一种秸秆捆燃用质量的检测方法

技术领域

本发明涉及秸秆捆检测技术领域，特别是涉及一种秸秆捆燃用质量的检测方法。

背景技术

为推动现代绿色循环农业高质量发展，加快大型先进低排放区域供暖的项目建设，秸秆能源化利用技术革新十分重要。作为清洁能源化技术的一种，秸秆捆烧技术具有秸秆处理与供暖利用时间吻合性强、运行成本低、操作方便等优点。但秸秆捆较高的水含量、土含量，使其在炉膛内燃烧不稳定，引起污染物排放较高、热效率较低等问题。为了进一步提高秸秆捆烧供暖工程的标准化运行，需对秸秆捆的含水率、含土率进行检测。目前，对秸秆捆含水率、含土率的检测通常需要破捆后，分别取秸秆捆内部、外部一定量的秸秆后，再进行样品分析，其过程繁琐、耗费时间较长、操作难度大。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种秸秆捆燃用质量的检测方法，可以对秸秆捆的燃用质量指标中的含水率和含土率进行快速检测，操作简便，耗费时间短。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种秸秆捆燃用质量的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、在秸秆捆上选取多个检测插入点位，将检测装置依次对应各个所述检测插入点位插入所述秸秆捆中；

步骤二、所述检测装置包括设置于底端的尘土收集机构，将所述检测装置取出后通过所述尘土收集机构收集的尘土能够得出各个所述检测插入点位的含土率，进而计算出所述秸秆捆的含土率；

步骤三、所述检测装置包括多个沿长度方向依次设置的含水率检测机构，通过多个所述含水率检测机构能够得出各个所述检测插入点位的不同深度的含水率，先计算得出各个所述检测插入点位的含水率，进而计算出所述秸秆捆的含水率。

优选地，在所述步骤一中，所述秸秆捆为圆柱秸秆捆，在所述圆柱秸秆捆的侧壁选取多个所述检测插入点位，所述检测装置的插入方向平行于所述圆柱秸秆捆的圆形截面。

优选地，先在所述圆柱秸秆捆的侧壁的周向均匀选取多个所述检测插入点位，再在以上各个所述检测插入点位的轴向方向上选取若干个新的所述检测插入点位；所述检测装置的插入方向与所述圆柱秸秆捆的径向方向相一致，所述检测装置的插入深度等于所述圆柱秸秆捆的圆形截面的半径。

优选地，在所述步骤一中，所述秸秆捆为矩形柱秸秆捆，在所述矩形柱秸秆捆的打捆挤压层截面的对角线上选取多个所述检测插入点位，将所述检测装置对应所述检测插入点位垂直于打捆挤压层截面插入所述矩形柱秸秆捆中。

优选地，所述检测装置的插入深度等于所述矩形柱秸秆捆的高度。

优选地，在所述步骤二中，对所述秸秆捆进行称重记录质量为

优选地，在所述步骤三中，各所述含水率检测机构包括多个沿周向设置的探针，在第

优选地，所述检测装置还包括筒体、限位底板、拉伸组件和数据记录组件，所述尘土收集机构能够拆卸地安装于所述筒体的底端，所述尘土收集机构用于收集秸秆捆中的尘土，所述拉伸组件包括连杆、拉杆和弹性部件，所述限位底板固定于所述筒体底部的内壁上，所述连杆间隙套设于所述筒体中，所述弹性部件的上下两端分别与所述连杆的底端和所述限位底板连接，所述连杆的顶端伸至所述筒体外部并安装有所述拉杆；所述筒体的外壁上设置有所述刻度，所述刻度沿所述筒体的轴线方向设置，所述筒体的侧壁上由上至下依次设置有多个孔组，各所述孔组包括多个沿所述筒体的周向设置的条形孔，所述条形孔的长度方向与所述筒体的轴线方向一致；多个所述含水率检测机构由上至下依次设置于所述连杆上，所述含水率检测机构与所述孔组一一对应，所述含水率检测机构还包括多个连接组件，各所述探针通过一个所述连接组件安装于所述连杆和所述筒体上，多个所述探针沿所述连杆的周向设置，所述连杆沿所述筒体的轴线方向移动时能够带动通过所述连接组件带动所述探针由所述条形孔中伸出，所述探针与所述数据记录组件连接。

