杀菌釜智能测控装置制造方法及图纸

一种杀菌釜智能测控装置，包括传感器和执行机构，其特征在于：还包括阻容滤波器（ＲＣ）、模数转换器（Ｕ１）、断偶识别器（Ｄ）、信号处理单片机（Ｕ２）、杀菌强度计算单片机（Ｕ３）、串行接口、监测电路（Ｕ６）、外存储器（Ｕ７）、ＬＣＤ显示器、ＰＣ微机和控制电路；四个传感器将从杀菌釜中检测到的０－１００ｍｖ模拟信号经接线端子（Ｊ１）的连接和阻容滤波器（ＲＣ）的高、低频滤波后传输给模数转换器（Ｕ１）的四个输入端ＡＮ１－ＡＮ４，并构成一路检测通道；在由一路检测通道构成的测控装置中断偶识别器（Ｄ）与模数转换器（Ｕ１）的ＶＲＥＦ端相接，模数转换器（Ｕ１）的控制输出端和信号输出端ＳＣＬＫ、ＳＤＯ、ＣＳ、ＳＤＩ分别与信号处理单片机（Ｕ２）和杀菌强度计算单片机（Ｕ３）的对应端相连，信号处理单片机（Ｕ２）的串行口ＲＸＤ、ＴＸＤ经一光偶电路（Ｇ）和串行接口（Ｕ４）与ＰＣ微机的ＣＯＭ１端相接，信号处理单片机（Ｕ２）的一组数据端Ｐ２０、Ｐ２１与外存储器（Ｕ７）相连，另一组数据端经控制电路与执行机构相接，复位端ＲＥＳＥＴ与监测电路（Ｕ６）相连接，ＲＤ端接有一数字补偿器；信号处理单片机（Ｕ２）和杀菌强度计算单片机（Ｕ３）的一组相同数据端连接到同一显示器的接口上。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种食品和药品的杀菌测控装置，尤其是指一种杀菌釜智能测控装置，用于对食品、药品的研发和生产过程的温度测量与记录，以及对杀菌效果的评估。
技术介绍
在食品、药品的研发和生产过程中，需要对所制做的产品进行加热处理，以取得杀菌效果。而对加热处理过程的监测和对加热处理结果的评估则是ISO900(0)及HACCP认证的关键。我国的出口贸易额在逐年增加，美国、欧盟等国家和地区对于我国出口的食品、罐头均要求附有杀菌过程的原始记录或详细的温度记录数据和曲线。因此，监测、记录杀菌过程和评估杀菌效果不仅关系到食品、药品的质量与安全，还关系到科研单位、生产企业的声誉与生存大计。目前，我国食品、药品行业多采用温度测量仪表及圆盘记录仪对产品的中心温度进行测量与记录，其表征杀菌强度的F0值也只能通过查表或手工计算的方式获得，既不能监控生产过程，也不能进行无线记录，更不能对所测量的数据做出无纸页的永久性保存。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种对研发和生产过程中的食品、药品进行温度测控、数据记录和效果评估的装置，该装置可以实时测量、显示和记录产品的中心温度，自动计算表示杀菌强度的F0值，绘制并存储杀菌釜的热分布曲线，根据产品标准对生产过程中的工艺参数进行实时监测和无线记录。本技术所采取的技术方案是一种杀菌釜智能测控装置，包括传感器和执行机构，还包括阻容滤波器RC、模数转换器U1、断偶识别器D、信号处理单片机U2、杀菌强度计算单片机U3、串行接口、监测电路U6、外存储器U7、LCD显示器、PC微机和控制电路。四个传感器将从杀菌釜中检测到的0-100mv模拟信号经接线端子J1的连接和阻容滤波器RC的高、低频滤波后传输给模数转换器U1的四个输入端AN1-AN4，并构成一路检测通道。在由一路检测通道构成的测控装置中断偶识别器D与模数转换器U1的VREF端相接，模数转换器U1的控制输出端和信号输出端SCLK、SDO、CS、SDI分别与信号处理单片机U2和杀菌强度计算单片机U3的对应端相连，信号处理单片机U2的串行口RXD、TXD经一光偶电路G和串行接口U4与PC微机的COM1端相接，信号处理单片机U2的一组数据端P20、P21与外存储器U7相连，另一组数据端经控制电路与执行机构相接，复位端RESET与监测电路U6相连接，RD端接有一数字补偿器；信号处理单片机U2和杀菌强度计算单片机U3的一组相同数据端连接到同一显示器的接口上。经过扩展，多个所述的信号处理单片机U2分别经RS485接口连接到一个杀菌强度计算单片机U3的通讯端口，每个信号处理单片机U2分别经各自的模数转换器U1及阻容滤波器RC与传感器相连，并分别连接有监测电路U6、外存储器U7和控制电路。杀菌强度计算单片机U3通过串行接口与PC微机相连，并接有监测电路、外存储器、LCD显示器和键盘。