[發(fā)明專(zhuān)利]一種太陽(yáng)能灶式谷物膨化裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810626032.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108813710B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 泰州帕沃能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A23P30/38
• 分類(lèi)號(hào): A23P30/38
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1.一種太陽(yáng)能灶式谷物膨化裝置，其特征在于：包括太陽(yáng)能灶（1）、太陽(yáng)光跟蹤裝置（2）、膨化腔（3）、壓力傳感器（4）、谷物提升機(jī)（5）、電機(jī)（6）、單片機(jī)（7）、風(fēng)機(jī)（8）、食品倉(cāng)（9）、谷物倉(cāng)（10）、第一電控閥門(mén)、第二電控閥門(mén)、第三電控閥門(mén)、人字形導(dǎo)管（1202）、出料導(dǎo)管（1201）、放氣閥（13）、稱(chēng)重裝置（14）、觸屏控制器（15）；太陽(yáng)能灶（1）與太陽(yáng)光跟蹤裝置（2）連接；壓力傳感器（4）、谷物提升機(jī)（5）、電機(jī)（6）、風(fēng)機(jī)（8）、第一電控閥門(mén)、第二電控閥門(mén)、第三電控閥門(mén)、放氣閥（13）、稱(chēng)重裝置（14）、觸屏控制器（15）均與單片機(jī)（7）連接；電機(jī)（6）通過(guò)齒輪與膨化腔（3）的一端連接、傳動(dòng)；食品倉(cāng)（9）通過(guò)出料導(dǎo)管（1201）與膨化腔（3）的出料口連接；谷物提升機(jī)（5）與谷物倉(cāng)（10）連接；太陽(yáng)光跟蹤裝置（2）、壓力傳感器（4）、谷物提升機(jī)（5）、電機(jī)（6）、風(fēng)機(jī)（8）、第一電控閥門(mén)、第二電控閥門(mén)、第三電控閥門(mén)、放氣閥（13）、稱(chēng)重裝置（14）、觸屏控制器（15）工作所需電能由工廠供電系統(tǒng)提供；膨化腔（3）架設(shè)在太陽(yáng)能灶（1）的灶眼位置，谷物提升機(jī)（5）將待膨化谷物從谷物倉(cāng)（10）輸送至膨化腔（3）內(nèi)，太陽(yáng)光跟蹤裝置（2）實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)方位，并且引導(dǎo)太陽(yáng)能灶（1）的鍋形聚光器圍繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)而能夠?qū)崟r(shí)正對(duì)太陽(yáng)，聚光器形成的太陽(yáng)光焦面落在膨化腔（3）外表面，使腔內(nèi)的谷物受熱，并使腔內(nèi)的氣壓升高，谷物在高溫高壓環(huán)境中逐漸變軟、膨化；安裝于膨化腔（3）上的放氣閥（13）在腔內(nèi)氣壓到達(dá)特定之后打開(kāi)，起到維持腔內(nèi)氣壓的作用；單片機(jī)（7）控制電機(jī)（6）以一定速度帶動(dòng)膨化腔（3）轉(zhuǎn)動(dòng)，使腔內(nèi)谷物不停翻轉(zhuǎn)；當(dāng)腔內(nèi)的氣壓達(dá)到能讓谷物膨化的特定值時(shí)，單片機(jī)（7）控制出料口的第三電控閥門(mén)打開(kāi)，出料口打開(kāi)的瞬間，由于腔內(nèi)的氣壓，谷物會(huì)噴出并膨化，之后風(fēng)機(jī)（8）對(duì)膨化腔（3）內(nèi)吹風(fēng)，將殘留的谷物從出料口吹出后經(jīng)過(guò)出料導(dǎo)管（1201）進(jìn)入到食品倉(cāng)（9）內(nèi)；待已經(jīng)膨化好的谷物完全進(jìn)入到食品倉(cāng)內(nèi)（9）后，風(fēng)機(jī)（8）停止工作，出料口的第三電控閥門(mén)關(guān)閉，進(jìn)料口的第二電控閥門(mén)打開(kāi)，谷物提升機(jī)（5）將谷物從谷物倉(cāng)（10）內(nèi)通過(guò)進(jìn)料口輸送進(jìn)膨化腔（3）內(nèi)，接著開(kāi)始又一次的膨化工作；

