微波介电加热检疫处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种微波介电加热检疫处理系统，该系统集成了屏蔽舱、高功率微波发生器、天馈子系统、玻璃钢托盘、进舱链板、出舱链板、传送带、模式搅拌器、温度传感器、视频监控设备、微波泄露监控设备、喷淋设备、系统控制设备，该系统实现了对原药物熏蒸检疫处理手段的替代，通过高功率微波介电加热的方式来对介质作灭活处理，避免了原处理方式带来的污染、药物残留、低效的不足。通过自动检测、闭环控制、安全监控实现检疫处理过程的智能化、便利化，具有环保、高效、安全的特点。

Microwave dielectric heating quarantine system

The invention discloses a processing system of electric heating and microwave, the system integrates the shielding tank, high power microwave generator, antenna subsystem, glass steel tray, into the cabin chain plate, EVA chain plate, belt, mode mixer, temperature sensor, video surveillance equipment, microwave leakage monitoring equipment, spraying equipment system, control equipment, the system realizes to replace the original drug fumigation and quarantine treatment, by high power microwave dielectric heating method to medium inactivation treatment, avoid the problems brought the original treatment of the pollution, drug residues, inefficient. Through automatic detection, closed-loop control, safety monitoring, intelligent and convenient for the process of quarantine treatment, it is environmentally friendly, efficient and safe.

【技术实现步骤摘要】
微波介电加热检疫处理系统
本专利技术涉及原木病虫害的检疫灭活领域，尤其涉及一种利用微波介电加热技术实现对进口原木病虫害的检疫灭活处理，替代目前药物熏蒸的处理方式。
技术介绍
原木是我国最主要的进口大宗商品之一，大量的原木进口隐藏着随原木进口带来的外来有害生物的传播与控制问题，即检疫处理问题。以往世界通行的检疫处理方法主要是采用化学药剂溴甲烷进行熏蒸处理。国内目前针对进口集装箱原木也是采取化学溴甲烷熏蒸技术进行原木病虫害处理，其处理方法主要存在三点弊端，一是溴甲烷为有毒气体，会带来严重的大气污染尤其对臭氧层的破坏；二是残留的溴甲烷对人员的健康会造成伤害，不符合职业健康要求；三是溴甲烷熏蒸处理一部集装箱原木需要24小时，生产效率很低。根据1997年《蒙特利尔议定书哥本哈根修正案》，由于溴甲烷对大气臭氧层的影响，发达国家已达成在2005年完全停止使用溴甲烷的协议，发展中国家也应在2015年前完全停止溴甲烷作为熏蒸处理剂使用。从保护环境的角度出发，检疫除害处理手段必将朝着以物理处理为主流的方向发展，国际植物保护组织鼓励缔约方在木材检疫处理中开展用微波介电加热方式替代溴甲烷熏蒸方式。微波辐射处理技术因其快速、高效和经济的优点，处于快速杀灭木材害虫检疫研究前沿。开发和研究微波检疫处理技术，不仅具有较好的经济价值，对提高口岸验放速度、增进“大通关”效能，对保护环境等，均具有十分重要的意义，社会效益十分巨大。微波是波长在1mm～1m之间，频率在300MHz～300GHz具有穿透性的电磁波，微波技术主要应用于雷达、导航、通讯等领域。微波辐射加热技术被开发应用仅仅60余年，上世纪50年代利用微波加热食品在美国取得了第一个专利。到60年代，微波加热技术已开始应用于干燥领域，但受当时技术条件限制，微波加热与传统手段相比所用设备复杂，投资大，效率低，微波应用在工业加热领域很少。随着技术发展，电子技术飞速发展，微波发生器的功率不断增大，微波加热技术已经日趋成熟，同时微波设备所用电子器件价格下跌，使得微波加热技术作为一种环境友好的作业方式，有了迅速的发展，民用应用最广泛的是家用微波炉；工业上在木材微波干燥有了很大的突破。