间隙流出。因此，榨膛压力大小、分布以及增压速率是影响压榨出油效能的核心参数，也是榨油机设计和操作的重要依据。榨膛压力包括榨膛中油料所受的径向压力、轴向压力和切向压力等，但对于出油最为关键的是轴向压力与径向压力，因此螺旋压榨机的榨膛压力监测主要以径向压力为目标。然而，目前尚无获得可靠榨膛内部压力数据的方法，导致螺旋榨油机的操作和设计均受到较大局限。
由于榨膛是一个高压高温的密闭空间，无法通过在榨膛内部布置传感器来直接测量，而且榨条的强度厚度也不允许在榨条上直接开孔，导致传感器无法植入，因此，现有的测量方法一般采用间接测量的方式。例如申请公布号为cn108007646a的中国实用新型专利公开了一种“螺旋榨油机榨膛的压力检测装置”，该实用新型通过传导机构来导出压力，并作用于压力传感器以获取压力数据，其缺点在于：由于无法保证榨条的支撑长度、材料结构力学的一致性，因此通过测量榨条的应变或位移量，再将其转变为受力分析与计算的这种测量方式，会产生较大的测量误差。另一方面，所有的间接测量方法都存在一个通病：标定极其困难，即很难将变形量与压力值之间的关系标准化，因此测量结果的可靠性和准确性无法得到保障。换而言之，目前尚无比较可靠的途径来获取螺旋榨油机榨膛内部压力大小、分布及其动态规律，导致螺旋榨油机操作和设计还是以经验为主。因此，亟待开发一种能够直接测量螺旋榨油机榨膛压力的检测装置。
技术实现要素：
为解决背景技术中现有螺旋压榨机榨膛压力检测方法的测量结果不可靠、不准确的问题，本实用新型提供了一种榨膛压力检测装置，具体技术方案如下。
一种榨膛压力检测装置，包括基座和压力检测单元，所述基座的长度与榨条长度一致；所述基座在垂直于螺旋榨油机榨膛长度方向的截面为扇形，所述扇形具有顶部弧线和底部弧线，所述顶部弧线与榨膛的外圆相契合，所述底部弧线与榨膛的内圆相契合；所述基座上设有径向通孔，所述压力检测单元安装在所述径向通孔内。
所述径向通孔中的径向方向指的是，沿基座在垂直于螺旋榨油机榨膛长度方向的扇形截面的径向方向。本装置可替换掉原有榨膛上的若干根榨条，并可通过原有的固定机构将本装置固定在榨膛上。通过在基座的通孔内安装压力检测装置，本装置可在不影响榨油机现有结构的前提下，直接测量榨膛内的压力，检测结果可靠、准确。检测单元与被测物料直接接触，提高检测的可信度与精度。安装便捷，打开榨膛并卸下相关部位的若干根榨条后，在空缺的榨条位置上直接替换本装置，关闭榨膛后就可以实时检测螺旋榨油机榨膛内的压力以及温度。
优选地，所述基座的底面设有锯齿槽，所述锯齿槽沿所述基座的长度方向布置。所述锯齿槽可以阻碍物料在榨膛内的周向滑动，有助于使物料产生前向(榨膛纵向)推力，保证物料的产生挤压效果。
优选地，所述基座中部设有径向向外凸起的凸出部，所述径向通孔设置在所述凸出部内；所述凸出部的高度为两侧基座高度的1.5-2.5倍。将所述径向通孔设置在凸出部内，能够加强基座的强度，使其不产生形变。
优选地，所述通孔为上端小下端大的阶梯轴形通孔；所述压力检测单元为与所述通孔形状相契合的阶梯轴形，所述压力检测单元的大端为检测端，小端为连接端。由于压力的方向为由内至外，因此通过上述结构可依靠阶梯轴的肩部来承载检测端所受到的压力载荷，与现有的检测单元相比，能防止螺纹滑扣等常见故障。本检测装置由于采用特有的阶梯形轴肩受力支撑，结合安装支座的特有外观结构，可以有效解决复合传感器在大的压力作用条件下传感器的受力支撑稳定以及支座的强度安全性，进而进一步保障检测数据的准确性与实时性。
优选地，所述连接端外凸于所述基座的顶面。连接端外凸与所述基座顶面，使得便于在连接端安装螺母或弹性卡圈从而对检测装置进行固定。
