摘 要:色選機是一種根據(jù)物料光學(xué)特性的差異,利用光電探測技術(shù)將顆粒物料中的異色顆??焖俸Y選和自動分揀出來的設(shè)備。目前,色選機不僅在農(nóng)產(chǎn)品加工銷售和質(zhì)檢領(lǐng)域有所應(yīng)用,而且被用于散體物料檢測和分級領(lǐng)域。為了充分發(fā)揮農(nóng)產(chǎn)品色選機的應(yīng)用優(yōu)勢,提高異色顆粒自動分揀的質(zhì)量和效率,將新修訂的《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)與《糧食色選機》(DG/T 193—2019)進(jìn)行對比分析,明確農(nóng)產(chǎn)品色選機鑒定應(yīng)用規(guī)范、方法,為農(nóng)產(chǎn)品鑒定提供技術(shù)保障,助推農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:農(nóng)產(chǎn)品色選機;鑒定標(biāo)準(zhǔn);安全防護(hù);作業(yè)性能
中圖分類號:TS205 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-7909-(2023)11-140-3
0 引言
色選機是一種農(nóng)產(chǎn)品快速分選設(shè)備,主要用于分選大米、芝麻、花生等農(nóng)產(chǎn)品,剔除霉變、黃變、雜質(zhì)等瑕疵品,以保證食品品質(zhì)及安全[1]。使用色選機取代手工挑選,排除了人為因素的干擾,既能提高生產(chǎn)效率(分選精度、一致性等),又能降低生產(chǎn)費用,可滿足人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活需要[2-3]。為了充分發(fā)揮農(nóng)產(chǎn)品色選機的應(yīng)用優(yōu)勢,提高異色顆粒自動分揀的質(zhì)量和效率,應(yīng)明確農(nóng)產(chǎn)品色選機鑒定應(yīng)用規(guī)范和方法。
目前,農(nóng)產(chǎn)品色選機鑒定標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)從《糧食色選機》(DG/T 193—2019)發(fā)展至《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023),內(nèi)容做了全面修訂?!掇r(nóng)產(chǎn)品色選機》鑒定范圍更加廣泛,目前物料類別已涵蓋大米類、雜糧類、中藥材類、果蔬類、水產(chǎn)品類等5大類34種農(nóng)產(chǎn)品。該標(biāo)準(zhǔn)的施行能夠在保障農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)效益的同時,提升農(nóng)產(chǎn)品食用安全性。
1 《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)新增內(nèi)容
作為新的指導(dǎo)文件,《農(nóng)產(chǎn)品色選機》比《糧食色選機》新增了許多內(nèi)容。其中,核心技術(shù)內(nèi)容變更情況具體如下[4-5]。
1.1 物料類別、機器結(jié)構(gòu)型式和各物料單個執(zhí)行單元生產(chǎn)率變化
物料類別、機器結(jié)構(gòu)型式和各物料單個執(zhí)行單元生產(chǎn)率具體變化見表1。
1.2 術(shù)語變化
《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)增加了通道、回料、惡雜、單個相機執(zhí)行單元數(shù)、異料、選凈率、帶出比等術(shù)語及其定義,刪除了剔除率、誤選率等,使該大綱的內(nèi)容更加具體、更具操作性。通道,特指若干個相鄰執(zhí)行單元銜接成的最大落料區(qū),這種落料區(qū)無分隔,具有很好的連續(xù)性。回料,指色選過程中因跳料、吹氣帶料等原因落入收集區(qū)被遺留下來并輸送到原料區(qū)的物料。惡雜是指混入物料中比較堅硬的物質(zhì)及一些無機性雜質(zhì),這些雜質(zhì)在生活中比較常見,如玻璃、塑料等。單個相機執(zhí)行單元數(shù)是指單個相機在鏡頭有效視場寬度內(nèi)能夠精準(zhǔn)控制的噴氣嘴數(shù)量。異料是指不同于正常料色澤的物料,其特征非常明顯。選凈率,通常指色(形)選后的成品中可以獲得的正常料質(zhì)量占取樣總質(zhì)量的百分比。帶出比,主要指正常料與異料比值(剔除物中)。
1.3 試驗時樣機確定的變化
1.3.1 樣機確定。樣機確定在農(nóng)產(chǎn)品色選機鑒定中至關(guān)重要,需要由制造商無償提供合格產(chǎn)品(12個月以內(nèi)生產(chǎn)的),確保樣機的運行質(zhì)量和效率。樣機在使用現(xiàn)場或生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)制造商和鑒定人員共同確定無誤后,才能進(jìn)行試驗。在試驗過程中,如果因為非樣機質(zhì)量原因影響了試驗,可由制造商重新供樣。另外,當(dāng)鑒定存在機型涵蓋時,制造商還應(yīng)提供每種涵蓋機型各1臺,在此基礎(chǔ)上實施一致性檢查。
