[發明專利]檢測與脫水一體化的閉環干燥系統及方法

有效

• 申請號: 201610932565.2
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106596422B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 黃慧;張德鈞;南立文;沈曄;詹舒越;王杭州;宋宏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N1/28;F26B21/00;F26B21/10;F26B9/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

本發明公開了一種檢測與脫水一體化的閉環干燥系統及方法，該系統包括箱體、電熱風干燥系統、多光譜檢測系統和主控計算機；本發明以多光譜可視化檢測技術作為精加工脫水系統的反饋方法，干燥與檢測一體化的控制方法革命了傳統的加工與檢測分離的模式，避免了重加工的步驟，大大簡化了生產流程。系統在多光譜可視化檢測水分含量分布的基礎上，采用分級電熱風干燥不同水分含量區域，有利于提高干燥均勻度，提高了批量干燥時所用產品的共同達標率。系統通過檢測反饋形成一個閉環控制系統，實時調整干燥系統的參數，有節能、省時、高效的優點。系統采用電熱風干燥，干燥過程環保、無污染。

技術領域

本發明涉及檢測與脫水一體化的閉環干燥系統及方法，特別涉及在精加工中應用多光譜可視化技術檢測水分含量及其均勻度并進行分級電熱風干燥的一種均勻干燥系統和方法。

背景技術

干制水產品因為具有豐富的營養價值而廣受消費者青睞，其口味、質地、形態以及貯藏性等與其水分含量息息相關。隨著對干制水產品風味以及營養衛生的要求不斷提高，需要越來越精確地干燥水產品使其水分含量調控于標準范圍。據國家質量監督檢驗檢疫總局(2005)第75號《定量包裝商品計量監督管理辦法》的理化指標要求，干制水產品的水分含量需要調控于一定的范圍，比如烤魚片17％-22％，魷魚絲22％-30％。

在生產干制水產品的過程中，往往在粗加工中的烘烤或蒸煮等初次干燥后，進行精加工中的二次干燥冷卻等步驟調控水分含量。目前精加工中的干燥調控溫度、時間等參數都是憑人工經驗來判斷，由于是批量加工生產，一些產品初始水分含量不同造成加工后產品的水分含量難以很大限度地處于同一水平，增加了不合格率。檢測步驟也是在干燥結束后進行稱重衡量，這種干燥與檢測分離的流程，對于水分含量不合格產品就需要再加工，使整個加工流程過于繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種檢測與脫水一體化的閉環干燥系統及方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種檢測與脫水一體化的閉環干燥系統，該系統包括箱體、電熱風干燥系統、多光譜檢測系統和主控計算機；

所述箱體由不透光箱壁組成，箱體上設置上出風口和下進風口；

所述電熱風干燥系統置于箱體內，包括從上至下設置的網狀圓形托盤、電熱層和吹風平臺；所述電熱層設有若干豎向擋風隔板，豎向擋風隔板將網狀圓形托盤和吹風平臺之間的空間分為若干獨立的通風空間；所述電熱層包含電加熱元件和溫度傳感器；所述吹風平臺包含若干可獨立調節風力的吹風機，每一吹風機對應一獨立的通風空間；

所述多光譜檢測系統包括光源、濾光片輪、鏡頭、成像探測單元；所述光源、鏡頭、濾光片輪置于箱體內部上方，所述成像探測單元與主控計算機連接；所述濾光片輪包含能透過所需特征波長的光譜波段的多個濾光片；

所述多光譜檢測系統采集所有待精加工產品的整體光譜圖像信息，經過主控計算機處理得到產品的水分含量分布圖像，根據水分含量的高低劃分成若干個區域，轉動網狀圓形托盤使不同水分含量的區域對應不同的吹風機，并根據各個區域的水分含量設定各個吹風機風力，再根據產品的整體水分含量設定電熱層的溫度進行干燥，多光譜檢測系統在干燥過程中每隔一段時間檢測一次網狀圓形托盤上的產品水分含量，并根據結果不斷重新劃分區域，重新轉動網狀圓形托盤及調節吹風機的風力以達到均勻干燥的效果，最后使絕大部分產品達到目標水分含量范圍。

所述系統進行閉環干燥的方法包括正向控制步驟和反饋調控步驟，其中正向控制步驟包含如下子步驟：

(1)初始化檢測：通過多光譜檢測系統對放入托盤中的待加工產品的水分含量及分布進行多光譜可視化檢測；

(2)改變托盤位置：根據待加工產品的水分含量分布的可視化檢測結果，將托盤劃分為若干個區域，區域數量與吹風機數量一致，轉動托盤，使劃分區域對應每個吹風機干燥區域；