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在線近紅外實(shí)現(xiàn)甘蔗按質(zhì)論價(jià)

長期以來，由于傳統(tǒng)分析技術(shù)的局限性，按質(zhì)論價(jià)的原料的收購體系在我國甘蔗制糖企業(yè)一直沒有真正建立，甘蔗收購也一直沿用按重量（噸蔗）的收購計(jì)價(jià)方式，蔗農(nóng)也因此一味追求高產(chǎn)量，輕質(zhì)量。低質(zhì)量甘蔗來料大大增加了糖廠的生產(chǎn)消耗。近紅外技術(shù)由于其快速，準(zhǔn)確，很少需要樣品制備的特點(diǎn)，正越來越被國內(nèi)外制糖企業(yè)采用，并進(jìn)行按質(zhì)論價(jià)收購。

近紅外光譜屬于分子光譜的研究范疇，它介于電磁波譜的 800-2500nm, 主要是分子中 C-H, O-H, N-H, S-H 等化學(xué)鍵的組頻吸收帶和倍頻吸收帶。同傳統(tǒng)的分析相比，近紅外光譜具有快速、準(zhǔn)確、幾乎不需樣品制備等優(yōu)點(diǎn)。主要測試指標(biāo)包括錘度，糖度，色度，濁度、粒度、固形物等。

糖廠對進(jìn)廠甘蔗質(zhì)量特別是含糖分指標(biāo)的監(jiān)測是一個難題，常規(guī)的化學(xué)分析方法工作量大、分析速度慢，常常因?yàn)榉治鰯?shù)據(jù)滯后而影響了生產(chǎn)的進(jìn)度。另外相對于入榨蔗量與樣本量非常微小，樣本代表性不足，即便后來一些糖廠在蔗帶采蔗絲代替在蔗場采整條甘蔗，樣本的代表性有了較大的提高，但是因?yàn)閿?shù)據(jù)少，每個月只做 3～4 個樣本，未能全面準(zhǔn)確評價(jià)入榨甘蔗質(zhì)量，對甘蔗砍運(yùn)監(jiān)督管理、促進(jìn)提升砍運(yùn)管理、提高入榨甘蔗質(zhì)量的力度還十分有限。任何一家制糖生產(chǎn)廠，全面準(zhǔn)確掌握所有入榨甘蔗的質(zhì)量對糖廠的生產(chǎn)管理、促進(jìn)提升砍運(yùn)管理，不斷提高甘蔗質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)高糖分、高產(chǎn)糖率，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，還可以為下一步改變甘蔗收購方法方式，實(shí)施進(jìn)廠甘蔗按質(zhì)論價(jià)的目標(biāo)打下基礎(chǔ)。瑞士步琦在線近紅外光譜在整個甘蔗收購的品質(zhì)控制和過程監(jiān)控有很好的解決方案。

1 應(yīng)用案例

在線近紅外安裝點(diǎn)：甘蔗破碎工序之后，初榨工序之前的蔗料鏈?zhǔn)絺魉蛶?。該位置的甘蔗絲，已經(jīng)完成了破碎工序，混合比較均勻。

▲在線近紅外系統(tǒng)安裝示意圖

▲甘蔗絲的在線檢測指標(biāo)

▲甘蔗絲的定標(biāo)模型曲線

步琦近紅外光譜儀特點(diǎn)，根據(jù)客戶需求量身配置：

選項(xiàng)包括

1.超高速探頭

2.更寬的 NIR 波長范圍

3.可見光范圍

4.高分辨率 CCD 攝像頭

5.無線傳輸技術(shù)集成

▲步琦在線近紅外

2 結(jié)論和展望

在線近紅外系統(tǒng)用于日常檢測蔗絲的質(zhì)量，實(shí)時在線檢測蔗絲的準(zhǔn)確度高，可以用來代替常規(guī)化驗(yàn)分析的方法，取消初汁壓汁采樣分析，用近紅外數(shù)據(jù)代替。

在線近紅外檢測入榨甘蔗糖分，可為下一步收購原料甘蔗實(shí)施按質(zhì)論價(jià)打下基礎(chǔ)，促進(jìn)蔗農(nóng)選擇種植高糖品種，改變長久以來只追求產(chǎn)量的單一思維，實(shí)現(xiàn)蔗農(nóng)及糖廠雙贏，方案如下：①利用當(dāng)前安裝使用的在線近紅外系統(tǒng)，配套相應(yīng)的蔗帶運(yùn)行監(jiān)控及記錄系統(tǒng)，準(zhǔn)確識別每車進(jìn)入生產(chǎn)線甘蔗，在甘蔗倒入蔗槽時建立開始進(jìn)入標(biāo)志位及結(jié)束進(jìn)入的標(biāo)志位。②通過運(yùn)動控制統(tǒng)計(jì)方法，統(tǒng)計(jì)初始標(biāo)志位與結(jié)束標(biāo)志位，統(tǒng)計(jì)該車甘蔗通過近紅外糖分分析儀的運(yùn)動軌跡過程(計(jì)量通過翻板機(jī)的一級帶、勻速除泥帶、翻板機(jī)的二級帶；車間一級帶、車間二級帶到檢測儀部分的過程)。儀表識別整個過程后，采用該車甘蔗的中間分析部分(如：20%～80%可設(shè)定)的平均值糖分含量作為該車甘蔗含糖分。③采用計(jì)算翻板機(jī)蔗帶及蔗帶的實(shí)際長度建立真實(shí)的運(yùn)動軌跡計(jì)量?？梢哉嬲龑?shí)時反映并追蹤在蔗帶上的甘蔗的位移軌跡直到甘蔗位移到近紅外糖分檢測設(shè)備。進(jìn)而確定每車甘蔗的測量范圍，最后經(jīng)過對該車甘蔗所有數(shù)據(jù)計(jì)算平均值，即得出每車進(jìn)廠入榨甘蔗糖分。④甘蔗糖分?jǐn)?shù)據(jù)與農(nóng)務(wù)甘蔗款結(jié)算系統(tǒng)中的按質(zhì)論價(jià)計(jì)算公式關(guān)聯(lián)并計(jì)算出每車入榨甘蔗的蔗款。

除了在甘蔗收購，步琦在線近紅外技術(shù)開目前已用于制糖過程的各種樣品分析包括蔗汁，破碎蔗，蔗渣、原糖，成品糖等應(yīng)用。如需了解詳情，請聯(lián)系我們。