作者:甘为民

鸡蛋破裂智能检测仪―无线智能蛋

鸡蛋是人们非常喜欢的一种食品, 但鸡蛋壳很容易破裂, 随着养鸡业的快速发展,升级规模化饲养蛋鸡已是提高产蛋企业效益的最佳途径, 由于鸡蛋碰撞以及饲养方面的原因造成鸡蛋破损率较高, 一般为4-7%, 有的高达10%,因此降低鸡蛋破损率对企业来说是有着重要的经济意义。

无线智能蛋是一种用来检测鸡蛋破裂的一种专用工具,目的是降低产蛋企业鸡蛋破损率。

这种智能蛋系统是一种高科技无线碰撞测量系统, 它主要由4部分组成:

1) 智能蛋―它是一种传感系统, 在一个外壳与鸡蛋同样大小的容器内安装有精密的电子仪和高灵敏度传感器, 可移动测量各种参数(例如:撞击,温度、湿度和振动等), 具有运动中测量, 收集处理和发送数据的强大功能。

2)无线接收器―主要功能是接收智能蛋发射的检测数据, 然后传送到手掌电脑(无线接收器接收智能蛋发送的信号最远距离为15 m )

3)手掌电脑和软件―手掌电脑是一种数据收集, 显示, 分析, 存贮的监测装置。测量数据显示在手掌电脑屏上。你能实时观看到鸡蛋受到的碰撞沖击力大小。

4)PC电脑及软件―该软件能够把手掌电脑中贮存的数据下载到PC 计算机中, 作进一步的分析。

该无线智能蛋系统测量的碰撞冲击力大小单位不是公斤力而是G(重力加速度), 因为鸡蛋是以一定的速度撞击, 故衡量撞击力大小只用G(重力加速度)作为单位。

智能蛋的尺寸, 形状和重量与"大号" 鸡蛋差不多, 内置能测量碰撞冲击力大小的仪器及数据收集、发射等系列精密电子系统。它能够360度地检测出自身任何位置所受到的撞击力大小和方向, 类似于鸡蛋受到的碰撞。智能蛋是放入生产线上与真实鸡蛋一起运行, 因此,智能蛋与鸡蛋, 智能蛋铁丝, 智能蛋与集蛋槽, 智能蛋与转向板,选蛋器….等设备发生真实撞击, 智能蛋把每次所受到的撞击力大小记录下来,并发射到无线接收器,由无线接收器传到手持电脑。 智能蛋所受到的碰撞冲击力大小实际上就是鸡蛋真实受到的碰撞冲击力大小, 操作人员可从手持电脑上察看到任何地点鸡蛋受到的碰撞冲击力大小。 

由于智能蛋也是一个蛋,它能与其它鸡蛋流动到任何位置,因此也就是说我们能够测出整个流程上任何地点上鸡蛋所受到的撞击力大小。鸡蛋破损是因为:(1)蛋壳受到了高于某一数值的碰撞冲击力撞击的结果。(2)另外鸡蛋的破损是一个累积, 渐增的过程(除了强撞击外), 这意味着鸡蛋被搬运, 输送的次数越多, 鸡蛋受到的小撞击就越多, 累积到一定次数鸡蛋将破裂。 这种先进的测量系统将帮你找出这两种致使鸡蛋破裂的碰撞冲击力, 以及它们的位置, 当采取适当的改进措施使鸡蛋在这个地方受到的最大撞击力小于能造成其破损的撞击力后, 鸡蛋不再破损或破损非常少,于是降低了鸡蛋破损率, 它是产蛋企业一种非常实用的管理工具。

以下是一个应用实例, 它将简明该智能蛋系统是如何为用户降低鸡蛋破损率。

实例

该实例叙述了用无线传感智能蛋绘制出整个蛋鸡饲养场生产线及包装区域撞击力的分布。

测定步骤

第一 全面了解所测定鸡蛋企业和鸡蛋生产工艺及整个过程。 第二 使用无线传感技术公司的智能蛋测量碰撞及震动冲击, 真接观测数据。第三 根据测定数据进行全面地分析, 提出综合性建议

Cal Poly 公司基本参数

蛋鸡年龄:   60 个星期

蛋鸡品种:   白色来克亨鸡

饲料:   标准蛋鸡饲料

包装:   纸质型鸡蛋托盘, 每个纸箱放入5 层高托盘鸡蛋

储藏温度:   7℃

储藏湿度:   99% 相对湿度

储藏时间:   1 到2 星期

产蛋量:   每年产1 百20万个鸡蛋, 72吨

销售情况:   98% 鸡蛋用托盘包装出售到餐馆

注: Cal Poly 公司是美国公司

Cal Poly 公司鸡蛋生产和破损数量

Cal Poly 鸡蛋公司每年生产鲜鸡蛋72吨左右, 大约1百20万个蛋或100,000 打(一打十二个蛋)。每星期平均有50 到70 打蛋损坏。

一 鸡蛋从鸡笼到空的集蛋输送带

• 这个测试模仿产蛋过程。在空笼内进行, 智能蛋落下或被放在鸡笼底面上, 智能蛋滚下到集鸡输送带上。在这次测试, 收集带上没有鸡蛋。重复测试十次。

• 测得最高撞击力为 88 G

二 鸡蛋从鸡笼到装有鸡蛋的集蛋输送带

• 这个测试模仿产蛋过程。在空笼内进行, 智能蛋落下或被放在鸡笼底面上, 智能蛋滚下到集鸡输送带上。在这次测试, 集鸡输送带上有鸡蛋, 智能蛋与鸡蛋相撞击。重复测试十次。

