物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干机及方法技术

本发明专利技术公开了一种物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干机及方法。它包括物料输送系统、加热排湿系统、控制系统等，加热排湿系统固定在物料输送系统上，加热排湿系统包括波导、排湿风机、磁控管、板式搅拌器、搅拌电动机等，波导固定在机架上，磁控管成两列固定在波导的箱体顶部，波导排湿口通过管道与排湿风机入口连接；板式搅拌器铰链在波导内，通过搅拌电动机驱动进行摆动，从而使波导内微波能均匀分布，红外热成像仪固定在波导的箱体上部中心，并将烘干过程中物料表面温度实时传输至计算机，计算机依据物料温度和设定温度通过控制台控制磁控管的微波能输出，从而控制被干燥物料温度在烘干过程始终精确保持在适宜范围内，保证了农产品烘干品质。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。它包括物料输送系统、加热排湿系统、控制系统等，加热排湿系统固定在物料输送系统上，加热排湿系统包括波导、排湿风机、磁控管、板式搅拌器、搅拌电动机等，波导固定在机架上，磁控管成两列固定在波导的箱体顶部，波导排湿口通过管道与排湿风机入口连接；板式搅拌器铰链在波导内，通过搅拌电动机驱动进行摆动，从而使波导内微波能均匀分布，红外热成像仪固定在波导的箱体上部中心，并将烘干过程中物料表面温度实时传输至计算机，计算机依据物料温度和设定温度通过控制台控制磁控管的微波能输出，从而控制被干燥物料温度在烘干过程始终精确保持在适宜范围内，保证了农产品烘干品质。【专利说明】
本专利技术涉及农产品加工机械，尤其涉及一种物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘 千机及方法。
技术介绍
干燥作为农产品保藏的重要手段之一，经脱水干燥的农产品具有方便、健康、毋须 冷藏及运输费用低等优点，在世界各地有着广泛的市场前景。目前，干燥方法主要有热风干 燥、真空干燥、冷冻干燥和微波干燥等，但现常用的热风干燥耗时长、速度慢，由表及里形成 负的温度梯度，不利于水分蒸发，千燥表层先干会阻碍内部水分的扩散，干燥品质得不到保 障；真空干燥、冷冻干燥干燥温度较低，可在一定程度上保留食品的色、香、味及营养成分， 但其传热速度慢，干燥时间较长，成本极高。而微波干燥时物料的升温和蒸发是在整个物体 中同时进行的，由于物料表面由于蒸发冷却的缘故，使物料表面温度略低于里层温度，形成 温度梯度；同时由于物料内部产生热量，以致内部蒸汽迅速产生,形成压力梯度，微波干燥 过fe中iim度梯度、传热和蒸汽压迁移方向均一致，从而极大改善了干燥过程中的水分迁移 条件，干燥速度快、干燥时间短；不过微波干燥易出现过度加热，局部温度可超过物料耐受 温度，现有的微波烘干设备一般无物料表温度监控系统，或采用单点温度测定，不能全面反 映局部温度超高点，从而导致农产品等热敏性物料的品质下降，营养风味损失，特别是烘干 后期由于局部温度太高甚至使用农产品着火，存在较大的安全隐患。因此，特别需要研制一 种物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干机及温度控制方法，以对烘干过程中全部物料的 温度进行全面、实时、精准监控，及时增加或减小微波功率，以保证烘干农产品在烘干过程 中的色、香、味和营养成分。
技术实现思路
^本专利技术的目的是为了克服普通微波干燥设备易出现过度加热、局部温度过高，导 致农广品风味品质下降、营养风味损失等缺点，提供一种物料表面温度精确控制的蔬菜微 波烘干机及方法。 本专利技术解决技术问题所采取的技术方案是： 物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干机包括物料输送系统、加热排湿系统、控制系 统，加热排湿系统固定在物料输送系统上方； 一，料输送系统包括从动滚筒、下料斗、机架、输送带、支撑滚轮、输送电动机、主动滚筒， 2动滚筒、主动滚筒通过轴承支座分别固定在机架两端，从动滚筒、主动滚筒、输送带构成 ?传动L多?支撑滚轮均匀固定在机架的两条纵梁上、输送带下方，输送电动机固定在机架 安装主动滚筒一端的下部，输送电动机与主动滚筒采用链传动连接；下料斗固定在机架另 一端上方； 一加热排湿系统包括波导、观察窗、排湿风机、磁控管、支座、板式搅拌器、连杆、顶盖、驱 动盘、搅拌电动机，波导包括反射底板、箱体，箱体为长方体形箱式结构且下部无底，箱体固 定在机架上，在箱体物料输出一端上部设有锥台形排湿口，反射底板为平板并固定在机架 两条纵梁之间上部、输送带下方；顶盖固定在箱体上部，排湿风机固定在顶盖上，箱体的排 湿口通过管道与排湿风机入口连接；观察窗设于箱体一侧，六只磁控管成两列固定在箱体 上部，磁控管的能量输出器置于箱体内部；板式搅拌器一边通过支座铰链在箱体内上方，搅 拌电动机固定在箱体外侧，电动机的输出轴伸入箱体内，驱动盘固定在电动机的输出轴上， 连杆一端与板式搅拌器的另一边铰链连接，连杆另一端与驱动盘边缘处铰链连接； 控制系统包括计算机、控制台、红外热成像仪，红外热成像仪固定在箱体上部中心。 