1.3.2 機型涵蓋?!掇r(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)對傳感器型式、結(jié)構(gòu)型式、層數(shù)、單個相機執(zhí)行單元數(shù)及適用物料類別相同的色選機,按總執(zhí)行單元數(shù)進(jìn)行機型涵蓋,分為兩檔:總執(zhí)行單元數(shù)≤640時,以申報的最大機型為色選機的主機型,其他則納入涵蓋機型的范疇;當(dāng)總執(zhí)行單元數(shù)gt;640時,工作中不涉及機型涵蓋的相關(guān)內(nèi)容。
1.4 一致性檢查條款變化
《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)要求,在實際工作中,制造商填報產(chǎn)品規(guī)格等信息需要與產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及說明書等技術(shù)文件相一致,確保所描述技術(shù)規(guī)格的準(zhǔn)確性。
1.5 安全防護(hù)內(nèi)容變化
《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)中添加了如下安全防護(hù)內(nèi)容。一是當(dāng)氣路通氣帶壓時,需要考慮色選機操作的規(guī)范性,整機氣路接頭需要做好防護(hù)措施:快速接頭需要配套自鎖裝置(防止拆拔氣路管件),消除安全隱患;其他接頭需要匹配專業(yè)工具進(jìn)行拆卸,規(guī)避不安全操作行為。二是色選機應(yīng)有過載保護(hù)裝置,確保設(shè)備運行狀態(tài)合理,構(gòu)件上應(yīng)有接地點;使用絕緣電阻測試儀500 V擋位,測量帶電部件與機體外殼間的絕緣電阻,要求絕緣電阻應(yīng)不小于20 MΩ,以提升設(shè)備使用安全性。三是對于色選機使用過程中存在危險的部位及可能造成人身傷害但因功能需要而不能防護(hù)的危險運動件,《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)添加了安全標(biāo)志的要求:在吊裝附近,應(yīng)有正確操作的安全標(biāo)志;在電器箱附近,應(yīng)設(shè)置禁止打開箱體、當(dāng)心夾手的安全標(biāo)志;在對人體有不安全電壓的部位,應(yīng)設(shè)置當(dāng)心觸電的安全標(biāo)志;在分選箱附近,應(yīng)設(shè)置打開側(cè)板當(dāng)心強光刺傷眼睛的安全標(biāo)志;在安全防護(hù)裝置上,應(yīng)有作業(yè)時嚴(yán)禁拆卸防護(hù)裝置的安全標(biāo)志等。
1.6 作業(yè)性能試驗的試驗條件和方法變化
隨著農(nóng)產(chǎn)品色選機行業(yè)的不斷發(fā)展,新技術(shù)、新功能層出不窮?!掇r(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)相應(yīng)增加了農(nóng)產(chǎn)品色選機的相關(guān)性能指標(biāo),同時對試驗條件做了進(jìn)一步優(yōu)化。試驗條件優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容具體如下:①應(yīng)選用使用說明書明示的物料,對符合表1規(guī)定的某種物料類別,只需選擇其中一種物料進(jìn)行試驗;②試驗原料的異料含量為5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),異料可以是同類物料或不同物料,與合格物料顏色明顯不同和形狀明顯不同的異料分別占比80%和20%,現(xiàn)場配料;③試驗時,單個執(zhí)行單元生產(chǎn)率應(yīng)不小于表1規(guī)定限值的80%。
1.7 有效度評價方法變化
《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)對有效度評價進(jìn)行了規(guī)范。其中指出,生產(chǎn)查定樣機時,為強化工作效果,應(yīng)按使用說明書完成相關(guān)設(shè)備的調(diào)試,將設(shè)備狀態(tài)調(diào)整到正常工作區(qū)間,確保設(shè)備運行的穩(wěn)定性;在設(shè)備調(diào)試階段,除易損件外,要盡可能減少對其他零件的更換,以保障設(shè)備的運行質(zhì)量。若樣機處于模擬運行階段(該階段振動器、噴閥都是正常工作的),可在無試驗物料的特殊狀況下進(jìn)行生產(chǎn)試驗,以進(jìn)一步確認(rèn)色選機的工作可靠性。若樣機沒有模擬運行的相關(guān)機制保障,則需要在可選物料的前提下完成生產(chǎn)查定。另外,應(yīng)確保樣機的累計作業(yè)時間,同時記錄作業(yè)時間及相關(guān)的保養(yǎng)時間等,對有效度實施科學(xué)評價。
1.8 故障分類標(biāo)準(zhǔn)變化
《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)中,色選機的故障分類標(biāo)準(zhǔn)更加明確,常見的故障類型見表2。
1.9 綜合判定的核心內(nèi)容變化
《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)要求將一致性檢查及重要的安全性評價等作為一級指標(biāo),而其中囊括的各檢查項目被劃分為二級指標(biāo),二級指標(biāo)和一級指標(biāo)共同組成綜合判定體系。