• 测得最高撞击力达 108 G

三 鸡蛋从鸡笼到金属托架

• 这个实验重点集中在测量智能蛋滚入金属托架过程, 谨慎地进行。进行十次测试。

• 测得最高撞击力达 106 G

四 鸡蛋从集蛋输送带到提升机, 再到滚轴输送机

• 把智能蛋放在集蛋输送带上。蛋被集蛋输送带送入提升机, 提升机把蛋提升后送到滚轴输送机。这个测试被重复十次, 在测试过程可加上记号表示智能蛋在什么位置发生撞击。整个测试时间是一分钟三十秒。

• 测得最高撞击力达 120 G

五 饲养场内装蛋机

• 智能蛋放在饲养场内装蛋机之前的滚轴输送机上, 测试过程一直持续到智能蛋进入装蛋机塑料盘上。重要位置包括从滚轴输送机到包装机的转向槽, 转向槽到鸡蛋定向器, 吸起鸡蛋, 把鸡蛋放入塑料盘上。每次测试需要大约一分多钟。重复测定十次。

• 测得最高震动撞击及碰撞撞击达 79 G

六 把从装蛋机送来装有鸡蛋的塑料盘堆放在货盘上

• 这个过程主要测量在鸡蛋输送带上受的撞击,  六个塑料盘高堆一层。测试五次。

• 测得最高撞击力为 2 G

七 鸡蛋货盘移动

• 鸡蛋货盘移动, 位置由包装机地点移动到冷藏室, 用手拉。

• 测得最高的震动撞击为 0.0 G

八 吸蛋机

• 在吸蛋机前输送机上的蛋盘内用智能蛋替换一个真正的鸡蛋。这次测试主要测出吸蛋机造成的撞击力。一旦智能蛋进入洗蛋机前的传送带测试时间就结束。重复十五次测试。

• 测得最高撞击力达 40 G

九 从洗蛋机到照蛋机的送蛋器

• 测量从洗蛋机到照蛋机的送蛋器震动及碰撞撞击, 在六条通道的每个通道上都换上一个智能蛋进行测量。由上可看到最远的通道称为"通道1" 最近的通道是" 通道6" 

从洗蛋机到送蛋器1-5 通道             从洗蛋机到送蛋器第6 通道

测得最高冲击力为 29 G                  测得最高冲击力达 48 G

十 光照检查机 

• 智能蛋检测出由送蛋器送入照蛋机检查区域受到的震动冲击大小。单独地测试每条通道。每条通道测试十次。

• 测得最高震动撞击力为 43 G

十一 检测鸡蛋分选机震动冲击

• 每次测验需要大约一分钟时间。两个主要的震动冲击地方是, 拾起鸡蛋和放下鸡蛋。测试十三次。

• 测得最高震动撞击达 61 G

十二 人手装蛋入箱

• 用手把鸡蛋装入纸箱内, 可把智能蛋放在不同位置测试。测试时间包括把放入每个鸡蛋托盘和折叠纸箱。测试十次

• 测得最高震动撞击力为 19 G

十三 上货盘

•  智能蛋被放入纸箱内, 然后把纸箱从包装台搬到货盘上。为测试, 要求搬运人员模仿较粗的搬运,堆箱方式。

• 测得最高震动冲击力达 29 G

十四 分析数据

第一 当完成测定后, 把所有测量数据从手持电脑中下载到 PC电脑中, 用专有软件进行详细分析。分析出不同区域的最大的碰撞, 震动冲击力, 碰撞、震动冲击次数, 平均碰撞、震动冲击力, 碰撞、震动冲击百分点, 标准偏差。

第二 用智能蛋测试出:

(1) Cal Poly 鸡蛋公司的鸡蛋受到撞击力达85 G时, 鸡蛋将破损

(2) 测定出Cal Poly 鸡蛋公司的鸡蛋受到撞击力大小达45 G 时, 从这个数值开始对鸡蛋是有害的。 当鸡蛋受到3 次碰撞击力为45 G 的撞击作用时鸡蛋将破裂。也就是说一个Cal Poly 鸡蛋公司的鸡蛋受到两次撞击力为45 G 作用后鸡蛋不破裂, 只有第三次受到45 G撞击力作用才破裂。

十五 根据分析结果提出改善建议

根据以上分析和测量结果建议: (1) 绝不准许有撞击力达85 G 的撞击发生 (2) 把蛋场及其生产设备工作参数应尽可能调整到使鸡蛋受到的碰撞冲击力尽可能小于45G , (3) 尽量使鸡蛋在整个生产过程受到45G 的碰撞冲击力次数不超过两次,, 确保蛋壳破裂减少到最小的程度。

改进后, 鸡蛋破损和有裂缝的鸡蛋的百分比从百分之十减少到百分之二, 每年多增加 4,800美元(每减少1个百分点鸡蛋破损则每年可增加赢利 600美元)。

智能蛋系统在测定、绘制出鸡蛋生产及包装等过程的碰撞、震动冲击分布状态及大小是非常有用的。 

以下是以一些鸡蛋企业的蛋鸡数量及年产蛋量作依据, 推测破蛋率每降低1个百分点, 企业每年增收多少钱

注: 上表只是测算