优选地，所述检测端内凹于所述基座的底面，所述检测端的底面与所述基座的底面的距离为0.5-1mm。为避免检测端在物料的挤压下造成磨损，检测端的底面应高于(内凹于)基座的底面；实用新型人经过大量模拟实验，检测端的底面与所述基座的底面的距离在0.5-1mm之间最佳，小于0.5mm容易造成检测端的磨损，大于1mm会使得检测结果不够准确。
优选地，所述基座的宽度等于2-4根榨条所占据的宽度。宽度太窄，会导致所述基座强度不足，基座容易折断；宽度过宽，则会影响榨油机的排油。
优选地，还包括温度检测单元，所述温度检测单元与所述压力检测单元一体化设置成复合检测传感器；优选地，还包括信号处理器，所述信号处理器与所述复合检测传感器连接。
在榨油作业中，为了保证油料压榨工作中油料的品质，油料压榨工艺参数中间最为关键的是温度以及压力控制，在控制压榨温度的前提下，最佳工艺参数的作业目标是尽量提高榨膛内的压力。本实用新型的特点是检测装置可以直接与榨膛内物料接触并获同时得榨膛内部物料的压力以及温度。由于采用了信号处理与检测部分分离的特有设计方案，可以有效缩短检测装置的长度，使得其不会超过榨油机环形榨膛保持环(榨笼)的厚度，从而使得其实用性和适用性明显提高，且不会对原有机器作业产生任何不利影响。
优选地，所述基座为长条形，所述基座的形状与榨条的长度相契合。
基于相同的实用新型构思，本实用新型还提供一种榨膛，具体技术方案如下。
一种榨膛，包括所述螺旋榨油机榨膛压力检测装置和由n-n根榨条一起围绕而成的榨膛，其中n为围绕成一个完整的榨膛所需要的榨条的根数，n为缺失的榨条的根数；所述基座的宽度等于所述n根榨条所占据的宽度，所述榨膛压力检测装置安装在由于缺失n根榨条所形成的榨膛缺口内。由于基座的形状与榨条的形状相契合，本装置可替换掉原有榨膛上的若干根榨条，并可利用原有的固定机构将本装置固定在榨膛上。通过在基座的通孔内安装压力检测装置，本装置可在不影响榨油机现有结构的前提下，直接测量榨膛内的压力，检测结果可靠、准确。
优选地，所述螺旋榨油机榨膛压力检测装置安装在所述榨膛的水平中心线上方，并位于所述榨膛的垂直中心线两侧的第一区域内，所述第一区域为所述榨膛的垂直中心线两侧各45°的扇形区域。具体地，所述n＝2,3,4。由于榨膛下方出油太厉害，会污染传感器，因此将检测装置安装在所述榨膛的水平中心线上方，避免检测装置被污染。
由于采用了以上技术方案，与现有技术相比较，本实用新型通过将原有榨膛上的若干根榨条替换成通孔内安装有检测单元的螺旋榨油机榨膛压力检测装置，本装置可在不影响榨油机现有结构的前提下，直接检测榨膛内的压力和温度，检测结果可靠、准确。与现有技术相比，本装置采取了直接测检测的方式，让检测单元与被测物料直接接触，直接测量榨膛内的压力和温度，避免了间接检测方式因标定困难而导致的检测结果不可靠、不准确的问题，本装置安装便捷且检测结果可靠、准确。
附图说明
图1为本实用新型榨膛压力检测装置的结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为本实用新型装有榨膛压力检测装置的榨膛的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，一种榨膛压力检测装置1，包括基座11、复合检测传感器12、检测信号引出线13和信号处理器14。所述基座11为长条形，所述基座11的长度与榨条的长度一致。所述复合检测传感器12可以同时测量榨膛内部的压力和温度。所述信号处理器14通过所述检测信号引出线13与所述复合检测传感器12连接。
如图2和图3所示，所述基座11的截面为扇形，所述截面具有顶部弧线111和底部弧线112，所述顶部弧线111与榨膛的外圆相契合，所述底部弧线112与榨膛的内圆相契合。