本技术的有益效果是由于本技术采用信号处理单片机对杀菌釜加热产品的中心温度和杀菌釜内的热分布进行实时监测、显示和记录，而利用实时测量所获得的数据由杀菌强度计算单片机进行杀菌强度F0值的自动计算，可以按产品的生产标准对其生产过程进行动态监测与控制。又由于本技术利用两个单片机的外存储器和PC微机存储杀菌釜的热分布曲线和杀菌强度F0值，因此可以获得永久性的数据保存。还由于本技术可以根据被测控量的多少由信号处理单片机和RS-485总线进行系统的扩展，因此能够满足不同生产规模的需要。附图说明图1为本技术一路测控装置的电路方块图。图2为本技术六路测控装置的电路方块图。图3为本技术立式杀菌釜结构示意主视图。图4为图3的A-A视图。图5为本技术卧式杀菌釜结构示意主视图。图6为图5的B-B视图。图7为本技术中阻容滤波器、模数转换器和断偶识别器电路原理图。图8为本技术中信号处理单片机、监测电路和外存储器电路原理图。图9为本技术中光偶电路和串行接口电路原理图。图10为本技术中RS485接口电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地描述。实施例1如图3、图4所示的立式杀菌釜1(或称杀菌锅)，用于对午餐肉、火腿肠等罐头食品进行加热杀菌，杀菌釜可以根据生产量的大小而设计成具有不同的容积量，罐头食品首先被分层摆放于篦笼2内，然后再罗列于杀菌釜内，为了达到理想的杀菌强度，实现罐头食品的商业无菌，需要对产品的中心温度、杀菌釜1内的热分布曲线和环境参数进行测量、记录、存储和控制，还需要计算表征杀菌强度的F0值。如图1、图7、图8所示的杀菌釜智能测控装置，用于对图3、图4所示的立式杀菌釜进行热分布测控。它包括传感器和执行机构，还包括阻容滤波器RC、模数转换器U1、断偶识别器D、信号处理单片机U2、杀菌强度计算单片机U3、串行接口U4、监测电路U6、外存储器U7、LCD显示器、PC微机和控制电路。四个由热电偶构成的传感器均匀设置于杀菌釜内，其检测到的0-100mv模拟信号经接线端子J1的连接，又经阻容滤波器RC的高、低频滤波处理，去除干扰信号后传输给模数转换器U1的四个输入端AN1-AN4，该模数转换器是型号为CS5523的16位双积分型转换器，其分辨率为六万分之一，可实现0.0016℃精度的转换。型号为LM336的断偶识别器D与模数转换器U1的VREF+和VREF-端相接，用以在检测到热电偶没有接入或断开时系统将不进行温度记录和杀菌强度的计算。模数转换器U1的控制输出端和信号输出端SCLK、SDO、CS、SDI分别与型号为AT89C55的16位信号处理单片机U2和型号为W77E58D的16位杀菌强度计算单片机U3的对应端相连。用以输出转换后的数字信号。其中，信号处理单片机U2将数字信号进行量化和处理，然后把标准温度值的数字信号送给LCD显示器，实现4个测量值的实时显示；将测量过程与预先设定的程序进行比较和判断，结果正确时通知杀菌强度计算单片机U3进行杀菌强度的计算；把标准温度值的数字信号通过20、21脚送至型号为24LC02B的EEPROM外存储器U2进行数据存储；根据系统给定的温度、压力、转速的理想值与系统的测量值进行比较，计算出系统偏差，利用PID算法求出控制器输出数字量。信号处理单片机U2的复位端RESET与监测电路U6相连接，用以监测该单片机的正常工作，并于系统故障时对该单片机进行复位。信号处理单片机U2的RD端接有一数字补偿器，并通过软件程序在该单片机的内部进行数字补偿。如图8、图9所示，信号处理单片机U2的串行口RXD、TXD经一光偶电路G和串行接口U4与PC微机的COM1端相接，并以有线的方式将数据存储到PC微机内，同时可接受PC微机发出的控制指令。杀菌强度计算单片机U3的第一个功能是计算杀菌强度F0值杀菌公式为杀菌公式F1-8=∫0t10T1-8TΓZdt=∫0t10(T1-8121.1)10dt]]>=ΔtΣKf]]>其中T1-81～8路温度测量值LCD显示器TΓ＝121.1Z＝10Kf有数据表(F0＝∫0t10Ti＝Δt∑Kf。其中Ti＝T1-4-TΓ/Z；T1-41～4个温度测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵曼娅，
申请(专利权)人：北京京师新雅科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：