[發明專利]一種氣體射流沖擊干燥機的自動控制系統

無效

• 申請號: 201310389842.6
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103438693A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 高振江;王棟;林海;代建武
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: F26B25/22
• 分類號: F26B25/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種氣體射流沖擊干燥機的自動控制系統，屬于干燥機技術領域。

背景技術

氣體射流沖擊干燥是一種新的干燥技術，該技術是將具有一定壓力的加熱氣體經過一定形狀的噴嘴噴出并用其直接沖擊物料的一種干燥方法，具有氣流速度高、換熱系數高、傳熱速率可控等優點。氣體射流沖擊干燥中風速、干燥溫度及干燥濕度對干燥過程和干燥產品質量都有著顯著的影響，實現這些參數的自動化精確控制，在提高設備自動化程度的同時，更可以有效的保證產品的品質、縮短干燥時間和降低干燥能耗。

含水率在很多情況下是干燥產品的首要質量指標，干燥產品的含水率往往會影響產品的質保、色澤、口感等很多方面。干燥產品的含水率可通過物料的重量依照含水率計算公式計算得到，在目前的干燥研究及生產中，為了獲取干燥過程中物料含水率的變化情況，經常采用過程中人工稱取物料重量并進行計算的方法，但干燥過程往往持續時間較長，采用人工稱重的方法獲取含水率，不但極大的增加了研究工作人員的勞動強度，而且還存在人工稱重間隔時間長，最佳干燥時間點誤差大的缺點，并且對于一些干燥條件不能輕易破壞的干燥過程，如為防止物料收縮過快需要保持干燥濕度的干燥，過程中人工稱重是不被允許的。因此，將自動稱重技術應用于氣體射流沖擊干燥中，在干燥過程中進行產品重量的在線自動稱量，并據此自動計算干燥產品的含水率，實時顯示產品的重量和含水率的變化情況是十分必要的，這樣不但可有效降低工作人員的勞動強度，更可以方便的判斷物料的干燥脫水情況，有效防止過度干燥或未干燥到位的情況發生，保證產品質量和降低干燥能耗。但氣體射流沖擊干燥具有氣流速度高的特點，物料、稱重裝置暴露在高速氣流的沖刷下，設備中的主要振動源—大風量的離心風機也會在運行時產生明顯的振動，這些都會使稱重部分產生抖動而造成稱重誤差，當自動稱重的誤差大到一定程度，自動稱重便失去了意義，由此可見，解決干燥過程中自動稱重精度低的問題是實現氣體射流沖擊干燥在線自動稱量的關鍵技術之一。

現有技術中存在具有自動稱重功能的控制系統，該系統具有繼電反饋模糊自整定PID控溫功能，控溫效果好。雖然該系統同樣應用于氣體射流沖擊設備，但相對于本申請：該系統未考慮對設備風速進行自動控制，高速氣流沖刷及離心風機振動會對在線稱重精度造成較大影響；該系統稱重傳感器采用外置式方案，稱重裝置結構復雜，需要在設備制造時就做好相應準備，不利于現有設備的改造升級；該系統屬于烘焙設備控制系統，不涉及干燥含水率和濕度控制等方面，不適合通常情況下的物料干燥機；該系統以單片機為核心，數據處理及系統功能擴展能力有限，數據存儲需外接PC機，使用不便成本高。

現有技術中還存在一種以觸摸屏為主機，以單片機系統和兩臺變頻器為從機的氣體射流沖擊干燥設備的自動控制系統，實現了干燥過程中溫度、濕度、風速的自動控制及數據存儲等功能，提高了氣體射流沖擊干燥設備的自動化水平，但該系統的不足是：系統沒有考慮物料重量的在線自動稱量，干燥產品含水率的獲取依然需要采用人工稱重的方式，還存在上述諸多問題；該系統通過單片機進行積分分離式數字PID溫度控制，但該控溫方式存在設備調試時需要專業人員花費一定時間進行人工PID參數整定的不足，調試設備不便，耗時長；該系統的濕度控制使用簡單的開關控制方法，即檢測到當前濕度大于設置濕度時就開啟排濕電磁閥排濕，當檢測到當前濕度低于設置濕度時就關閉排濕電磁閥，但當干燥高濕物料時，干燥室內濕度上升很快，排濕電磁閥易出現短時間內頻繁開閉的現象，易造成電磁閥的損壞，使系統排濕功能失效。

綜上所述，氣體射流沖擊干燥缺乏成熟的自動稱重技術，更不具備物料含水率在線檢測功能，同時，現有設備控制系統升級改造需求大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氣體射流沖擊干燥機的自動控制系統，該系統可實現干燥過程中，物料重量的自動稱量及含水率檢測、干燥溫度精確控制、干燥濕度自動調控、干燥風速自動變換等功能，以解決現有氣體射流沖擊干燥技術中存在的問題，提高氣體射流沖擊干燥設備的自動化和智能化水平。

為了實現上述目的，本發明提供了一種氣體射流沖擊干燥機的自動控制系統，包括可編程觸摸顯示屏1，所述可編程觸摸顯示屏1通過第一串口5與單片機2相連，通過第二串口6與溫控儀3及變頻器4相連，所述可編程觸摸顯示屏1與單片機2之間還連接有電平轉換模塊7。