如图1所示，所述基座11上设有竖向通孔113，所述复合检测传感器12安装在所述竖向通孔113内。如图2所示，所述基座11的底面设有锯齿槽114。所述通孔113为上端小下端大的阶梯轴形通孔；所述复合检测传感器12为与所述通孔113形状相契合的阶梯轴形，所述复合检测传感器12的大端为检测端121，小端为连接端122。所述连接端122外凸于所述基座11的顶面。所述检测端121内凹于所述基座11的底面，所述检测端121的底面与所述基座11的底面的距离为0.5mm。
实施例2
如图3所示，一种装有榨膛压力检测装置的榨膛，包括所述榨膛压力检测装置1，还包括由n-n根榨条2围绕而成的榨膛，其中n为围绕成一个完整的榨膛所需要的榨条2的根数，n为缺失的榨条的根数(本实施例中n＝2)。所述基座的宽度与所述n根榨条所占据的宽度相等(即为两根榨条所占据的宽度)，所述榨膛压力检测装置1安装在由于缺失两根榨条2所形成的榨膛缺口内，并通过原有的固定机构(图中未示出)将所述榨膛压力检测装置1固定在榨膛上。
安装时，首先卸下榨膛上紧靠正上方榨膛连接装置4附近的的两根榨条2，然后将榨膛压力检测装置1安装在由于缺失两根榨条2所形成的榨膛缺口内，最后通过原有的固定机构(图中未示出)将所述榨膛压力检测装置1固定在榨膛上，即可完成榨膛压力检测装置1的安装。测量时，产生的压力和温度变化信号在信号处理器上得到反映。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种螺旋榨油机榨膛压力检测装置，包括基座和压力检测单元，其特征在于：所述基座的长度与榨条长度一致；所述基座在垂直于螺旋榨油机榨膛长度方向的截面为扇形，所述扇形具有顶部弧线和底部弧线，所述顶部弧线与榨膛的外圆相契合，所述底部弧线与榨膛的内圆相契合；所述基座上设有径向通孔，所述压力检测单元安装在所述径向通孔内。
2.根据权利要求1所述的螺旋榨油机榨膛压力检测装置，其特征在于：所述基座的底面设有锯齿槽，所述锯齿槽沿所述基座的长度方向布置。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋榨油机榨膛压力检测装置，其特征在于：所述基座中部设有径向向外凸起的凸出部，所述径向通孔设置在所述凸出部内；优选地，所述凸出部的高度为两侧基座高度的1.5-2.5倍。
4.根据权利要求1或2所述的螺旋榨油机榨膛压力检测装置，其特征在于：所述径向通孔为上端小下端大的阶梯轴形通孔；所述压力检测单元为与所述通孔形状相契合的阶梯轴形，所述压力检测单元的大端为检测端，小端为连接端。
5.根据权利要求4所述的螺旋榨油机榨膛压力检测装置，其特征在于：所述连接端外凸于所述基座的顶面。
6.根据权利要求4所述的螺旋榨油机榨膛压力检测装置，其特征在于：所述检测端内凹于所述基座的底面，所述检测端的底面与所述基座的底面的距离为0.5-1mm。
7.根据权利要求1或2所述的螺旋榨油机榨膛压力检测装置，其特征在于：所述基座的宽度等于2-4根榨条所占据的宽度。
8.根据权利要求1或2所述的螺旋榨油机榨膛压力检测装置，其特征在于：还包括温度检测单元，所述温度检测单元与所述压力检测单元一体化设置成复合检测传感器；优选地，还包括信号处理器，所述信号处理器与所述复合检测传感器连接。
9.一种榨膛，其特征在于：包括由n-n根榨条和权利要求1-8任一项所述的螺旋榨油机榨膛压力检测装置一起围绕而成的榨膛，其中n为围绕成一个完整的榨膛所需要的榨条的根数，n为缺失的榨条的根数；所述基座的宽度等于所述n根榨条所占据的宽度，所述榨膛压力检测装置安装在由于缺失n根榨条所形成的榨膛缺口内。
10.根据权利要求9所述的榨膛，其特征在于：所述螺旋榨油机榨膛压力检测装置安装在所述榨膛的水平中心线上方，并位于所述榨膛的垂直中心线两侧的第一区域内，所述第一区域为所述榨膛的垂直中心线两侧各45°的扇形区域。
技术总结