一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机制造技术

一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机，包括机身外壳、控制面板、加热装置、电源开关、凹槽电源插口、热电偶探头；控制面板由LCD液晶显示屏、LED指示灯、功能按键组成，各个功能元件的控制端通过导线与控制电路板相应接口连接；加热装置由加热槽、电极板组成，通过导线与控制电路板的交流电压输出端连接；凹槽电源插口的内端通过电源开关的串联与控制电路板的电源输入端连接；热电偶探头从机盖中部伸出，其控制端通过导线与控制电路板的相应端口连接；本发明专利技术实现了豆腐加热过程加热速率和保温凝固过程保温温度、时间的精确控制，具有加热更均匀、电能转换率更高和环境友好，不易产生结垢、杀菌更彻底等优点，提高了豆腐品质。

Heating rate and heat insulation controllable domestic ohmic heating bean curd machine

Household bean curd machine an ohmic heating heating rate and heat preservation control, including the body shell, a control panel, a heating device, power switch, power socket, thermocouple probe groove; the control panel by LCD LCD display, LED lights, function keys, control of each functional element connected with the control circuit board through corresponding interface wire the heating device comprises a heating tank; and an electrode plate, the AC voltage output and the control circuit board wire connecting ends of the grooves; the inner end of the socket through the power switch in series with the control circuit board power source connected with the input end; the thermocouple probe from the machine cover extends out from the middle of the control terminal, connected by the corresponding port and control circuit plate wire; the invention realizes the accurate control of tofu heating process for the heating rate and holding temperature, solidification time, out The utility model has the advantages that the utility model has the advantages of even heating, high conversion rate of electric energy, environmental friendliness, easy scaling, and thorough sterilization.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种食品加热装置，特别涉及一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机。
技术介绍
豆腐品种不同，其加工工艺也不同，但无论哪一种加工工艺，都有煮浆和凝固过程，这是豆腐制作的核心工艺，对豆腐的品质和出品率影响最大。现如今，豆腐制作生产加热方式主要包括传导(底盘电阻丝加热、锅炉加热)、对流(加热管蒸汽加热)、辐射(高频电磁感应加热)三种。在豆腐的加热煮浆过程中，无论是底盘电阻丝加热、锅炉加热还是加热管蒸汽加热，豆浆内部都存在温度梯度，致使豆浆内部温度分布不均，即加热不均匀，影响煮浆质量，易使凝胶状豆腐凝固失败。且由于加热过程存在温度梯度，很难控制豆浆的加热温度，当豆浆中心温度加热到需要温度时，周围温度早已经超过需要温度，这个温度差也使中心位置豆浆和外围豆浆加热时间不同。温度低于变性温度，蛋白质多肽链难以充分打开，豆腐硬度下降；温度高于变性温度太多，一方面使豆腐色泽加深，影响豆腐的强度和质构均匀性造成能耗高、热量浪费严重，增加豆腐的生产成本。而以高频电磁感应作为加热方式的豆腐制作设备，规模大、成本高，不适合小规模豆腐制作，无法满足家庭需求。欧姆加热技术区别于热传导、热对流和热辐射加热，具有加热快速、加热均匀、可以精确控制加热温度、电能转换率高和环境友好，不存在加热面产生结垢、焦糊等特点，特别适合于蛋白质含量高的豆浆的加热。同时由于电场的存在，使杀菌更彻底。而欧姆加热的加热速率对于豆腐煮浆质量影响较大。通过实验发现，固定加热温度和热处理时间不变，加热速率越小，熟豆浆的粘度越大，从而影响豆腐的硬度；而保温温度和保温时间对熟豆浆凝固成凝胶状豆腐的品质也有较大的影响。因此，精确控制欧姆加热过程中煮浆加热速率及保温温度和时间可以有效地提高豆腐品质。而至今还没有出现一种可精确控制加热速率及保温温度的欧姆加热豆腐机。