太陽(yáng)能灶（1）采用固定焦點(diǎn)式太陽(yáng)能灶，安裝在平坦、開(kāi)闊且采光好的空地，與其配套使用的太陽(yáng)光跟蹤裝置（2）為現(xiàn)有裝置，安裝在太陽(yáng)能灶（1）的鍋形聚光器的聚光焦點(diǎn)上；該裝置工作時(shí)，太陽(yáng)能灶（1）的鍋形聚光器通過(guò)聚焦作用在灶眼上形成一個(gè)焦面，隨著太陽(yáng)位置的變化，太陽(yáng)能光跟蹤裝置（2）的引導(dǎo)下使鍋形聚光器始終對(duì)準(zhǔn)陽(yáng)光并沿著地軸方向?qū)⑻?yáng)光聚焦在灶眼上；

膨化腔（3）形狀接近橄欖球形的鋼質(zhì)空腔，平行于地面的架設(shè)在太陽(yáng)能灶（1）的灶眼上；膨化腔（3）上有三個(gè)口，其中兩個(gè)口位于腔體的一端，一個(gè)口與近似“人”字形的有三個(gè)口的人字形導(dǎo)管（1202）連接，一個(gè)口用于安裝放氣閥（13），人字形導(dǎo)管（1202）方向向上的口是進(jìn)料口，方向向下的口是風(fēng)口；另一個(gè)口位于膨化腔（3）的另一端，與出料導(dǎo)管（1201）連接；人字形導(dǎo)管（1202）與膨化腔（3）的連接處、進(jìn)料口和出料口上分別安裝有第一電控閥門(mén)、第二電控閥門(mén)、第三電控閥門(mén)，與人字形導(dǎo)管（1202）連接的兩個(gè)口均位于膨化腔（3）左右端面的正中心；膨化腔（3）的出料口附近設(shè)有齒輪；

稱(chēng)重裝置（14）其稱(chēng)重盤(pán)的尺寸根據(jù)谷物倉(cāng)（10）的底面尺寸而定，稱(chēng)重裝置（14）將谷物倉(cāng)（10）內(nèi)的谷物重量反饋給單片機(jī)（7）；谷物倉(cāng)（10）為普通裝盛谷物的容器，作用是儲(chǔ)存待膨化谷物，放置在稱(chēng)重裝置（14）的稱(chēng)重盤(pán)上，谷物倉(cāng)（10）和稱(chēng)重裝置（14）固定在太陽(yáng)能灶（1）后的地面上；食品倉(cāng)（9）為普通裝盛食物的容器，作用是儲(chǔ)存已膨化的谷物，安裝于膨化腔（3）出料口一側(cè)、太陽(yáng)能灶（1）旁的地面上；出料導(dǎo)管（1201）的一端與食品倉(cāng)（9）連接，一端與膨化腔（3）的出料口連接，但不影響膨化腔的轉(zhuǎn)動(dòng)；

谷物提升機(jī)（5）采用小型導(dǎo)管式谷物提升機(jī)，谷物提升機(jī)（5）一端的人字形導(dǎo)管（1202）插在谷物倉(cāng)（10）內(nèi)，一端固定于膨化腔（3）上的第三電控閥門(mén)上方；單片機(jī)（7）根據(jù)稱(chēng)重裝置（14）反饋的谷物倉(cāng)（10）內(nèi)谷物的實(shí)時(shí)重量控制谷物提升機(jī)（5）向膨化腔（3）輸送谷物的量，即單片機(jī)（7）根據(jù)谷物倉(cāng)（10）內(nèi)的谷物重量變化值控制谷物提升機(jī)（5）的工作情況，從谷物提升機(jī)（5）開(kāi)始工作時(shí)起，單片機(jī)（7）根據(jù)稱(chēng)重裝置（14）實(shí)時(shí)反饋的谷物重量計(jì)算變化值，當(dāng)變化值達(dá)到設(shè)定值即單次谷物輸送量時(shí)，谷物提升機(jī)（5）停止工作，完成一次定量輸送工作；

