【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于家电产品开发，具体涉及一种破壁机性能优化测试装置和测试方法。
技术介绍
1、破壁机是一种常见的家用食品加工设备，通常用于破碎食材，如坚果、果蔬、谷物等，以释放其中的营养成分和增加食材的可溶性。随着人们对健康食品和营养保健的关注度增加，破壁机越来越受到人们的欢迎。现如今由于人们对食物营养的追求和生活方式的变化，传统的食物加工方法通常会破坏食物中的营养成分，特别是在高温下进行的烹饪过程中。而破壁机采用高速旋转刀片，可以将食材细致地破碎成微小颗粒，使得其中的营养成分更易于消化吸收。目前市面上包含多种破壁机，市场调研及用户反馈表明，破壁机使用过程存在诸多改动空间，如破壁机刀片切削效率低下和破壁机运转噪音大等问题，导致食材混合程度较低，使用体验感较差，甚至导致破碎食材营养流失，影响了破壁机的推广使用。因此，通过改进破壁机结构，提升破壁机使用性能显得极为重要。目前，破壁机性能的优良评判主要有以下几个指标：
2、均匀度（食材破碎程度）、工作噪音以及工作温度，其中破壁刀片的切削效率以及破壁机混合腔壁的设计能对均匀度造成影响；电机种类、传动部件及刀片切削特性对破壁机工作噪音产生影响；破壁机底座外壳与散热风扇的结构设计影响破壁机工作温度，温度过高易发生自燃起火。通过合理检测上述三个指标，可以对破壁机性能进行评判，进而实现破壁机结构改进优化。目前市面上缺乏一套成体系的破壁机性能优化测试装置和测试方法，使得新设计的破壁机在其运转产生均匀度、工作噪音和工作温度方面难以检测评估。
3、为此，本专利技术提供了一种破壁机性
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种破壁机性能优化测试装置和测试方法，该装置通过检测混合腔内示踪粒子的分布均匀度、破壁时的工作噪音以及在给定风道参数下底座外壳内温度等工作参数，可对破壁机混合腔壁形状尺寸、破壁刀片、散热风扇、电机以及底座外壳散热布置形式等进行优化评价测试，提升破壁机研发时各部件的优化效率并检测破壁机运转性能优劣。
2、本专利技术主要通过以下方案实现，本专利技术主要包括高速相机、噪音采集器、半圆形支架、激光器、混合腔盖、混合腔壁、破壁刀片、混合腔底、实验台座、底座外壳、电机、散热风扇、风道、风道支架、风速调节阀门、引风器、切削连接座、混合腔传动轴、加热线圈、电机传动轴、切削座端盖、轴承、橡胶圈a、橡胶圈b、锥形螺纹紧固件、红外测温组件。
3、所述实验台座最外圈分别安装有4个所述高速相机和2个所述半圆形支架，所述高速相机和所述半圆形支架交叉布置，所述噪音采集器布置在所述半圆形支架上，每2个所述噪音采集器为一组，对称安装于1个所述半圆形支架上，且所述噪音采集器可以沿着所述半圆形支架滑动并可被定位锁紧，便于收集不同高度尺寸所述混合腔壁的周边噪音；所述激光器固定于所述实验台座上，所述激光器与所述高速相机均对准所述混合腔壁，所述混合腔壁由透明材料构成；所述混合腔盖与所述混合腔壁以及所述混合腔底上下连接组成混合腔，其中所述混合腔壁与所述橡胶圈b安装于所述混合腔底上表面靠边缘区域的环形槽内，被所述锥形螺纹紧固件扭转锁紧，防止混合腔出现液体泄漏；所述混合腔底上表面中央位置呈现圆台形状，用于给所述破壁刀片限位，所述混合腔传动轴穿过所述混合腔底正中央，并与所述破壁刀片连接，所述混合腔传动轴与所述混合腔底之间的配合间隙处有回转密封件，避免所述混合腔内的液体从上述配合间隙间流出；所述破壁刀片可以是各种类型的可更换刀片，所述破壁刀片与所述混合腔传动轴采用螺纹方式连接，以便更换不同类型破壁刀片进行破壁作业。
4、实验时，会往所述混合腔内加入示踪粒子，示踪粒子在所述激光器的照射下产生特定颜色，产生的特定颜色可以被所述高速相机记录；所测试的破壁机在破碎食材实验过程中，示踪粒子会伴随所破碎食材的流动而流动，食材破碎越均匀，则示踪粒子也会分布越均匀，通过示踪粒子的均匀度来反应食材破碎程度。
