[發明專利]一種固液混合調味劑自適應充分攪拌裝置與方法

在審

• 申請號: 202010853469.5
• 申請日: 2020-08-23
• 公開（公告）號: CN111821884A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張文廷;張偉達
• 申請（專利權）人: 麻云伴智能科技（大連）有限公司
• 主分類號: B01F7/18
• 分類號: B01F7/18;B01F15/00;B01F3/12;A23L27/00
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• 代理人: 暫無信息

本發明屬于食品加工機械領域，提供了一種固液混合調味劑自適應充分攪拌裝置與方法。首先基于可張緊鏈輪與離心滑塊搭建固液混合調味劑充分攪拌裝置；然后，以充分混合后調味劑等效密度為中間變量，構建固液均勻混合約束下攪拌速度與調味劑重量之間的關聯關系；最后，依據實際檢測調味劑重量，自適應調控攪拌速度，實現固液混合調味劑的自適應充分攪拌；該裝置與方法可實現對調味劑的自動、充分攪拌，無需人為調節攪拌速度，易操作，適用于多種固液混合調味劑的攪拌過程，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于食品加工機械領域，涉及一種固液混合調味劑自適應充分攪拌裝置與方法。

背景技術

民以食為天，食品的多元化、多樣化是滿足人們眾多口味需求的必然趨勢。調味劑作為食品中必不可少的元素，其高效高精下料對于保證食品的快速加工、口味把控至關重要，直接影響食品的生產效率及生產質量。在目前的生產過程中，為保證食品衛生、高效加工及精準下料，調味劑的加工及下料逐漸由人工轉為機械化、自動化，以此實現大批量高效生產及口味嚴格把控與統一。然而，對于一些油性固液混合調味劑，如辣椒油、麻油，或者多種調味劑混合產品等等，其同時具備液體流動性及固液混合體粘性的特質，若不對其進行充分、均勻攪拌而直接下料，極易出現流速不穩、下料不準、堆積、斷層等問題，導致口感、口味下降。由此可見，在食品調味劑的自動化機械下料過程中，對調味劑的自動充分攪拌至關重要。

發明內容

本發明要解決的技術難題是粘稠固液混合調味劑精準下料過程中對調味劑的自動化充分均勻攪拌問題，為克服現有技術的缺陷，發明了一種固液混合調味劑自適應充分攪拌裝置與方法。該方法包括三個步驟：固液混合調味劑自適應充分攪拌裝置搭建、攪拌速度與調味劑重量關系求解、攪拌速度的自適應調控，最終實現固液混合調味劑的自適應充分攪拌。該裝置及方法可極大簡化攪拌過程、易操作，適用于多種固液混合流體的攪拌勻化，具有廣泛的應用前景。

本發明的技術方案：

一種固液混合調味劑自適應充分攪拌裝置與方法，首先，基于可張緊鏈輪與離心機構搭建固液混合調味劑充分攪拌裝置；然后，以充分混合后調味劑等效密度為中間變量，構建固液均勻混合約束下攪拌速度與調味劑重量之間的關聯關系；最后，依據實際檢測調味劑重量，自適應調控攪拌速度，實現固液混合調味劑的自適應充分攪拌；

具體步驟如下：

第一步、固液混合調味劑自適應充分攪拌裝置搭建

固液混合調味劑自適應充分攪拌裝置主要包括：加料口、調速伺服電機、速度控制器、可張緊鏈條傳動機構、攪拌罐、蓋板、轉軸、攪拌槳、離心滑塊、重力感應底盤等；所述的加料口和可張緊鏈條傳動機構連接在蓋板上方，所述的調速伺服電機和攪拌罐連接在蓋板下方，調速伺服電機輸出軸與鏈條傳動機構中的一個鏈輪相連，所述的轉軸兩端分別連接在鏈輪和攪拌槳上，為攪拌槳傳遞轉矩，所述的離心滑塊連接在攪拌槳的三個槳葉末端，所述的重力感應底盤安裝在攪拌罐底部，通過將測量的攪拌罐內調味劑重量反饋給速度控制器，速度控制器根據重量進行攪拌速度自動調節，從而控制調速電機改變轉速，實現固液混合調味劑的自適應充分攪拌。

進一步地，所述的可張緊鏈條傳動機構包含五個鏈輪，其中，一個主動鏈輪與調速電機連接，兩個工作鏈輪與兩個轉軸連接，另外兩個為漲緊鏈輪，通過調整漲緊輪在蓋板上的位置，實現鏈條的張緊。

進一步地，所述的離心滑塊端面設計成楔形，當攪拌槳旋轉工作時，離心滑塊在離心力作用下貼緊攪拌罐內壁，利用其楔形面將攪拌罐內壁的調味劑導入攪拌槳工作區，從而實現攪拌罐內所有調味劑的充分均勻攪拌。

第二步、固液均勻混合約束下攪拌速度與調味劑重量關系求解

記調味劑中的固態成分密度為ρ_G，液態成分密度為ρ_Y，調味劑要求的固態、液態成分混合比例為1:n，根據公式(1)計算固液混合調味劑的等效密度ρ_eq：