[發明專利]一種基于PIV技術判定大豆蛋白液可噴性的方法

在審

• 申請號: 202011014452.7
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112129759A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 楊傳民;邢炯;蔚俊;龔國騰;袁成志
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: G01N21/85
• 分類號: G01N21/85;G01P5/26
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

本發明公開了一種基于PIV技術判定大豆蛋白液可噴性的方法。本方法通過PIV技術得到的大豆蛋白液粒子噴霧速度場圖像，基于有粒子有速度，反之無速度無粒子的原理，可以定性定量地分析出不同濃度的大豆蛋白液在不同噴涂參數下的可噴性。本基于PIV技術判定大豆蛋白液可噴性的方法能為得到均勻一致性的噴霧提供有力的試驗數據參考，為進一步得到高質量的覆膜提供理論和實踐依據。

技術領域

本發明涉及材料成型領域，更具體的說，是一種針對大豆蛋白液噴涂覆膜，一種將PIV技術應用到檢測大豆蛋白液可噴性的方法。

背景技術

大豆分離蛋白具有價格低廉，生物可降解，易于成膜性等優點,逐漸得到世界各國研究者的關注。純蔬菜紙作為包裝材料不能滿足熱封性能要求，需以純蔬菜紙為基材進一步加工制備滿足熱封性能要求的蔬菜復合紙，大豆蛋白液的噴涂就是在蔬菜紙表面形成一層均勻的大豆蛋白膜，制備滿足熱封性能要求的蔬菜復合紙。在覆膜成型過程中，大豆蛋白液的可噴性是影響覆膜質量的因素之一，可噴性較差的大豆蛋白液在噴涂時會出現噴頭堵塞、噴霧不均勻、液滴霧化不徹底等問題，造成覆膜質量差、浪費原材料和噴霧效率低等后果。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于PIV技術的大豆蛋白液可噴性檢測的方法，以便于快速檢測不同參數液體的可噴性，找到最佳噴涂參數。

本發明采用的技術方案為：一種基于PIV技術的液體可噴性檢測的方法，所述檢測方法包括以下步驟：

第一步：基于PIV速度場圖像外觀定性判定大豆蛋白液的可噴性

基于PIV速度場圖像外觀定性判定大豆蛋白液的可噴性：先設定噴涂參數如下：噴涂參數噴涂流量40cc/min，噴涂氣壓為0.20MPa，噴涂液壓為0.12MPa，恒定不變噴嘴電子脈沖頻率為80Hz；分別配制出質量百分比濃度為4.67％、7.27％、9.73％的大豆蛋白液，然后將水以設定好的噴涂參數進行霧化噴霧，利用PIV系統拍攝，通過Tecplot軟件處理后得到速度場圖片。

選擇不同濃度的大豆蛋白液和水的霧化粒子速度場作對比，水是空白對照組，有較完整且基本對稱的速度場外觀，沒有間斷噴涂區域和中心孔洞。根據有速度有粒子，無速度無粒子的原理，可以定性判斷，水的可噴性較好。若大豆蛋白液噴霧粒子速度場圖像出現不均勻、不連續、有孔洞等現象，則說明定性判斷，該濃度下的大豆蛋白液在該噴涂參數下的可噴性較差。

第二步：基于PIV速度場圖像截線上的速度有無定量判定可噴性

根據實際情況選取距離噴嘴一定距離的水平面作為基線，測量被覆膜面距離噴嘴距離為30cm，因此在圖像上選取距離噴嘴同樣距離的水平面作為噴霧基線，選擇大豆蛋白液噴涂霧化粒子速度場圖像，對噴霧基線和噴嘴軸向方向兩條線進行標記，用Tecplot軟件提取并處理，作出兩條線上速度與距離的曲線圖。

根據有速度有粒子，無速度無粒子的原理，基線和軸線上曲線圖速度數值為0的點，可判斷此處沒有粒子，即可定量判斷此濃度和噴涂參數下的大豆蛋白液噴，可噴性較差。

本發明新型檢測可噴性方法的優點在于：

1、本方法基于數字圖像處理，能夠快速精確地界定出任意濃度的大豆蛋白液可噴性。

2、本方法可以定性、定量地界定不同液體的可噴性。

3、本方法是一種無接觸式的檢測方法，不會污染被檢測物。

本方法分析PIV粒子速度場圖像外觀來定性判定可噴性以及基于PIV截線上的速度有無來定量判定可噴性，為以后覆膜階段選取合適濃度的大豆蛋白液奠定基礎，而且使蔬菜復合紙得包裝性能得到明顯地提升。

附圖說明

圖1是噴水霧化粒子速度場圖；