[發(fā)明專利]一種測量微波真空干燥過程工藝參數(shù)的實驗裝置

有效

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• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104048701A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張世偉;黎勛;劉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 崔蘭蒔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于實驗觀測儀器技術(shù)領(lǐng)域，是涉及一種測量微波真空干燥過程工藝參數(shù)的實驗裝置。

背景技術(shù)

真空干燥是在真空條件下使物料內(nèi)部水分在相對較低溫度狀態(tài)下蒸發(fā)，達到去除物料中水分的目的。但是，在真空條件下對流傳熱難以進行，只有依靠物料表面的接觸熱傳導及輻射方式給物料提供熱能，所以，常規(guī)真空干燥方法的傳熱速度緩慢、能耗大、效率低。微波加熱是一種輻射加熱方式，是微波場與物料內(nèi)部水分直接發(fā)生作用，使其內(nèi)外同時被加熱，無須通過對流或傳導來傳遞熱量，所以不受真空條件限制，加熱速度快、熱效率高、處理時間短，物料內(nèi)外溫度均勻。微波真空干燥是把微波加熱和真空干燥兩項技術(shù)結(jié)合起來，充分發(fā)揮二者各自優(yōu)點的一項綜合干燥技術(shù)。具有節(jié)約能源，干燥效率高，干燥質(zhì)量好，能較好保留物料原有性能，干燥時間短，能耗相對傳統(tǒng)加熱方式低等優(yōu)點。因此，微波真空干燥技術(shù)越來越受到相關(guān)研究學者和使用單位的重視。

隨著對微波真空干燥技術(shù)的深入研究，其干燥過程機理的分析和工藝過程參數(shù)的監(jiān)控顯得越來越重要。其中，在干燥過程中實時變化的物料重量和物料溫度就是十分重要的工藝過程參數(shù)。然而，現(xiàn)有文獻資料表明，目前尚沒有能夠同時精密測量物料重量和溫度實時變化的微波真空干燥實驗設(shè)備。首先，關(guān)于物料重量的測量，大多數(shù)微波真空干燥實驗裝置和生產(chǎn)設(shè)備中沒有針對物料重量的測量功能，實驗過程中多采用間歇性破空方式測量物料重量的變化，即中斷實驗并對真空室放氣，將物料從真空室中取出稱重，然后再將物料放回真空室，重新抽真空繼續(xù)進行干燥實驗。這種做法破壞了真空干燥的連續(xù)性，所獲得的數(shù)據(jù)缺乏足夠的精度和可靠性，且操作繁瑣；少數(shù)帶有電子稱的微波真空干燥實驗或生產(chǎn)設(shè)備，電子秤讀數(shù)會受到設(shè)備機械振動、微波場輻射及測溫元件引線作用力等因素的影響，使讀數(shù)精度大為降低，無法滿足當前對干燥過程精密檢測的需求。其次，關(guān)于物料溫度的測量，大致分為兩類：一類是運用紅外測溫裝置監(jiān)測物料表面溫度變化，并利用經(jīng)驗公式估測物料內(nèi)部溫度變化，但受到紅外測溫裝置自身精度限制和真空室觀察窗紅外光透射率的影響，無法達到很高的精度，并且無法直接檢測到物料內(nèi)部的溫度；另一類是采用更加精確的直接接觸式測溫元件檢測物料溫度的變化，但是測溫元件引線常受到微波輻射場的干擾，同時又會對監(jiān)測重量的電子秤產(chǎn)生干擾。此外，目前所有具有在線監(jiān)測功能的微波真空干燥設(shè)備，其物料都無法在干燥室中做循環(huán)移動，因此無法避免因干燥室內(nèi)微波場分布不均勻而導致的各處物料干燥效果不同的問題。因此，開發(fā)出更為精確、可靠和適用不同條件下的測量微波真空干燥過程工藝參數(shù)的實驗裝置，對于微波真空干燥過程機理的深入研究具有很高的實用價值。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種測量微波真空干燥過程工藝參數(shù)的實驗裝置，與現(xiàn)有的具有在線監(jiān)測功能的微波真空干燥設(shè)備相比，該實驗裝置從根源上消除了機械振動、測溫元件引線及微波場等使測量物料質(zhì)量和溫度產(chǎn)生誤差的因素，實現(xiàn)了對微波真空干燥過程的工藝參數(shù)的精確、實時測量，從而為微波真空干燥技術(shù)的深入研究提供有利的實驗工具和手段。