到目前为止，微波辐射技术推广到冰冻食品解冻、面粉食品干燥、橡胶硬化处理、焦煤处理、化工产品的催化加热、中草药的萃取、微波医疗、陶瓷烧结等等。微波加热技术获得广泛应用的原因在于其对物体内部高效的穿透性的生热功能。微波辐射生热的机理：微波在传输过程中，产生交变的电磁场，当电介质处在交变的电磁场中，带有不对称电荷的分子受到交变电磁场的激励，产生转动，由于物资内部原有的分子无规律热运动和相邻分子之间作用，分子的转动受到干扰和限制，产生“摩擦效应”，结果一部分能量转化为分子热运动功能，即以热的形式表现出来，从而木材、煤炭等“电介质”被加热。将微波技术应用于原木检疫处理应用尚未见报道，相近的应用有：由南京检验检疫局和烟台枫林微波厂合作承担的“微波在进出口木质包装除害处理中的应用”课题，该课题于2005年结束，设计制造的微波处理机已申请知识产权保护，主要针对进出境木质包装的除害处理。微波杀虫的机理目前尚无定论，一般认为几大效应：1)热效应；2)非热效应；3)综合效应。微波杀虫是以热效应为主，非热效应为辅，通过多种效应共同作用的结果。
技术实现思路
为实现对进口原木环保、高效、安全检疫处理的要求，本专利技术微波介电加热检疫处理系统采用了综合机电一体的自动化处理系统本专利技术的技术方案是：一种微波介电加热检疫处理系统，包括：屏蔽舱1、微波发生器5、天馈子系统7、玻璃钢托盘12、进舱链板13、出舱链板10、托盘传送带11、模式搅拌器6、温度传感器9、视频监控设备8、微波泄露监控设备3、喷淋设备2、系统控制设备4；进舱链板13位于屏蔽仓进仓门前端，出舱链板10位于屏蔽仓出仓门后端，喷淋设备2位于进舱链板13处，屏蔽舱四周布置微波泄露监控设备3，屏蔽舱内外、进舱出舱环节皆布置有视频监控设备8，所有视频信号统一汇总到控制中心大屏幕，屏蔽舱内设置有温度传感器9，屏蔽舱1内上下布置波导天馈子系统7，天馈子系统7通过专门的波导开孔引出与舱外的微波发生器5连接，屏蔽舱内还布置有模式搅拌器6。进一步的，屏蔽舱1为矩形六面体结构，屏蔽舱1两侧为原木进出舱门；屏蔽舱1内布置有托盘传送带11及其支撑梁照明设备和视频监控设备8，照明设备和视频监控设备8由金属板形成的壳体密封，壳体透光的一面采用屏蔽玻璃提供微波衰减，避免强微波信号对设备内部的器件带来损伤，并确保了光的通透性，屏蔽舱的地面中间高两侧低，形成0.3％的坡度避免积水，屏蔽舱1两侧地面开有两个Φ30mm*60mm的圆形孔用于排除积水，形成具备排水能力的微波截止通道，不滞留残水；屏蔽舱1舱顶均布两扇通风窗作为强制排风口，两侧底部均布四扇通风窗作为自然进风口，排风口和进风口是截止波导风口，风口是大小为300mm*300mm、厚度为50mm正方形铜质蜂窝状结构，蜂窝结构边长3mm，进风口和排风口的四周与舱壁焊接，排风口上安装风机和风管形成抽风排湿系统，排风能力≥每次/3min；屏蔽舱1采用全焊接屏蔽方式，屏蔽舱壁各开口环节皆有良好的屏蔽手段，达到国标规定的限定值。进一步的，屏蔽舱1舱体内腔由镀锌钢板满焊形成屏蔽体，舱体镀锌钢板内外墙喷涂防锈漆，镀锌钢板由外侧的钢龙骨支撑，在此基础上，屏蔽舱1外固定一层20mm隔热棉起到保温作用，隔热棉外粘接一层12mm厚度铝塑板起到防腐、防盐雾及美观的作用。进一步的，原木的流转由进舱链板13、托盘传送带11、出舱链板10实现，原木在玻璃钢托盘12上作单层排布后，由叉车或吊装设备放置在进舱链板13上，进舱链板13将待处理原木及玻璃钢托盘12运送进屏蔽舱1；出舱链板10将处理后的原木及玻璃钢托盘12接送出屏蔽舱1，在屏蔽舱1内，由托盘传送带11承载原木及玻璃钢托盘12作往复运动，托盘传送带11的运动行程等于半波长的整数倍。进一步的，喷淋设备2由水箱、水管和雾化喷嘴组成，雾化喷嘴为2组*4个，雾化喷嘴均布于进舱链板13上方靠近屏蔽门进舱门一侧，由龙门形钢结构支撑杆支撑,针对原木表皮较干燥吸收微波较差的特点，在原木进屏蔽舱1的同时，采用喷淋设备2对进舱原木作喷淋处理，喷淋介质为软化自来水避免喷嘴结垢堵塞，利用水介质提高原木表皮吸收微波能力，从而提高表皮及里层温度均匀性以有效杀灭害虫。进一步的，屏蔽舱1四角各布置一套微波泄露监控设备3，微波泄露监控设备3中的接收天线接收到的信号进入检波对数接收机，得到表征漏功率幅度的对数压缩视频信号，将对数压缩视频信号与安全门限电平比较，当对数压缩视频信号超过安全门限，微波泄露监控设备3立即发出声光告警，并反馈控制系统立即关闭微波信号输出，确保全过程安全受控。