1.10 產(chǎn)品變化幅度和要求變化
《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 193—2023)中產(chǎn)品變化幅度和要求具體內(nèi)容見表3。
2 《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T 19—2023)試驗方法
2.1 單個執(zhí)行單元生產(chǎn)率分析
在作業(yè)性能試驗中,需要綜合考慮試驗條件和試驗結(jié)果的影響因素,對色選機實施重要的空載試驗,借助空載試驗檢驗設(shè)備的運行狀態(tài)、明確色選機的性能參數(shù)等,為農(nóng)產(chǎn)品鑒定夯實基礎(chǔ)。原則上設(shè)備的空載運行時間要在規(guī)定范圍內(nèi),實際操作時間不少于30 min。此外,在空載試驗階段,觀察樣機運轉(zhuǎn)的異常情況,及時找出設(shè)備隱患,以免影響農(nóng)產(chǎn)品的鑒定結(jié)果。試驗完成后,選取任意1個通道(落料區(qū))進(jìn)行負(fù)載試驗。這與空載試驗是相對應(yīng)的,負(fù)載試驗的最終目的是確保在規(guī)定時間內(nèi)完成相關(guān)的色選和形選任務(wù)。需要注意的是,每次入機的試驗物料總量需要在規(guī)定范圍內(nèi),按照《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T193—2023)要求,物料總質(zhì)量應(yīng)不小于10 kg,同時滿足5 min以上的持續(xù)下料作業(yè)要求。只有如此,才能保障作業(yè)性能檢驗的質(zhì)量。
單個執(zhí)行單元生產(chǎn)率計算是開展作業(yè)性能檢驗的前提條件,決定著色選機的參數(shù)符合性。色選機運轉(zhuǎn)后(用同批試驗物料)要進(jìn)行接取樣品的操作,同時記錄接樣時間,確保其操作時間不少于10 s。單個執(zhí)行單元生產(chǎn)率計算方法與《糧食色選機》(DG/T193—2019)一致。
2.2 惡雜剔除率分析
惡雜剔除率是《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T193—2023)中新增加的作業(yè)性能指標(biāo)。針對一些具備惡雜剔除功能的高端農(nóng)產(chǎn)品色選機,在計算生產(chǎn)率的同時,要進(jìn)行精確的惡雜剔除率計算,確保農(nóng)產(chǎn)品色選機鑒定的科學(xué)性和有效性。惡雜剔除率的計算較為復(fù)雜,需要綜合考慮多種因素:在10 kg的正常料(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量)中分別混入與正常料差異較小的塑料和碎石各10粒,并保證這些混入的塑料和碎石在大小、顏色和外形上與正常料相近;試驗中要滿足單個執(zhí)行單元生產(chǎn)率(重要參數(shù))不小于規(guī)定值80%的要求;相關(guān)試驗操作5次,以正確檢驗色選機的惡雜剔除功能。
2.3 回料異色率分析
回料異色率是《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T193—2023)中新增加的作業(yè)性能指標(biāo),與選凈率的測試同時進(jìn)行。挑出每次回料口接料中的異料,用準(zhǔn)確度為0.02 g的天平稱其質(zhì)量;相關(guān)試驗操作3次,取平均值。
3 結(jié)語
《農(nóng)產(chǎn)品色選機》(DG/T193—2023)比《糧食色選機》(DG/T193—2019)細(xì)致、全面很多,對農(nóng)產(chǎn)品色選機鑒定提出了更加清晰的要求,同時鑒定的實操性也更加人性化。
參考文獻(xiàn):
[1]張德高,劉敏基,謝煥雄.農(nóng)產(chǎn)品光電色選原理及色選機國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀[J].保鮮與加工,2020(3):233-237.
[2]劉素山,馬召.農(nóng)產(chǎn)品色選機在糧食加工中的應(yīng)用及故障排除[J].糧食加工,2020(2):17-19.
[3]董紅偉.色選機色選系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京:北京理工大學(xué),2020.
[4]中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部.農(nóng)產(chǎn)品色選機:DG/T 193—2023[S/OL].(2023-02-03)[2023-03-20].http://www.moa.gov.cn/govpublic/NYJXHGLS/202302/t20230205_6419833.htm.
[5]中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部.糧食色選機:DG/T 193—2019[S/OL].(2020-09-05)[2023-03-20].https://max.book118.com/html/2020/0904/8133122056002140.shtm.
作者簡介:高霞(1979—),女,本科,工程師,研究方向:農(nóng)機鑒定。