一种高效脉冲触发高频加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种高效脉冲触发高频加热装置，涉及一种生物性物料的加热干燥装置，利用LC振荡原理，设计振荡回路并以电容作为加热器，被加热物充当电容介质，利用瞬态电流作用于电容介质进行加热；同时，在设定的脉宽和占空比脉冲触发下，不用反馈电路且控制与加热之间实现直流隔离，另外还包括自锁定跟踪自谐振频率，由于电路一直处于时序连续的自谐振渐变状态过程中，所以装置的效率始终保持最高，此装置结构简单易制作且效率极高同时配合低真空环境除湿干燥，具有极高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种高效脉冲触发高频加热装置本专利技术是涉及一种生物性物料的加热干燥装置，而尤指利用瞬态(transient)电流通过电容对物料介质加热的干燥装置。
技术介绍
电磁波加热干燥属于电磁场介质加热范畴，其主要相关作用对象是物料所含水份，不同的含水率吸收的电磁波能量是不同的。介质吸收电磁波后，使其中的水分子的动能增大，导致有更多的水分子飞出物料。电磁波干燥的这一微观机理，使得它的干燥速度远超传统的烘烤及风干等方法。但是，物料作为介质，随着物料被逐步干燥，其介电常数也在变小，致使电磁波加热环路失谐及效率下降，因此，原有的电磁波加热，例如微波炉、电磁炉，都必须固定频率，而自动频率控制不仅带来频率调整的局限而且效率尤其是总体效率随含水率的减小而减小，不能得到本质的提升。因此需要一种新的方式一劳永逸的解决问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术设计一种电路加热方式，通过三部分装置实现：测控及供电、加热干燥、传送等三部，测控及供电部包括供电系列电源、开关管组件(含供电电源)、脉冲发生器及输出端口、系列采集模块，加热干燥部包括电磁屏蔽电磁屏蔽真空釜及其内置的物料加热容器，传送部包括输送被加热物料进出电磁屏蔽真空釜的传动装置，初、次级线圈均缠绕于闭合磁环组成高频变压器结构，其中初级线圈所在环路为初级环路，次级线圈所在环路为次级环路，利用物料电磁波吸收固有频率，而被加热物料作为环路电容介质，因含水率与环路即时的固有频率相关且随加热变化，则即时的固有频率与加热中的瞬态(transient)电磁波频率一致；通过脉冲控制、开关管组件(含供电电源)、闭合磁环、设置于闭合磁环上的初次级线圈及其次级振荡环路等形成串接周期可变的连续间歇的瞬态振荡，其中，触发脉冲周期大于最大瞬态周期，在此间隔连接之下，相邻瞬态之间不会重叠，若干次次级环路发生一系列瞬态环路振荡时序串联形成整个电磁振荡加热的全过程，且过程结束的标志为含水率达到某一设定值。进一步，所述脉冲触发是由脉冲发生器产生脉冲触发开关管组件(含供电电源)的控制极导通工作，导通电流注入作用于闭合磁环初级线圈转换为磁能暂存于闭合磁环(由脉冲上升沿开始至下降沿结束)，再通过闭合磁环将磁能转换为次级线圈环路电流并在次级环路的电容器产生电磁场加热所含介质(由脉冲下降沿开始至瞬态震荡衰减完毕)，其介质设置为被加热物质，此种加热为非接触式加热，包括有规则外形的块状物料和无规则小颗粒物料。进一步，所述LC次级环路的瞬态电流振荡频率即为次级环路的即时谐振频率，此频率在脉冲的依次触发和一系列随介质含水率变化的瞬态振荡过程中，其频率在无反馈环路情况下渐变而且自洽(self-consistent)调整为次级线圈环路的固有谐振频率，这种特征为此系统的固有属性。进一步，所述开关管组件(含供电电源)与所述物料加热容器一一对应，物料加热容器采用至少一套的多套腔体对称、均布方式设置，对称方式包括且不仅限于点、线、面对称，针对加热过程和被加热物质的介质频率特性，在具体的加热过程实施之前，对物料加热容器进行电容匹配，电容匹配的对象包含且不仅包含物料加热容器的内部形状、各部分之间连接件的绝缘性和导电性，等效电容，分布电容以及板间的距离、体积、平行度，电容匹配原则遵循电磁场均匀度的最大化。进一步，所述脉冲触发具体还兼有能量路径的启动功能，即遵循以下路径：由脉冲触发的上升沿开始至下降沿结束，电流经初级线圈转化为磁场能暂存于闭合磁环，再经瞬态振荡变成电流流入电容，而后经电路振荡将电流能变化成交变电磁场能直接作用于被加热介质，以此达到非物体接触式干燥加热的目的。进一步，所述电磁屏蔽真空釜设置为具有电磁屏蔽功能的真空釜，在真空釜的各种对外开口处设置全金属扣锁盖，开口边沿处设置限波槽，在有过线的开口处除设置限波槽外还覆盖整体冲压的镂空网。进一步，所述闭合磁环设置为低磁导率，低漏磁元件，以漏感小、损耗低、高频响为首选。进一步，所述供电系列电源和供电电源，是分别专属于整个加热装置和所述开关管组件的供电装置，均包括市电，稳压直流电源，太阳能直流源及储能电容及其切换装置等。附图说明图1为本专利技术装置的工作示意图；图2为本专利技术装置相互对应的电流、电压、电路及时序示意图。具体实施方式工作过程及原理：如附图1、2所示，通过内部信息数据采集、变送(图中未示)后传至测控及供电部，再经测控及供电部的内部处理器(图中未示)做相应处置并发出指令，传送部(图中未示)输送被加热物料进入加热部进行加热，加热由测控及供电部(图中未示)输出的脉冲信号触发，待加热过程完成后，被加热物料由传送部(图中未示)输送出加热部。