优选地，所述连接组件包括推杆和转轴，所述转轴的两端均固定于所述筒体的侧壁上，且所述转轴位于所述条形孔的下部，所述转轴的轴线方向与所述筒体的轴线方向相垂直，所述探针的下端转动套设于所述转轴上，所述推杆的上端固定于所述探针的中部，所述推杆的下端铰接于所述连杆的外壁上；所述筒体的底端固定有第一连接头，所述尘土收集机构包括尘土收集头、第二连接头和多个肋片，所述尘土收集头通过多个所述肋片固定于所述第二连接头的下方，所述第二连接头能够拆卸地安装于所述第一连接头上，所述尘土收集头的上端为敞口结构，所述第二连接头与所述尘土收集头之间存在空隙。

优选地，所述检测装置还包括把手，所述把手包括顶板和两个侧板，两个所述侧板的下端分别固定于所述筒体顶端的两侧，顶板固定于两个所述侧板的上端；所述拉杆垂直固定于所述连杆的顶端，各所述侧板的内壁上设置有一个竖向滑槽，所述拉杆的两端分别滑动安装于两个所述竖向滑槽中。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的秸秆捆燃用质量的检测方法，包括以下步骤：步骤一、在秸秆捆上选取多个检测插入点位，将检测装置依次对应各个检测插入点位插入秸秆捆中；步骤二、检测装置包括设置于底端的尘土收集机构，将检测装置取出后通过尘土收集机构收集的尘土能够得出各个检测插入点位的含土率，进而计算出秸秆捆的含土率；步骤三、检测装置包括多个沿长度方向依次设置的含水率检测机构，通过多个含水率检测机构能够得出各个检测插入点位的不同深度的含水率，先计算得出各个检测插入点位的含水率，进而计算出秸秆捆的含水率。本发明中的检测方法仅需要将检测装置对应各个检测插入点位插入秸秆捆中并取出即可，之后根据尘土收集机构收集的尘土和含水率检测机构测得的数据进行称量和计算即可得出含土率和含水率，无需对秸秆捆进行破捆并取秸秆样品来分析含水率和含土率，显著简化了操作步骤，且操作简便，进而提高了检测效率，使得耗费时间短。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为采用本发明提供的秸秆捆燃用质量的检测方法对圆柱秸秆捆检测时的示意图；

图2为采用本发明提供的秸秆捆燃用质量的检测方法对矩形柱秸秆捆检测时的示意图；

图3为本发明提供的检测装置的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本发明提供的检测装置中含水率检测机构的安装示意图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为本发明提供的检测装置中筒体下部的结构示意图；

图8为本发明提供的检测装置中尘土收集机构的结构示意图；

图9为本发明提供的检测装置中拆下尘土收集机构后的结构示意图；

图10为图9中C处的局部放大图；

图11为本发明提供的检测装置中手持微机的结构示意图。

附图标记说明：201、圆柱秸秆捆；202、矩形柱秸秆捆；203、检测插入点位；204、含水率检测点位；100、检测装置；1、筒体；2、尘土收集机构；201、尘土收集头；202、第二连接头；203、肋片；3、拉杆；4、连杆；5、弹性部件；6、限位底板；7、第一连接头；8、条形孔；9、探针；10、推杆；11、转轴；12、轴孔；13、把手；1301、顶板；1302、侧板；1303、竖向滑槽；14、移动微机；15、手持微机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种秸秆捆燃用质量的检测方法，可以对秸秆捆的燃用质量指标中的含水率和含土率进行快速检测，操作简便，耗费时间短。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图11所示，本实施例提供一种秸秆捆燃用质量的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、在秸秆捆上选取多个检测插入点位203，将检测装置100依次对应各个检测插入点位203插入秸秆捆中；