技术实现思路
为了克服目前豆腐煮浆过程中加热不均匀，加热速率、保温凝固温度、凝固时间不易控制等弊端，本专利技术提供一种全新加热方式的家用豆腐机，其目的是开发出一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机，其能够精确控制生豆浆加热煮浆过程中的加热速率，保温凝固过程中的保温凝固温度、凝固时间。本专利技术是通过以下方案实现：一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机，包括机身外壳1、控制面板2、加热装置3、电源开关4、凹槽电源插口5、热电偶探头6；控制面板2由LCD液晶显示屏202、LED指示灯201、功能按键203组成，各个功能元件的控制端通过导线与控制电路板的相应接口连接；加热装置3由加热槽301、电极板302组成，两个电极板302平行相对置于加热槽301两端中，并通过导线与控制电路板的交流电压输出端连接，实现欧姆加热；凹槽电源插口5的外端可与电源插头连接，内端通过电源开关4的串联与控制电路板的电源输入端连接；热电偶探头6从机盖中部伸出，在豆腐机盖紧机盖工作时，实现温度的检测，其控制端通过导线与控制电路板的相应端口连接。本豆腐机采用欧姆加热(通电加热)方式以自行设定的加热速率加热含有凝固剂的生豆浆至自行设定的保温凝固温度，并在自行设定的保温凝固时间结束前使豆浆保温凝固成凝胶状豆腐。通过加热煮浆及保温凝固过程中测量采集模块实时检测加热装置内豆浆温度、加热装置两端的电压、电流，反馈给单片机控制交流调压模块实时调压，保持恒定加热速率加热煮浆以及恒定保温温度凝固；保温凝固时间到达后，系统电源自动关闭，工作结束，凝胶状豆腐制作完成。本专利技术的优点是：为满足人们对家用豆腐机的需求，降低家庭豆腐制作的难度，提高豆腐制作中煮浆、凝固质量，本专利技术以欧姆加热作为新的加热方式，设计一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机。其成本低廉，加热均匀，电能转换效率高，环境友好，装置简单紧凑，易于操作，能够精确实现加热速率及保温可控。附图说明图1为本专利技术的家用欧姆加热豆腐机产品外观结构示意图图2为本专利技术的控制面板示意图图3为本专利技术的控制系统结构示意图图4为本专利技术的交流调压主电路原理图图5为本专利技术的交流调压控制电路原理图图6为本专利技术的测量采集模块及辅助功能模块电路原理图图7为本专利技术的加热速率及保温控制示意图具体实施方式参阅图1和图2，本专利技术的一种加热速率及保温可控家用欧姆加热豆腐机，包括机身外壳1、控制面板2(LCD液晶显示屏202、LED指示灯201、功能按键203)、加热装置3(加热槽301、电极板302)、电源开关4、凹槽电源插口5、热电偶探头6。机身外壳1尺寸为40*20*20cm3、加热槽301尺寸为20*15*10cm3、加热容量为1.5L；加热最大功率为1000W；机身外壳1和加热槽301材质均为食品级PP板(聚丙烯)，具有无毒、耐高温、绝缘性好、强度高、质量轻等特点；电极板为不锈钢材质，具有耐腐蚀、价格低、导电性优良等特点，热电偶为K型绝缘表面热电偶探头。具体工作过程：将1.5L含有凝固剂的生豆浆缓缓倒入加热槽301中，盖紧机盖，凹槽电源插口5通过电源插头与220V市电连接，打开电源开关4，LCD液晶显示屏202亮，红色电源指示灯亮；按下设置按键，通过加、减按键、依次设定加热速率、保温温度及保温时间；设置完成后按下开始/结束按键，豆腐机开始加热煮浆，绿色LED指示灯亮，LCD液晶显示屏202实时显示加热温度；到达保温温度后，绿色LED指示灯灭，黄色LED指示灯亮，LCD液晶显示屏202显示剩余保温凝固时间，豆腐机进入保温凝固工作状态；保温凝固时间到达后，黄色LED指示灯灭，蓝色LED指示灯闪烁，同时蜂鸣器发声报警，系统结束工作，凝胶状豆腐制作完成。参阅图3和图6，本专利技术的控制系统包括开关电源模块701、单片机702、辅助功能模块703、测量采集模块704、加热装置3、交流调压模块705。开关电源模块701经交流调压模块705的电压输出端通过导线连接加热槽301两端的电极板302，开关电源模块701中直流电源电路的+15V、+12V、-12V、+5V、-5V输出端分别连接各个模块电子元件的电源端，交流调压模块705中DA转换器的控制端连接到单片机相应的I/O口，单片机702控制交流调压模块705的输出电压；测量采集模块中热电偶探头6的热端经绝缘处理后置于加热装置3中部，其冷端连接热电偶模数转换器的输入端，热电偶模数转换器的控制端连接单片机702相应的I/O口，电压变送器的测量端连接加热槽301两端的电极板3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机，包括机身外壳1、控制面板2、加热装置3、电源开关4、凹槽电源插口5、热电偶探头6；控制面板2由LCD液晶显示屏202、LED指示灯201、功能按键203组成，各个功能元件的控制端通过导线与控制电路板的相应接口连接；加热装置3由加热槽301、电极板302组成，两个电极板302平行相对置于加热槽301两端中，并通过导线与控制电路板的交流电压输出端连接，实现欧姆加热；凹槽电源插口5的外端可与电源插头连接，内端通过电源开关4的串联与控制电路板的电源输入端连接；热电偶探头6从机盖中部伸出，在豆腐机盖紧机盖工作时，实现温度的检测，其控制端通过导线与控制电路板的相应端口连接；机身外壳1尺寸为40*20*20cm3、加热槽301尺寸为20*15*10cm3、加热容量为1.5L；最大加热功率为1000W；机身外壳1和加热槽301材质均为食品级PP(聚丙烯)，具有无毒、耐高温、绝缘性好、强度高、质量轻等特点；电极板为不锈钢材质，具有耐腐蚀、价格低、导电性优良等特点，热电偶探头为K型绝缘。

