[發明專利]一種果蔬干燥過程物性變化的在線檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201711163909.9
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108051333B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 蔡健榮;盧越;白竣文;孫力
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;G01B11/00;G01B11/24;G01N21/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種果蔬干燥過程物性變化的在線檢測裝置及方法，該裝置包括立體視覺檢測裝置、動態稱重裝置、對物料進行干燥處理的干燥裝置、電子控制單元和計算機，立體視覺檢測裝置位于干燥裝置的上方，包括光源箱、設于光源箱內的左相機、右相機、相機固定板、調整裝置和條形光源，動態稱重裝置包括稱重傳感器和兩個豎直的支撐桿，支撐桿的頂端伸入干燥室內與托盤底座固定，底端與動態稱重傳感器連接；本發明能夠在線檢測果蔬在不同干燥工藝下含水率、形狀、色澤以及三維形態的變化，為熱風干燥工藝的優化提供理論指導和檢測依據。

技術領域

本發明涉及農產品加工技術領域，尤其涉及一種果蔬干燥過程物性變化的在線檢測裝置及方法。

背景技術

果蔬干制品日漸成為人們追捧的暢銷食品。一方面，因為其產品能夠最大限度的保持果蔬原有的外觀、風味和營養成分。另一方面，果蔬經過加熱干燥后水分含量降低，體積大大縮小，能夠延長貨架期并且便于儲藏和運輸。

目前常用于果蔬的干燥技術有熱風干燥技術、真空冷凍干燥技術、變溫差膨化干燥技術、微波真空干燥技術等。受到干燥室內溫度、濕度和壓力的影響，許多研究僅局限于不同干燥工藝以及干燥起始時參數的調節，對于整個干燥過程中物料的物性變化并沒有深入的研究。專利號CN104266933A公開了一種在線檢測真空干燥過程中物料含水率的裝置及方法，該發明利用真空干燥過程中微壓差的變化反應物料含水率的變化。專利號CN102636521A公開了一種果蔬加熱干燥過程中氣味在線監測的方法，利用石英晶體振蕩器電子鼻在線監測氣味，確定果蔬干燥的代表性氣味。以上發明專利雖然能夠在線監測干燥過程中物料的部分物性變化，但是檢測指標單一。在干燥過程中，物料的含水率、色澤以及三維形態等物性參數，是產品重要的品質指標。對這些物性指標的實時監控，對干燥工藝的改進和產品品質的提高有重要的意義。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種果蔬干燥過程物性變化的在線檢測裝置及方法，該裝置及方法能夠在線檢測果蔬在不同干燥工藝下含水率、形狀、色澤以及三維形態的變化，為熱風干燥工藝的優化提供理論指導和檢測依據。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種果蔬干燥過程物性變化的在線檢測裝置，包括立體視覺檢測裝置、動態稱重裝置、對物料進行干燥處理的干燥裝置、電子控制單元和計算機；

所述干燥裝置包括干燥室，所述干燥室的左右兩個側壁上分別設有進風口和出風口，干燥室的頂壁上設有玻璃可視窗口，干燥室內設有物料托盤、物料托盤底座、溫濕度傳感器和風速傳感器，所述物料托盤放置于物料托盤底座上，所述溫濕度傳感器和風速傳感器位于物料托盤的一側，用于實時監控干燥過程中的溫度、濕度和風速；

所述立體視覺檢測裝置包括不透光的光源箱，所述光源箱內設有左相機、右相機、相機固定板、調整裝置和條形光源，所述相機固定板垂直設于光源箱的中心平面上，并位于物料托盤的上方，所述相機固定板上設有左右對稱的兩個滑槽，兩個滑槽呈倒V形，滑槽內設有與滑槽滑動連接的調整裝置，所述左相機和右相機分別安裝在兩個滑槽內的調整裝置上，通過調整裝置調整左相機和右相機在滑槽內的位置以及相機光軸的角度，并將調整后的位置固定，保證左右相機的相對位置不變。兩個條形光源緊貼于玻璃可視窗口的上表面兩端，使光線照向干燥室的內部；

所述動態稱重裝置位于干燥室的下方，包括稱重傳感器和兩個豎直的支撐桿，兩個所述支撐桿的頂端分別穿過干燥室底壁上的兩個通孔與托盤底座固定連，底端與稱重傳感器固定連接；

所述干燥裝置與電子控制單元電連接，電子控制單元接收溫濕度傳感器和風速傳感器傳輸的信號，通過干燥裝置控制干燥室內的溫度、濕度和風速；所述左相機和右相機與計算機電連接，所述計算機根據左相機和右相機傳輸的圖片利用三維重建方法反映出物料的三維結構，并根據三維結構的參數變化以及稱重傳感器獲得的參數變化實時控制干燥裝置的干燥參數。