步骤二、检测装置100包括设置于底端的尘土收集机构2，将检测装置100取出后通过尘土收集机构2收集的尘土能够得出各个检测插入点位203的含土率，进而计算出秸秆捆的含土率；具体地，秸秆捆的含土率由多个检测插入点位203的含土率之和除以检测插入点位203的数量得出。

步骤三、检测装置100包括多个沿长度方向依次设置的含水率检测机构，通过多个含水率检测机构能够得出各个检测插入点位203的不同深度的含水率，即形成多个含水率检测点位204，先计算得出各个检测插入点位203的含水率，进而计算出秸秆捆的含水率；各含水率检测机构包括多个沿周向设置的探针9。具体地，各检测插入点位203的含水率由多个探针9测得的含水率之和除以探针9的数量得出，秸秆捆的含水率由多个检测插入点位203的含水率之和除以检测插入点位203的数量得出。

本实施例中的检测方法仅需要将检测装置100对应各个检测插入点位203插入秸秆捆中并取出即可，之后根据尘土收集机构2收集的尘土和含水率检测机构测得的数据进行称量和计算即可得出秸秆捆的含土率和含水率，无需对秸秆捆进行破捆并取秸秆样品来分析含土率和含水率，显著简化了操作步骤，且操作简便，进而提高了检测效率，使得耗费时间短。

于本具体实施例中，检测装置100包括3个沿长度方向依次设置的含水率检测机构，各含水率检测机构包括3个沿周向设置的探针9。

于本具体实施例中，如图1所示，在步骤一中，秸秆捆为圆柱秸秆捆201，圆柱秸秆捆201在成型过程中是直径逐渐变大，故垂直圆形截面的方向上秸秆层之间存在较大空隙，故检测装置100的插入方向平行于圆形截面。具体地，在圆柱秸秆捆201的侧壁选取多个检测插入点位203，检测装置100的插入方向平行于圆柱秸秆捆201的圆形截面。

具体地，先在圆柱秸秆捆201的侧壁的周向均匀选取多个检测插入点位203，再在以上各个检测插入点位203的轴向方向上选取若干个新的检测插入点位203；检测装置100的插入方向与圆柱秸秆捆201的径向方向相一致，检测装置100的插入深度等于圆柱秸秆捆201的圆形截面的半径。先在圆柱秸秆捆201的侧壁的周向均匀选取6个检测插入点位203，再在以上各个检测插入点位203的轴向方向上选取1个新的检测插入点位203，即在圆柱秸秆捆201的长度方向上有2个检测插入点位203，且以上两个检测插入点位203在长度上按等分法分布，共计12个检测插入点位203。检测装置100插入圆柱秸秆捆201后获取2个深度的含水率，每个深度上有3个探针9，故一个检测插入点位203可获得6个含水率数据和1个含土率的数据，所以单个圆柱秸秆捆201最终可获得72个含水率数据和12个含土率的数据，后续再通过计算方法对含水率、含土率的数据进行处理即可获得圆柱秸秆捆201的含水率和含土率。

于另一具体实施例中，如图2所示，在步骤一中，秸秆捆为矩形柱秸秆捆202，因矩形柱秸秆捆202在打包过程中是一层层挤压而成，故矩形柱秸秆捆202在检测的时候为避免出入秸秆层的缝隙中，导致检测数据出现误差，采用检测装置100垂直于打捆挤压层截面的检测方式，即采用对角线测量方法。具体地，将矩形柱秸秆捆202竖直放置，即使得打捆挤压层截面水平设置，在矩形柱秸秆捆202的打捆挤压层截面的对角线上选取多个检测插入点位203，将检测装置100对应检测插入点位203垂直于打捆挤压层截面插入矩形柱秸秆捆202中，检测装置100的插入深度等于矩形柱秸秆捆202的高度。

具体地，在矩形柱秸秆捆202的打捆挤压层截面的对角线上选取5个检测插入点位203，其中一个检测插入点位203处于两个对角线的相交处，各对角线在上述检测插入点位203的两侧分别设置有一个检测插入点位203。检测装置100插入矩形柱秸秆捆202后获取3个深度的含水率，每个深度上有3个探针9，故一个检测插入点位203可获得9个含水率数据和1个含土率的数据，所以单个矩形柱秸秆捆202最终可获得45个含水率的数据和5个含土率的数据，后续再通过计算方法对含水率、含土率的数据进行处理即可获得矩形柱秸秆捆202的含水率和含土率。