風(fēng)機(jī)（8）固定在膨化腔（3）的風(fēng)口旁，出風(fēng)口對(duì)準(zhǔn)膨化腔（3）的風(fēng)口；風(fēng)機(jī)（8）的作用是將膨化腔（3）內(nèi)已經(jīng)膨化完成的谷物從出料口吹出；

電機(jī)（6）固定在膨化腔（3）的出料口附近，通過(guò)齒輪帶動(dòng)膨化腔（3）在谷物膨化過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)，單片機(jī)（7）控制電機(jī)（6）的轉(zhuǎn)速，從而使膨化腔（3）內(nèi)的谷物以一定頻率翻轉(zhuǎn)；

壓力傳感器（4）安裝于膨化腔（3）內(nèi)部，其作用是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)膨化過(guò)程中腔內(nèi)的氣壓，并將檢測(cè)結(jié)果反饋給單片機(jī)（7）；

觸屏控制器（15）內(nèi)存有根據(jù)不同谷物設(shè)置的膨化程序，包括氣壓值、輸送量和時(shí)間；另外，其上設(shè)有觸摸屏，方便工作人員根據(jù)谷物種類(lèi)選擇相關(guān)的膨化程序；

單片機(jī)型號(hào)是AT89C51；

所述一種太陽(yáng)能灶式谷物膨化裝置其控制方法如以下步驟：

步驟1.在晴朗天氣下，整套裝置架設(shè)于空曠、平坦且采光好的空地上，太陽(yáng)能灶的鍋形聚光器在膨化腔外表面形成一個(gè)太陽(yáng)光焦面使膨化腔受熱；

步驟2.工作人員根據(jù)谷物種類(lèi)在觸屏控制器上選擇相應(yīng)的膨化程序，之后谷物提升機(jī)將谷物倉(cāng)內(nèi)一定量的待膨化谷物從膨化腔的進(jìn)料口輸送至膨化腔內(nèi)；

步驟3.待所有閥門(mén)關(guān)閉后，電機(jī)開(kāi)始工作，單片機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的轉(zhuǎn)速控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，膨化腔在電機(jī)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，腔內(nèi)的谷物就以一定頻率翻轉(zhuǎn)；

步驟4.壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)膨化腔內(nèi)的氣壓，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋給單片機(jī)；

步驟5.當(dāng)腔內(nèi)氣壓值達(dá)到一定值時(shí)，單片機(jī)控制放氣閥打開(kāi)，使腔內(nèi)的氣壓維持一定時(shí)間，然后單片機(jī)控制出料口的第三電控閥門(mén)打開(kāi)，腔內(nèi)的谷物在氣壓作用下從出料口噴出；

步驟6.在出料口的第三電控閥門(mén)打開(kāi)后1至2秒后膨化腔另一端的第一電控閥門(mén)打開(kāi)，同時(shí)風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作，腔內(nèi)殘留的膨化品在風(fēng)力作用下從出料口涌出，使已經(jīng)膨化過(guò)的谷物完全進(jìn)入食品倉(cāng)內(nèi)；

步驟7.出料工作完成后，單片機(jī)控制出料口的第三電控閥門(mén)關(guān)閉和進(jìn)料口的第二閥門(mén)打開(kāi)，谷物提升機(jī)將一定量待膨化谷物從進(jìn)料口輸送至膨化腔內(nèi)，送料完畢后所有的電控閥門(mén)關(guān)閉，整個(gè)裝置又開(kāi)始下一周期的谷物膨化工作；

步驟8.工作人員定期將食品倉(cāng)的膨化產(chǎn)品取出和向谷物倉(cāng)內(nèi)添加待膨化谷物。