5、所述混合腔底通过4个圆沉孔与所述切削连接座上的4个高度一致的圆柱体导向连接固定，该结构可满足所述混合腔整体的快装与快拆；所述混合腔底的底部装有所述加热线圈，所述加热线圈以环形方式分布，可以有多个环形线圈，确保所述混合腔底受热均匀，同时，所述加热线圈的加热功率可调，以满足个别食材在混合腔内的不同温度加热需要。所述电机的主轴与所述电机传动轴通过导向联轴器连接，所述电机传动轴与所述混合腔传动轴采用十字形状部件连接，便于传递所述电机的动力给所述破壁刀片；所述切削连接座下方连接有所述电机，同时所述切削连接座固定于所述实验台座中心位置，所述电机传动轴与所述切削连接座之间设有所述轴承与所述橡胶圈a，用以稳定所述电机传动轴的动力传递，并减少摩擦力；所述切削座端盖用于掩盖所述轴承与所述橡胶圈a，避免两者裸露在外。
6、所述电机下方安装有所述散热风扇，以便在破壁作业时降低所述电机的温度；所述电机与所述散热风扇均被所述底座外壳包围，所述底座外壳安装在所述实验台座下方，所述底座外壳上设计有进风口与散热口，所述进风口位于所述底座外壳的侧边，所述散热口位于所述底座外壳的正下方，分别用于进风和出风；所述风道与所述底座外壳上的所述进风口连接，所述风道被所述风道支架固定于所述实验台座下方，所述风道上还集成有所述风速调节阀门，所述风道的另一端与所述引风器连接，所述引风器能引进空气以一定速度进入所述风道，通过调节所述风速调节阀门可以改变进入所述风道内空气的流动速度；所述红外测温组件固定安装于所述切削连接座正下方，所述红外测温组件包含3个红外测温探头，布置于以所述切削连接座中心为圆心的以同一圆环上，所述3个红外测温探头间距相等，且与所述电机的安装位置保持适当间距，确保无死角监测所述底座外壳内的温度变化。
7、最后所述高速相机、噪音采集器、所述红外测温组件可将所测数据以无线方式实时传输至监控电脑上，所述监控电脑上有对应的数据处理软件，所述数据处理软件可以将采集数据可视化，同时所述数据处理软件可以依据现有破壁机的均匀度、工作噪音以及工作温度标准，对测试结果进行分级评定输出，输出结果分为优、良及不合格，最后完成对所测试的破壁机性能优化和性能测试。
8、所述的破壁机性能优化测试装置的测试方法包括如下步骤：
9、1）部件安装：将需要测试的部件安装于测试装置上，所述切削连接座、所述混合腔传动轴、所述电机传动轴均已经连接好在所述实验台座上，为不更换部件；首先将所述混合腔底通过四个圆柱导向，安装于所述切削连接座上，然后安装所述混合腔壁于所述混合腔底，套上所述橡胶圈b，再用所述锥形螺纹紧固件扭转锁紧；随后将所述散热风扇同轴安装于所述电机背面，之后将所述电机的主轴对准所述电机传动轴，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种破壁机性能优化测试装置，其特征在于：由高速相机（1）、噪音采集器（2）、半圆形支架（3）、激光器（4）、混合腔盖（5）、混合腔壁（6）、破壁刀片（7）、混合腔底（8）、实验台座（9）、底座外壳（10）、电机（11）、散热风扇（12）、风道（13）、风道支架（14）、风速调节阀门（15）、引风器（16）、切削连接座（17）、混合腔传动轴（18）、加热线圈（19）、电机传动轴（20）、切削座端盖（21）、轴承（22）、橡胶圈a（23）、橡胶圈b（24）、锥形螺纹紧固件（25）、红外测温组件（26）构成；
2.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置其特征在于：两个半圆形支架（3）呈垂直交叉布置，且每个半圆形支架（3）上布置两个对称的噪音采集器（2），每两个噪音采集器（2）为一组，，且噪音采集器（2）可以沿着半圆形支架（3）滑动并可被定位锁紧。
3.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置其特征在于：四个高速相机（1）交叉对称布置，用于监测混合腔壁（6）内部破碎食材的均匀度；半圆形支架（3）与实验台座（9）的交点处于与两个高速相机（1）等间距