本实施例中针对不同形状的秸秆捆自身的特性，对检测插入点位203的布置方式、布置数量以及检测装置100在插入过程中的插入方向进行相应的设置，使得检测结果更加准确，进而提供一种准确可行的秸秆捆含水率、含土率的快速检测方法。

在步骤二中，对秸秆捆进行称重记录质量为

在步骤三中，在第

如图3-图11所示，本实施例中的检测装置100还包括筒体1、尘土收集机构2、限位底板6、拉伸组件和数据记录组件，尘土收集机构2能够拆卸地安装于筒体1的底端，尘土收集机构2用于收集秸秆捆中的尘土，需要对收集的尘土进行称重时，便于将尘土收集机构2由筒体1上拆卸下来，将尘土收集机构2和收集的尘土单独进行称重，与现有的将整个装置和收集的尘土进行称重的方式相比，使得测量更加准确，同时，还可配置多个尘土收集机构2，进而提高检测效率。拉伸组件包括连杆4、拉杆3和弹性部件5，限位底板6固定于筒体1底部的内壁上，连杆4间隙套设于筒体1中，弹性部件5的上下两端分别与连杆4的底端和限位底板6连接，连杆4的顶端伸至筒体1外部并安装有拉杆3；筒体1的侧壁上由上至下依次设置有多个孔组，各孔组包括多个沿筒体1的周向设置的条形孔8，条形孔8的长度方向与筒体1的轴线方向一致；多个含水率检测机构由上至下依次设置于连杆4上，含水率检测机构与孔组一一对应，含水率检测机构还包括多个连接组件，各探针9通过一个连接组件安装于连杆4和筒体1上，多个探针9沿连杆4的周向设置，探针9与条形孔8一一对应，连杆4沿筒体1的轴线方向移动时能够带动通过连接组件带动探针9由条形孔8中伸出，探针9与数据记录组件连接，探针9用于检测秸秆捆的含水率。使用时，通过拉杆3控制连杆4使得探针9仅在测量时伸出，避免在插入、拔出时损坏探针9，同时，在不同深度下和不同方向上均设置了探针9用于测量秸秆捆含水量，使得所测数据更加准确。可见，本实施例中的检测装置100能够快速准确的检测秸秆捆的含水率和含土率，避免秸秆捆品质较差而引起捆烧设备燃烧不稳定、排放高和效率低的问题。

如图4-图6所示，连接组件包括推杆10和转轴11，转轴11的两端均固定于筒体1的侧壁上，且转轴11位于条形孔8的下部，转轴11的轴线方向与筒体1的轴线方向相垂直，探针9的下端转动套设于转轴11上，推杆10的上端固定于探针9的中部，推杆10的下端铰接于连杆4的外壁上。探针9的检测尖端位于远离转轴11的一侧，探针9的下端设置有用于安装于转轴11上的轴孔12。

自然状态时，探针9位于条形孔8中，拉杆3带动连杆4向上运动时使得推杆10旋转，连杆4通过推杆10带动探针9相对于转轴11转动，使得探针9的上端伸至条形孔8的外部，即使得探针9由靠近转轴11的一端至远离转轴11的一端向外侧倾斜，进而使得探针9便于采集秸秆捆的含水率，该过程中使得弹性部件5拉伸。松开拉杆3之后，在弹性部件5的收缩力的作用下连杆4向下运动，使得探针9收回至条形孔8中。

于本具体实施例中，筒体1的侧壁具有一定的厚度，进而保证插入时筒体1不发生弯折、断裂。筒体1的侧壁上设有9个条形孔8，分3层等间距布置，每层3个条形孔8沿筒体的周向等角度布置。条形孔8的高度和宽度均略大于探针9的高度和宽度，避免探出时卡住探针9运动。