应用原理：使用脉冲触发瞬态振荡，将一系列的瞬态振荡串联起来，脉冲与瞬态一一对应形成，一串瞬态振荡的串联集合，每个瞬态对应一个次级环路电容介质的加热过程，又一连串的加热过程，完成整批物料的加热程序，同时通过调节脉宽和占空比，保持脉冲触发与次级环路的瞬态振荡互无干扰，基本废弃固定频率和反馈式频率跟踪方式，实现自洽的瞬态振荡，保持次级环路LC振荡加热谐振性质。总之，本专利技术从能量转换方面遵循以下路径：由脉冲触发电流能经线圈转化为磁场能，再经瞬态振荡变成位移电流能集中于电容，而后经电路振荡将电流能变化成交变电磁场能直接作用于被加热介质，以达到干燥加热目的。实施步骤：如(图1、图2)所示，所提供的与测控及供电部(图中未示)和加热干燥部(图中未示)有关的电路及部件的工作原理图示意图，包括脉冲发生器(图中未示)产生触发脉冲Vd，Vd通过电容C1加在开关管组件(含供电电源)T的控制极。当开关管组件T在无输入时处于断开状态，没有电流通过高频变压器初级线圈L1；但一旦脉冲发生器开始工作，开关管组件(含供电电源)T收到触发脉冲Vd的作用立即导通，因此在高频变压器初级线圈L1中会产生急速上升的电流Ic，而后触发脉冲Vd结束，开关管组件(含供电电源)T立即关断，这一突变在高频变压器次级线圈L2与装有物料的物料加热容器的即时电容Cw所形成的谐振电路中立即产生瞬态的高频电流Id，其频率将为下式所决定。其中L和C分别代表，L2(次级线圈的电感)和Cw(为装有物料的物料加热容器的即时电容值)。物料将在物料加热容器形成的位移电流的作用下被加热干燥。由于水的介电常数很高，因此Cw是随物料干燥程度变小而逐渐变小，这使得f也是随物料含水率下降而上升；在本专利技术中，这一特点通过试验获得的经验公式被用来测定物料含水率，并依其f变化通过传感装置、计算机、经验公式计算并调节触发脉冲Vd的频率。另外，本专利技术还兼有两种同步功能，一是物料加热，二是通过频率传感器可实时测定物料的含水率，两者同步进行。此外，开关管组件T的电源供应采用市电、储能电容、直流稳压电源、光太阳能电源几种方式组合形成(图中未示)，具体方式根据物料含水率进行经验公式匹配；而物料加热容器的结构是依据电容电场均匀度最高为原则设定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效脉冲触发高频加热装置，其特征在于，该装置包括：测控及供电、加热干燥、传送三部分，以初、次级线圈缠绕于闭合磁环组成高频变压器结构，并围绕此为核心完成加热过程，利用次级线圈环路的LC瞬态振荡在电容内部形成的位移电流对其介质加热，而电容介质因含水率因与环路即时的固有频率相关且可变，可被实时间接测量，而即时的固有频率与加热中的瞬态(transient)电磁波频率一致，通过脉冲间接控制次级线圈及其次级振荡环路形成一连串的瞬态振荡，由此形成整个电磁振荡加热的全过程，属于非接触式直接加热。

【技术特征摘要】
1.一种高效脉冲触发高频加热装置，其特征在于，该装置包括：测控及供电、加热干燥、传送三部分，以初、次级线圈缠绕于闭合磁环组成高频变压器结构，并围绕此为核心完成加热过程，利用次级线圈环路的LC瞬态振荡在电容内部形成的位移电流对其介质加热，而电容介质因含水率因与环路即时的固有频率相关且可变，可被实时间接测量，而即时的固有频率与加热中的瞬态(transient)电磁波频率一致，通过脉冲间接控制次级线圈及其次级振荡环路形成一连串的瞬态振荡，由此形成整个电磁振荡加热的全过程，属于非接触式直接加热。2.如权利要求1所述的一种高效脉冲触发高频加热装置的能量流传递路径，其特征在于，所述脉冲触发是由脉冲发生器产生脉冲触发开关管组件(含供电电源)的控制极导通工作，导通电流注入作用于闭合磁环初级线圈转换为磁能暂存于闭合磁环(由脉冲上升沿开始至下降沿结束)，再通过闭合磁环将磁能转换为次级线圈环路电流并在次级环路的电容器产生电磁场加热所含介质(由脉冲下降沿开始至瞬态震荡衰减完毕)，其介质设置为被加热物质，包括有规则外形的块状物料和无规则小颗粒物料。3.如权利要求1所述的一种高效脉冲触发高频加热装置，其特征在于，所述次级环路瞬态振荡的交变电磁场直接作用于被加热介质，开启端与最终的加热端以高频变压器隔直。4.如权利要求1所述的一种高效脉冲触发高频加热装置的能暈流传递路径，其特征在于，通过所述脉冲发生器及输出端口而触发开关管组件(含供电电源)的控制极导通工作，导通电流注入脉冲发生器及输出端口作用于闭合磁环转换为磁能，再通过闭合磁环将磁能转换为次级线圈环路电流并在次级环路的电容器产生电磁场加热所含介质，其介质设置为被加热物质，能量依次经过电场能、磁场能、最后由电磁场能直接加热完成加热所需能量过程。5.如权利要求1所述的一种高效脉冲触发高频加热装置，其特征在于，所述LC次级环路的瞬态电流振荡完成的过程中，其频率在无反馈环路情况下渐...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伯昂，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：刘闿，
类型：发明
国别省市：北京,11