4.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置其特征在于：在激光器（4）的照射下，混合腔壁（6）内部的示踪粒子产生特定颜色，根据示踪粒子颜色，高速相机（1）可获得示踪粒子的空间分布位置和分布浓度，用于判断食材破碎均匀度。
5.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置，其特征在于：混合腔底（8）上表面靠边缘区域开有环形槽，槽内设置有橡胶圈b（24），混合腔壁（6）和锥形螺纹紧固件（25），通过扭转锁紧锥形螺纹紧固件（25），使得混合腔壁（6）、密封圈b（24）及混合腔底（8）槽内壁紧密接触，最终达到紧固密封效果；混合腔底（8）上表面中央呈现圆台形状，用于给破壁刀片（7）安装时限位作用，也有促进食材破碎作用。
6.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置，其特征在于：混合腔底（8）底面设置有加热线圈（19），加热线圈（19）以环形方式分布；同时，加热线圈（19）的加热功率可调，该加热线圈（19）可以监控自身温度，达到所需加热温度后可以恒定保温，加热温度的设定可以由监控电脑远程控制；混合腔传动轴（18）与混合腔底（8）之间的配合间隙处有回转密封件。
7.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置，其特征在于：混合腔传动轴（18）与电机传动轴（20）的连接方式为十字形状部件连接；混合腔底（8）与切削连接座（17）采用四个圆沉孔与四个圆形柱导向连接。
8.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置，其特征在于：红外测温组件（26）包含三个红外测温探头，布置于以切削连接座（17）中心为圆心的以同一圆环上，三个红外测温探头间距相等，且与电机（11）的安装位置保持适当间距。
9.一种破壁机性能优化测试装置的测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种破壁机性能优化测试装置，其特征在于：由高速相机（1）、噪音采集器（2）、半圆形支架（3）、激光器（4）、混合腔盖（5）、混合腔壁（6）、破壁刀片（7）、混合腔底（8）、实验台座（9）、底座外壳（10）、电机（11）、散热风扇（12）、风道（13）、风道支架（14）、风速调节阀门（15）、引风器（16）、切削连接座（17）、混合腔传动轴（18）、加热线圈（19）、电机传动轴（20）、切削座端盖（21）、轴承（22）、橡胶圈a（23）、橡胶圈b（24）、锥形螺纹紧固件（25）、红外测温组件（26）构成；
2.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置其特征在于：两个半圆形支架（3）呈垂直交叉布置，且每个半圆形支架（3）上布置两个对称的噪音采集器（2），每两个噪音采集器（2）为一组，，且噪音采集器（2）可以沿着半圆形支架（3）滑动并可被定位锁紧。
3.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置其特征在于：四个高速相机（1）交叉对称布置，用于监测混合腔壁（6）内部破碎食材的均匀度；半圆形支架（3）与实验台座（9）的交点处于与两个高速相机（1）等间距的位置，半圆形支架（3）不与高速相机（1）发生干涉。
4.根据权利要求1所述的一种破壁机性能优化测试装置其特征在于：在激光器（4）的照射下，混合腔壁（6）内部的示踪粒子产生特定颜色，根据示踪粒子颜色，高速相机（1）可获得示踪粒子的空间分布位置和分布浓度，用于判断食材破碎均匀度。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张旭辉，谭涛，彭可，黄秀祥，孙宏伟，刘智勤，夏毅敏，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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