如图7和图8所示，筒体1的底端固定有第一连接头7，尘土收集机构2包括尘土收集头201、第二连接头202和多个肋片203，尘土收集头201通过多个肋片203固定于第二连接头202的下方，第二连接头202能够拆卸地安装于第一连接头7上，尘土收集头201的上端为敞口结构，即尘土收集头201的上部形成尘土收集腔，第二连接头202与尘土收集头201之间存在空隙，秸秆捆内的杂质可通过该空隙落入到尘土收集腔中，进而实现收集秸秆捆内的杂质。本实施例中肋片203设置为两个。

于本具体实施例中，第一连接头7为第一圆筒，第一圆筒的外壁上设置有外螺纹，第二连接头202为第二圆筒，第二圆筒的内壁上设置有与外螺纹结构相匹配的内螺纹。需要说明的是，第一连接头7和第二连接头202不限于螺纹连接，也可以采用插销、锁扣等进行连接。

于本具体实施例中，尘土收集头201为中空的倒锥形头，倒锥形头顶端的内径大于第二圆筒的外径，进而使得尘土收集头201和第二连接头202之间存在充分的空隙供尘土落入。

如图9和图10所示，本实施例中还包括把手13，把手13包括顶板1301和两个侧板1302，两个侧板1302的下端分别固定于筒体1顶端的两侧，顶板1301固定于两个侧板1302的上端。

具体地，拉杆3垂直固定于连杆4的顶端，各侧板1302的内壁上设置有一个竖向滑槽1303，拉杆3的两端分别滑动安装于两个竖向滑槽1303中。拉杆3可以在竖向滑槽1303进行自由地上下拉动，避免在拉动拉杆3时，拉杆3产生旋转而损坏拉杆3及其他部件。

具体地，数据记录组件包括移动微机14和手持微机15，移动微机14固定于一个侧板1302的外壁上，探针9与移动微机14电连接，移动微机14与手持微机15无线连接。探针9将测得的数据传输至移动微机14，移动微机14具有无线传输功能，能与手持微机15进行通讯，将探针9测得的数据传输到手持微机15中。

于本具体实施例中，手持微机15配有显示屏和按键，用于各项输入参数，并显示最终的结果，具有数据存储、调出和查询的功能。

为了便于观察筒体1的插入深度，筒体1的外壁上设置有刻度，刻度沿筒体1的轴线方向设置。于本具体实施例中，弹性部件5为弹簧。

具体使用过程为：当进行含水率和含土率的检测时，先对尘土收集机构2进行称重并记录，之后并将尘土收集机构2安装于筒体1下部，手持筒体1和把手13将检测装置插入秸秆捆中，通过筒体1侧壁上的刻度观察插入深度，在手持微机15上输入插入深度，进而实现该次检测的插入深度。拉动拉杆3直到探针9与秸秆捆内接触并保持，待手持微机15上显示探针9已测值后，松开拉杆3，并拔出检测装置。将尘土收集机构2由筒体1上拆下，对盛装有尘土的尘土收集机构2进行称重，通过尘土收集机构2和收集的尘土的重量值与初始测得的尘土收集机构2的净重量值之差得出收集的尘土的重量。

当进行秸秆捆取样时，在手持微机15上显示探针9所测数据后，不松开拉杆3，将检测装置向外轻微拉出5~10 cm并转动检测装置数周后，松开拉杆3并拔出探测装置，筒体1将缠绕不同深度下的秸秆样品，将其混合装袋即可用于工业、元素分析等较为深入的化验。转动过程利用回转力将秸秆缠绕在检测装置上，并脱离秸秆捆，减小向外拔出时的阻力，避免直接拽出检测装置阻力过大，秸秆样品将探针9拽出条形孔8而损坏探针9。传统取样通常仅取表面样品，或对秸秆进行破捆后取样，通常不准确、较麻烦，本实施例中的检测装置在完成基本特性检测以外，还能进行不同深度下秸秆捆的取样，方便对秸秆捆进行进一步的化验分析，化验数据更加准确，操作更为方便。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。