[發明專利]連續生產型凍干設備的物料測溫系統和方法

在審

• 申請號: 202110401751.4
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112944813A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 田嚴華;劉意強;朱悉汝;夏小均;劉小龍
• 申請（專利權）人: 浙江同景凍干科技有限公司
• 主分類號: F26B5/06
• 分類號: F26B5/06;F26B23/04;F26B25/00
• 代理公司: 上海專尚知識產權代理事務所(普通合伙) 31305
• 代理人: 張政權;劉曉

一種連續生產型凍干設備的物料測溫系統，所述凍干設備包括冷凍干燥倉和設置在冷凍干燥倉內部的干燥加熱裝置，所述干燥加熱裝置具有多層層疊的加熱板，所述物料測溫系統包括設置在所述干燥加熱裝置的加熱板上的多個測溫裝置，所述測溫裝置包括測溫元件、行程桿以及控制所述測溫元件伸展和內縮的液壓油缸，當所述物料沿所述冷凍干燥倉從入料端移動至出料端時，所述測溫裝置實時檢測所述物料各個升華界面的溫度參數。由于測溫裝置采用可伸縮設計的接觸式測溫元件，并配合以液壓油缸，可以精確測量物料表面直至內部的升華界面的溫度變化。而且，測溫裝置沿凍干設備的入料端至出料端分布設置，可對凍干產品生產過程中的溫度變化做到精確的反饋和控制。

技術領域

本發明涉及冷凍干燥系統，尤其涉及一種連續生產型凍干設備的物料測溫系統和方法。

背景技術

凍干設備又稱真空冷凍干燥設備，是將食品、藥品等物料凍結到其共晶點溫度以下，使其中的水分變成固態的冰，然后在真空的環境下，使冰直接升華為水蒸汽，再用捕水器將水蒸汽冷凝而最終使物品干燥。例如，現有技術的凍干設備，根據凍干倉的加熱體積，可以一次性地將相應數量的物料送入倉體進行真空干燥，全部物料通過速凍隧道進行降溫，使物料的溫度低于其共晶點，然后采用真空干燥工藝，將物料內的水分從固態直接升華成氣態迅速蒸發。形成的凍干制品呈海綿狀、無干縮、復水性好且含水分極少，保持了制品原有的結構性能和營養成分，在進行相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。而在物料的凍干過程中，對物料的精確溫度測量則與凍干過程的優化有著重要的關系。例如，在升華干燥過程中，需要控制被干燥物料的溫度低于其共熔點或塌陷溫度，提高傳質速率；在解吸干燥過程中，需要控制被干燥物料的溫度低于其塌陷溫度或變性溫度，控制其殘余水分含量等。

然而，現有技術的溫度測量大多采用接觸式的測溫方法，測溫元件大多為熱電偶或熱敏電阻，在凍干物品生產時將其插入物料的內部接近中心位置，然后將熱電偶插頭安裝在固定位置的插座上，一方面測量的溫度比較單一，尤其是無法測量物料升華界面的溫度變化，另一方面因其安裝位置固定，不適用于連續生產型的凍干設備。發明名稱為“真空冷凍干燥機紅外線測溫系統”的第201410157245.5號中國發明專利申請，公開了一種紅外測溫技術，可以使紅外線準確地照射在凍干倉內的物料上，因為是無線測溫，不用與被測物料直接接觸，故也適用于連續生產型的凍干設備。但是，紅外測溫裝置只能測量物料的表面溫度，無法測量物料中心位置的溫度，故對于凍干產品生產過程中的溫度變化卻無法做到精確的反饋。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種連續生產型凍干設備的物料測溫系統和方法。

根據本發明的一個方面，提供一種連續生產型凍干設備的物料測溫系統，所述凍干設備包括冷凍干燥倉和設置在冷凍干燥倉內部的干燥加熱裝置，所述干燥加熱裝置具有多層層疊的加熱板，所述物料測溫系統包括設置在所述干燥加熱裝置的加熱板上的多個測溫裝置，所述測溫裝置包括測溫元件、行程桿以及控制所述測溫元件伸展和內縮的液壓油缸，當所述物料沿所述冷凍干燥倉從入料端移動至出料端時，所述測溫裝置實時檢測所述物料各個升華界面的溫度參數。

所述液壓油缸為薄型液壓油缸。

所述的系統還包括設置在所述冷凍干燥倉倉體外側的氣液轉換器。

所述測溫元件為可伸縮的接觸式熱電偶。

所述測溫元件為鉑電阻傳感器。

所述測溫裝置設置在所述干燥加熱裝置的頂層加熱板上。

所述測溫裝置沿所述冷凍干燥倉的入料端至出料端分布設置。

根據本發明的另一方面，提供一種連續生產型凍干設備的物料測溫方法，所述凍干設備包括冷凍干燥倉和設置在冷凍干燥倉內部的干燥加熱裝置，所述干燥加熱裝置具有多層層疊的加熱板，所述方法包括如下步驟：

A.采用可伸縮的接觸式測溫元件對送入頂層加熱板的物料進行測溫；