【技术特征摘要】
1.一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机，包括机身外壳1、控制
面板2、加热装置3、电源开关4、凹槽电源插口5、热电偶探头6；控制面板2
由LCD液晶显示屏202、LED指示灯201、功能按键203组成，各个功能元件的
控制端通过导线与控制电路板的相应接口连接；加热装置3由加热槽301、电极
板302组成，两个电极板302平行相对置于加热槽301两端中，并通过导线与
控制电路板的交流电压输出端连接，实现欧姆加热；凹槽电源插口5的外端可
与电源插头连接，内端通过电源开关4的串联与控制电路板的电源输入端连接；
热电偶探头6从机盖中部伸出，在豆腐机盖紧机盖工作时，实现温度的检测，
其控制端通过导线与控制电路板的相应端口连接；机身外壳1尺寸为
40*20*20cm3、加热槽301尺寸为20*15*10cm3、加热容量为1.5L；最大加热功
率为1000W；机身外壳1和加热槽301材质均为食品级PP(聚丙烯)，具有无毒、
耐高温、绝缘性好、强度高、质量轻等特点；电极板为不锈钢材质，具有耐腐
蚀、价格低、导电性优良等特点，热电偶探头为K型绝缘。
2.根据权利要求1所述的一种加热速率及保温可控的家用欧姆加热豆腐机，
其特征是：本发明的控制系统包括开关电源模块701、单片机702、辅助功能模
块703、测量采集模块704、加热装置3、交流调压模块705；开关电源模块701
经交流调压模块705的电压输出端通过导线连接加热槽301两端的电极板302，
开关电源模块701中直流电源电路的+15V、+12V、-12V、+5V、-5V输出端分别
连接各个模块电子元件的电源端，交流调压模块705中DA转换器的控制端连接
到单片机相应的I/O口，单片机702控制交流调压模块705的输出电压；测量
采集模块中热电偶探头6的热端经绝缘处理后置于加热装置3中部，其冷端连
接热电偶模数转换器的输入端，热电偶模数转换器的控制端连接单片机702相
应的I/O口，电压变送器的测量端连接加热槽301两端的电极板302、交流调压

\t交流调压模块705的输出端导线穿过电流变送器中心测量口，电压变送器及电
流变送器的输出端分别连接AD转换器相应的输入端，AD转换器的输出端连接单
片机702相应的I/O口，单片机702接收模数转换后的温度、电压、电流检测
信号；辅助功能模块703由上位机、串口通讯电路、LCD液晶显示屏202、LED
指示灯201、功能按键203、蜂鸣器组成；上位机通过数据线与串口通讯电路连
接，串口通讯电路接收发送端连接单片机702相应I/O口，通过串口调试助手
接收实时检测数据，LCD液晶显示屏202控制端连接单片机702相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星恕，黄磊，刘文涛，谢子明，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61