物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干方法包括： 1) 热图像采集：控制台控制红外热成像仪实时采集箱体内输送带上物料的热图像，然 后计算机从红外热成像伩中获取所采集的热图像文件； 2) 温度分布图绘制：计算机根据热图像及温度数据，绘制箱体内输送带上的物料温度 分布图，获取每个温度超过设定温度范围的区域并计算该区域面积，以及低于设定温度范 围的区域并计算该区域面积； 3) 温度控制：当单个温度超过设定温度的区域面积大于设定面积，计算机根据当前物 料温度向控制台发出指令，控制台通过继电器减少磁控制管工作数量，以降低微波输出功 率，然后物料恢复至正温度范围；当温度低于设定温度的区域面积大于设定面积，计算机根 据当前物料温度向控制台发出指令，控制台通过继电器增加磁控制管工作数量，或适当降 低输送带输送速度，使用物料温度处于较佳的范围内。 本专利技术利用红外热成像仪实时将烘干箱体被干燥物料表面温度的图像传输至计 算机，通过计算机计算不同温度的区域面积、最高温度并与设定温度比较，并通过控制台增 加或减小磁控管的工作数量，保证了烘干过程中物料温度不超过设定值；同时，在烘干箱体 内设直了板式搅拌器，烘干过程中以一定频率摆动，从而使箱体内的微波不断改变方向，提 高了微波的均匀性，也有利于提高对物料加热的均匀性。整机加热排湿系统可根据烘干生 产率组合，烘干过程自动化，生产率高，保证了烘干的蔬菜色泽与营养价值，满足规模农产 品烘干加工要求。 本专利技术通过烘干箱体内设置了板式搅拌器，使微波能在物料上分布更加均匀，为 同一横截面处物料干燥温度一致奠定了基础；实时根据红外热成像仪测得的烘干箱体被干 燥物料表面温度分布进行微波输出功率的调节，保证了农产品在烘干过程中物料温度不超 过对表观色泽、营养成分影响的温度，从而提高了 了农产品干燥的品质，烘干过程自动化， 生产效率高。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干机的主视图； 图2是物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干机加热排湿系统的俯视图； 图3是物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘千机的控制电路图； 图中：计算_机1、控制台2、从动滚筒3、下料斗4、机架5、输送带6、支撑滚轮7、反射底 板8、观察窗9、箱体10、输送电动机U、变频器u、主动滚筒1S、排湿风机14、磁控管 15、红 外热成像仪16、支座17、板式搅拌器18、连杆19、顶盖20、驱动盘21、搅拌电动机22。 【具体实施方式】 下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。 如图1、图2、图3所示，物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干机包括物料输送系 统、加热排湿系统、控制系统，加热排湿系统固定在物料输送系统上方； '、 物料输送系统包括从动滚筒3、下料斗4、机架5、输送带6、支撑滚轮八输送电动机n、 主动滚筒13,从动滚筒3、主动滚筒13通过轴承支座分别固定在机架5两端，从动滚筒3、 主动滚筒13、输送带6构成带传动，多个支撑滚轮7均匀固定在机架 5的两条纵梁上、输送 市6下方，输送电动机11固定在机架5安装主动滚筒13 -本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物料表面温度精确控制的蔬菜微波烘干机，其特征在于包括物料输送系统、加热排湿系统、控制系统，加热排湿系统固定在物料输送系统上方；物料输送系统包括从动滚筒(3)、下料斗(4)、机架(5)、输送带(6)、支撑滚轮(7)、输送电动机(11)、主动滚筒(13)，从动滚筒(3)、主动滚筒(13)通过轴承支座分别固定在机架(5)两端，从动滚筒(3)、主动滚筒(13)、输送带(6)构成带传动，多个支撑滚轮(7)均匀固定在机架(5)的两条纵梁上、输送带(6)下方，输送电动机(11)固定在机架(5)安装主动滚筒(13)一端的下部，输送电动机(11)与主动滚筒(13)采用链传动连接；下料斗(4)固定在机架(5)另一端上方；加热排湿系统包括波导、观察窗(9)、排湿风机(14)、磁控管(15)、支座(17)、板式搅拌器(18)、连杆(19)、顶盖(20)、驱动盘(21)、搅拌电动机(22)，波导包括反射底板(8)、箱体(10)，箱体(10)为长方体形箱式结构且下部无底，箱体(10)固定在机架(5)上，在箱体(10)物料输出一端上部设有锥台形排湿口，反射底板(8)为平板并固定在机架(5)两条纵梁之间上部、输送带(6)下方；顶盖(20)固定在箱体(10)上部，排湿风机(14)固定在顶盖(20)上，箱体(10)的排湿口通过管道与排湿风机(14)入口连接；观察窗(9)设于箱体(10)一侧，六只磁控管(15)成两列固定在箱体(10)上部，磁控管(15)的能量输出器置于箱体(10)内部；板式搅拌器(18)一边通过支座(17)铰链在箱体(10)内上方，搅拌电动机(22)固定在箱体(10)外侧，电动机(22)的输出轴伸入箱体(10)内，驱动盘(21)固定在电动机(22)的输出轴上，连杆(19)一端与板式搅拌器(18)的另一边铰链连接，连杆(19)另一端与驱动盘(21)边缘处铰链连接；控制系统包括计算机(1)、控制台(2)、红外热成像仪(16)，红外热成像仪(16)固定在箱体(10)上部中心。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王永维，王俊，唐燕海，韦真博，程绍明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33