进一步的，屏蔽舱内原木的温度传感器9将光纤温度传感器和红外温度传感器相结合，光纤温度传感器实现接触式温度测量，事先利用转头在原木上沿径向方向向原木内打孔埋入光纤温度传感器实现对原木内部温度的测量；红外温度传感器实现对原木表面的非接触测量，光纤温度传感器穿过截止圆波导24引入屏蔽舱内；红外传感器安装在屏蔽舱顶部截止圆波导24靠近舱外一端，由截止圆波导24为红外传感器提供强电磁场防护，红外传感器在截止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波介电加热检疫处理系统，其特征在于，包括：屏蔽舱(1)、微波发生器(5)、天馈子系统(7)、玻璃钢托盘(12)、进舱链板(13)、出舱链板(10)、托盘传送带(11)、模式搅拌器(6)、温度传感器(9)、视频监控设备(8)、微波泄露监控设备(3)、喷淋设备(2)、系统控制设备(4)；所述进舱链板(13)位于所述屏蔽舱(1)进舱门前端，所述出舱链板(10)位于所述屏蔽舱(1)出舱门后端，所述喷淋设备(2)位于所述进舱链板(13)处，所述屏蔽舱(1)四周布置所述微波泄露监控设备(3)，屏蔽舱(1)内外、进舱出舱环节皆布置有视频监控设备(8)，所有视频信号统一汇总到控制中心大屏幕；所述屏蔽舱(1)内设置有温度传感器(9)，所述屏蔽舱(1)内上下布置波导天馈子系统(7)，天馈子系统(7)通过专门的波导开孔引出与舱外的微波发生器(5)连接，屏蔽舱(1)内还布置有模式搅拌器(6)。

【技术特征摘要】
1.一种微波介电加热检疫处理系统，其特征在于，包括：屏蔽舱(1)、微波发生器(5)、天馈子系统(7)、玻璃钢托盘(12)、进舱链板(13)、出舱链板(10)、托盘传送带(11)、模式搅拌器(6)、温度传感器(9)、视频监控设备(8)、微波泄露监控设备(3)、喷淋设备(2)、系统控制设备(4)；所述进舱链板(13)位于所述屏蔽舱(1)进舱门前端，所述出舱链板(10)位于所述屏蔽舱(1)出舱门后端，所述喷淋设备(2)位于所述进舱链板(13)处，所述屏蔽舱(1)四周布置所述微波泄露监控设备(3)，屏蔽舱(1)内外、进舱出舱环节皆布置有视频监控设备(8)，所有视频信号统一汇总到控制中心大屏幕；所述屏蔽舱(1)内设置有温度传感器(9)，所述屏蔽舱(1)内上下布置波导天馈子系统(7)，天馈子系统(7)通过专门的波导开孔引出与舱外的微波发生器(5)连接，屏蔽舱(1)内还布置有模式搅拌器(6)。2.如权利要求1所述的微波介电加热检疫处理系统，其特征在于，所述屏蔽舱(1)为矩形六面体结构，屏蔽舱(1)两侧为原木进出舱门；所述屏蔽舱(1)内布置有托盘传送带(11)及其支撑梁照明设备和视频监控设备(8)，所述照明设备和视频监控设备(8)由金属板形成的壳体密封，所述壳体透光的一面采用屏蔽玻璃提供微波衰减；所述屏蔽舱(1)的地面中间高两侧低，形成0.3％的坡度避免积水，所述屏蔽舱(1)两侧地面开有两个Φ30mm*60mm的圆形孔用于排除积水；所述屏蔽舱(1)舱顶均布两扇通风窗作为强制排风口，所述屏蔽舱(1)底部均布四扇通风窗作为自然进风口，所述排风口和进风口为截止波导风口，所述风口是大小为300mm*300mm、厚度为50mm的正方形铜质蜂窝状结构，蜂窝结构边长3mm，所述排风口和进风口四周与所述屏蔽舱(1)舱壁焊接，所述排风口上安装风机和风管形成抽风排湿系统，排风能力≥每次/3min；所述屏蔽舱(1)采用全焊接屏蔽。3.如权利要求2所述的微波介电加热检疫处理系统，其特征在于，所述屏蔽舱(1)舱体内腔由镀锌钢板满焊形成屏蔽体，所述屏蔽舱(1)舱体镀锌钢板内外墙喷涂防锈漆，所述镀锌钢板由外侧的钢龙骨支撑，所述屏蔽舱(1)外固定一层20mm的隔热棉，所述隔热棉外粘接一层12mm的铝塑板。4.如权利要求3所述的微波介电加热检疫处理系统，其特征在于，原木的流转由所述进舱链板(13)、托盘传送带(11)、出舱链板(10)实现，原木在所述玻璃钢托盘(12)上作单层排布后，由叉车或吊装设备放置在所述进舱链板(13)上，所述进舱链板(13)将待处理原木及玻璃钢托盘(12)运送进所述屏蔽舱(1)；所述出舱链板(10)将处理后的原木及玻璃钢托盘(12)接送出所述屏蔽舱(1)，在所述屏蔽舱(1)内，托盘传送带(11)承载原木及玻璃钢托盘(12)作往复运动，所述托盘传送带(11)的运动行程等于半波长的整数倍。5.如权利要求4所述的微波介电加热检疫处理系统，其特征在于，所述喷淋设备(2)由水箱、水管和雾化喷嘴组成，所述雾化喷嘴为2组*4个，所述雾化喷嘴均布于进舱链板(13)上方靠近屏蔽门进舱门一侧，由龙门形钢结构支撑杆支撑；在原木进屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘城，徐颂，王德强，李宣彤，白莉，魏明辉，曲伟，雷泽斌，王汝征，周旭峰，
申请(专利权)人：大连港森立达木材交易中心有限公司，辽宁出入境检验检疫局检验检疫技术中心，北京华航无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21