对一种自动和面机的研究.doc

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对和面机设计的研究
(上海电机学院 机械学院 200245)
曾佑轩 刘俊 王婕 吴春道 董昊翔

摘 要：针对面包房、包子铺和面量大，人工和面困难的需要，设计了一种自动和面机。该自动和面机采用单片机控制自动加料和加水，采用力传感器测量面团的柔韧度，采用湿度传感器测量面团的湿度，并设有定时和自动报警功能。在自动和面的底部有测量重量装置，能满足对和面量的精确控制，并设有短信通知功能，智能化程度高。

关键字：和面机 自动加料 精确控制 测量

和面机是食品工业中常用的设备，用途广数量多。属于家用小电器，在日常生活中运用比较多，尤其在北方喜爱面食的家庭中。现有技术实现了和面的基本功能，但不够智能化和人性化，没有实现定时报警和短信通知的功能，机械结构复杂，成本高。该自动和面机采用湿度传感器和力传感器共同确定是否达到预定效果，排除了加水时局部湿度高的情况。通过单片机综合判断控制，成本低，易于控制。中国和面机产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如技术密集型产品明显落后于发达工业国家；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、都是和面机产业发展必须面对和解决的问题。

1自动和面机的总体设计

设计的一种自动和面机，包括带有中空内腔的机体，该机体的上部开设有与其内腔相连通的给水口和给料口，机体内布置有由电机驱动其旋转的和面转子、湿度传感器、以及能够测量该机体内水分和面粉重量的力传感器，所述电机、湿度传感器和力传感器均与一单片机电连接，所述机体的外表面固定设置有与所述单片机电连接的控制面板，所述控制面板上设有显示器。本实用新型这种自动和面机结构简单，自动化程度高，方便实用。
首先将面粉放入漏斗中进行称重，单片机在控制面板上显示，接入水源，为和面做好准备。然后放入一定面粉，慢慢加入一部分水，容器内壁有湿度传感器，当湿度达到设定值时，停止加水。其次转子上有力传感器，对容器内部情况进行测量，当力传感器长期处于设定值范围内，则说明和面完成，并反馈给单片机。最后单片机将测得的数据与原来设定的数据进行对比，如果同时达到则面和好了则发出警报并发送短信。
2自动和面机的具体设计
图1出示了本实用新型这种自动和面机的一个具体实施例，它包括带有中空内腔的机体6，该机体6的上部开设有与其内腔相连通的给水口1和给料口2，机体6内布置有：由电机4驱动其旋转的和面转子5、湿度传感器、以及能够测量该机体内水分和面粉重量的力传感器，电机4、湿度传感器和力传感器均与一单片机电连接，机体6的外表面固定设置有与所述单片机电连接的控制面板3，控制面板上设有显示器。

该自动和面机，如图1所示，其特征在于：它包括带有中空内腔的机体（6），该机体（6）的上部开设有与其内腔相连通的给水口（1）和给料口（2），机体（6）内布置有由电机（4）驱动其旋转的和面转子（5）、湿度传感器、以及能够测量该机体内水分和面粉重量的力传感器，所述电机（4）、湿度传感器和力传感器均与一单片机电连接，所述机体（6）的外表面固定设置有与所述单片机电连接的控制面板（3），所述控制面板上设有显示器。

1--进水口 2--给料口 3--控制面板
4--电机 5--和面转子 6--机体

图1 自动和面机整体图

3自动和面机工作原理
再结合图1所示，先将本实施的工作原理简单介绍如下：首先通过给水口1和给料口2加入一定量的水和面粉，机体6内的力传感器测量出所加入面粉和水分的重量，并将该重量信号传递给单片机，由单片机处理后转化成数字信号传递给控制面板3，在控制面板3的显示屏上显示出来，从而让操作者能够直观的获知所加入水分和面粉的重量。之后操作者操控控制面板3以使电机4启动，带动和面转子5转动，从而对机体6内的面粉和水进行搅拌（和面），当湿度传感器感应出机体6内的湿度达到预设值后，表明面已经和好，单片机控制声音报警装置发出报警声音，同时控制短信发送装置向预设手机号发送短信。
我们还可以在与所述给水口1和给料口2分别对应的供水系统和供面系统上设置电磁阀，并将该电磁阀也与所述单片机电连接，从而让单片机能够自动控制给水量和给面量，提高该和面机的自动化程度。
4 结语
在生活中，和面是个体力活，要想把面和匀是件不容易的事儿。要想和出水分刚刚好，和均匀的面就需要精确的控制。现有技术多采用比较复杂的机械结构，缺乏自动化和智能控制。通过湿度传感器和力传感器的使用，使判断更加精确，单片机控制自动加水和面粉，和好发出警报和发送短信，更加贴近人们的生活。

参考文献
[1]陆启玉.和面生产工艺与设备[M].北京:化学工业出版社,2007
[2]施逸津,王晓东.和面生产线工艺设计概述,现代面粉工业,2009
[3]方彦军,孙健智.智能仪器技术及其应用.北京:化学工业出版社,2004
[4]叶元烈, 机械优化设计理论[M], 北京 中国计量出版社 ，2001,121-123
[5]濮良贵, 机械设计[M], 北京 高等教育出版社 ，1996,263-270

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