[發(fā)明專利]隧道式蔬菜微波烘干機(jī)及其自動防空載方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410331223.6
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104188071A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俊;王永維;唐燕海;程紹明;韋真博
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: A23N12/08
• 分類號: A23N12/08;F26B23/08;F26B11/04;F26B25/02;F26B25/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械，尤其涉及一種用于蔬菜烘干的隧道式蔬菜微波烘干機(jī)及其自動防空載方法。

背景技術(shù)

干燥作為農(nóng)產(chǎn)品保藏的重要手段之一，經(jīng)脫水干燥的農(nóng)產(chǎn)品具有方便、健康、毋須冷藏及運(yùn)輸費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，農(nóng)產(chǎn)品采后進(jìn)行干燥處理對保障質(zhì)量、減少損失具有十分重要的意義。目前，干燥方法主要有熱風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍干燥和微波干燥等，但現(xiàn)常用的熱風(fēng)干燥耗時長、速度慢，由表及里形成負(fù)的溫度梯度，不利于水分蒸發(fā)，干燥表層先干會阻礙內(nèi)部水分的擴(kuò)散，干燥品質(zhì)得不到保障；真空干燥、冷凍干燥干燥溫度較低，可在一定程度上保留食品的色、香、味及營養(yǎng)成分，但其傳熱速度慢，干燥時間較長，成本極高。微波干燥由物料內(nèi)部產(chǎn)生熱量，內(nèi)部蒸汽迅速產(chǎn)生，形成壓力梯度，干燥過程中溫度梯度、傳熱和蒸汽壓遷移方向均是由內(nèi)到外，干燥速度快、干燥時間短；但由于農(nóng)產(chǎn)品均勻性差，一些農(nóng)產(chǎn)品甚至在干燥的輸送過程中出現(xiàn)積堆或無進(jìn)料，導(dǎo)致輸送帶出現(xiàn)較大面積無物料的區(qū)域，從而造成磁控管空載運(yùn)行，一方面會損壞磁控管，使用設(shè)備故障，另一方空載時較大面積無物料的輸送帶會導(dǎo)致輸送帶過熱甚至燒損。因此，特別需要研制一種能夠針對農(nóng)產(chǎn)品物料特性的能夠自動防空載的隧道式蔬菜微波烘干機(jī)，對烘干過程中輸送帶是否缺少物料的進(jìn)行全面、實(shí)時、精準(zhǔn)監(jiān)控，及時增加或減小微波功率，保證設(shè)備安全運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服由于農(nóng)產(chǎn)品均勻性差在干燥過程中的易出現(xiàn)積堆、輸送帶裸漏現(xiàn)象，造成磁控空載運(yùn)行，損壞磁控管、燒損輸送帶等缺點(diǎn)，?提供一種隧道式蔬菜微波烘干機(jī)及其自動防空載方法。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

隧道式蔬菜微波烘干機(jī)包括輸送系統(tǒng)、加熱器、防空載控制系統(tǒng)，加熱器固定在輸送系統(tǒng)上方；

輸送系統(tǒng)包括從動滾筒、下料斗、機(jī)架、白色輸送帶、支撐滾輪、輸送電動機(jī)、主動滾筒，從動滾筒、主動滾筒通過軸承支座分別固定在機(jī)架兩端，從動滾筒、主動滾筒與白色輸送帶構(gòu)成帶傳輸系統(tǒng)，多個支撐滾輪均勻固定在機(jī)架的兩條縱梁上、白色輸送帶下方，輸送電動機(jī)固定在機(jī)架安裝主動滾筒一端的下部，輸送電動機(jī)與主動滾筒采用鏈傳動連接；下料斗固定在機(jī)架另一端白色輸送帶上方；

加熱器包括波導(dǎo)、觀察窗、排濕風(fēng)機(jī)、磁控管、攪拌器、頂蓋，波導(dǎo)包括反射底板、箱體，箱體為長方體形箱式結(jié)構(gòu)且下部無底，箱體固定在機(jī)架上，在箱體物料輸出一端上部設(shè)有錐臺形排濕口，反射底板為平板并固定在機(jī)架的兩條縱梁之間的上部、白色輸送帶下方；頂蓋固定在箱體上部，排濕風(fēng)機(jī)固定在頂蓋上，箱體的排濕口通過管道與排濕風(fēng)機(jī)入口連接；觀察窗設(shè)于箱體一側(cè)，六只磁控管成兩列固定在箱體上部，磁控管的能量輸出器置于箱體內(nèi)部；攪拌器固定在箱體縱向中心上方；

防空載控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)1、控制臺、工業(yè)相機(jī)，工業(yè)相機(jī)固定在箱體上部物料輸入一端的中心；

隧道式蔬菜微波烘干機(jī)自動防空載方法包括：

1)圖像采集：控制臺的PLC控制器根據(jù)白色輸送帶的速度控制工業(yè)相機(jī)圖像采集的頻率，使工業(yè)相機(jī)采集到箱體內(nèi)物料輸入端一定長度白色輸送帶的RGB圖像，然后計(jì)算機(jī)從工業(yè)相機(jī)中獲取所采集的圖像文件；

2)圖像處理：計(jì)算機(jī)利用圖像處理軟件，基于待烘干蔬菜顏色與白色輸送帶顏色的差異，對?RGB圖像進(jìn)行灰度化處理，然后進(jìn)行灰度閾值分割、噪聲去除，獲得圖像中裸露白色輸送帶的區(qū)域，計(jì)算每一個白色區(qū)域面積；

3)空載控制：當(dāng)單個白色區(qū)域面積大于設(shè)定的空載面積，計(jì)算機(jī)向控制臺發(fā)出指令，控制臺通過繼電器切斷磁控制管的電源，實(shí)現(xiàn)防空載運(yùn)行；當(dāng)單個白色區(qū)域面積小于設(shè)定的空載面積，控制臺2控制磁控制管正常運(yùn)行。

本發(fā)明利用工業(yè)相機(jī)實(shí)時將烘干箱體輸入端輸送帶上物料的圖像傳輸至計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算輸送帶上每個無物料區(qū)域面積并與設(shè)定為空載的設(shè)定面積進(jìn)行比較，當(dāng)單個無物料的區(qū)域面積大于設(shè)定的空載面積時，控制臺關(guān)閉磁控管，在物料進(jìn)入烘干箱體初期就切斷了磁控管的微波能輸出，從而防止了磁控管空載運(yùn)行；同時，在烘干箱體內(nèi)設(shè)置了旋轉(zhuǎn)式攪拌器，烘干過程中以一定頻率轉(zhuǎn)動，從而使箱體內(nèi)的微波不斷改變方向，提高了微波的均勻性，也防止了局部無物料區(qū)域持續(xù)獲得較高的微波能，從而保護(hù)了輸送帶。整機(jī)烘干過程自動化，生產(chǎn)率高，無物料時自動切斷微波輸出，運(yùn)行安全可靠，滿足不同農(nóng)產(chǎn)品烘干加工要求。