專利名稱：微波真空冷凍干燥設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凍干領(lǐng)域的稱重設(shè)備，具體的說是一種微波真空冷凍干燥設(shè)備。
背景技術(shù)：
在對(duì)物料進(jìn)行微波凍干時(shí)，需要對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)稱重，以便能判斷出凍干物料的 干燥速率、出水量和最終干燥程度，從而能夠?qū)崟r(shí)對(duì)干燥過程進(jìn)行控制。然而在微波凍干設(shè) 備中，一般稱重傳感器直接設(shè)在凍干倉內(nèi)，通過掛繩連接凍干倉內(nèi)的料架，來對(duì)物料進(jìn)行稱 重。由于凍干倉內(nèi)微波場的存在，對(duì)稱重傳感器及其信號(hào)均會(huì)產(chǎn)生影響，甚至?xí)龤ХQ重傳 感器及測試電路，故很難實(shí)現(xiàn)物料實(shí)時(shí)稱重。假如將稱重傳感器設(shè)在凍干倉外，稱重傳感器 所處的壓強(qiáng)與凍干倉內(nèi)的壓強(qiáng)又不一致，壓強(qiáng)差異對(duì)稱重傳感器影響也造成了很難實(shí)現(xiàn)物 料實(shí)時(shí)稱重。河南科技大學(xué)論文里有稱重的，中國農(nóng)機(jī)院碩士論文“微波真空冷凍干燥蘋果片 及對(duì)比試驗(yàn)研究”也有，但未作介紹，均未涉及微波真空冷凍干燥設(shè)備實(shí)時(shí)稱重結(jié)構(gòu)與原理 的具體內(nèi)容。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00710071465. 6，專利名稱為用于連續(xù)測量冷凍干燥樣品重量 變化的裝置，公開了冷凍干燥過程中實(shí)時(shí)稱重的裝置，但該裝置法只適用于以加熱板為熱 源的常規(guī)凍干中，在微波凍干環(huán)境中，電子天平電子信號(hào)會(huì)受到干擾，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)稱 重，且容易引起微波低壓放電問題，導(dǎo)致干燥無法進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種微波真 空冷凍干燥設(shè)備，不受凍干倉內(nèi)微波場的影響，實(shí)現(xiàn)微波凍干過程中對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)稱重。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是微波真空冷凍干燥設(shè)備，包括凍干倉、設(shè)在凍干倉內(nèi)的料架、設(shè)在凍干倉內(nèi)壁的微 波發(fā)生器以及稱重傳感器，稱重傳感器設(shè)在一個(gè)與凍干倉連通的真空倉內(nèi)，在凍干倉上開 有一個(gè)微波屏蔽過流孔，真空倉通過微波屏蔽過流孔與凍干倉連通，稱重傳感器通過穿過 微波屏蔽過流孔的耐微波掛繩與料架相連。這樣，由于微波屏蔽過流孔的存在，凍干倉內(nèi)的微波無法進(jìn)入稱重傳感器所安裝 的位置——真空倉，而真空倉內(nèi)的壓強(qiáng)又能與凍干倉內(nèi)的壓強(qiáng)一致，既排除了微波對(duì)稱重 傳感器的影響，又排除了壓強(qiáng)差異對(duì)稱重傳感器的影響，一舉兩得。由此可見，由于本發(fā)明科學(xué)的設(shè)置了微波屏蔽過流孔，重傳感器通過穿過屏蔽過 流孔的耐微波掛繩與料架相連，巧妙解決了微波和壓強(qiáng)對(duì)稱重傳感器的影響問題，可實(shí)現(xiàn) 對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)稱重，為精確掌握凍干過程和制定微波凍干工藝創(chuàng)造條件。作為本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案微波屏蔽過流孔的直徑為3 5mm，微波屏蔽過流孔的徑長比為1 1 1 2。料架、稱重傳感器和凍干倉的連接方式可以是稱重傳感器設(shè)在凍干倉頂部靠近倉門端處，耐微波掛繩的一端與稱重傳感器相連，另一端設(shè)有分開的兩頭分別系在料架上 橫撐的掛繩孔中，用以將料架的一端懸空掛起；在凍干倉底部靠近倉后蓋端處固定有一根 支撐桿，支撐桿其支點(diǎn)位于料架側(cè)板的底部，用以將料架的另一端支起。這樣，料架的一端 將其懸空掛起的耐微波掛繩與料架另一端將其支起的支撐桿共同組成一個(gè)“杠桿”，稱重傳 感器通過單頭稱重的方式，利用杠桿原理實(shí)現(xiàn)稱重及凍干過程中物料水份的在線監(jiān)測，一 方面避免掛繩因完全受力而斷裂，提高了作業(yè)的安全性，另一方面也提高了稱重的精度。料架由上橫撐(3個(gè))、側(cè)板(2個(gè))、下橫撐(4個(gè))和滑道(2個(gè))通過銷子銷結(jié) 組裝而成，料架所有組件均為聚四氟乙烯材料，介電常數(shù)低，對(duì)微波吸收少，靠近倉門端的 上橫撐上設(shè)有兩個(gè)掛繩孔，用于耐微波繩的掛接，靠近倉后蓋端的側(cè)板底部開有凹形刀口， 與固定在倉體上的支撐桿相配合，支撐桿的支點(diǎn)位于側(cè)板底部的凹形刀口處，這樣可使支 撐更為牢固。真空倉上開有信號(hào)線通過口，稱重傳感器的信號(hào)線穿過信號(hào)線通過口后與顯示儀 表相連，信號(hào)線通過口用高分子環(huán)氧樹脂膠密封，方便信號(hào)傳輸。密封膠為高分子環(huán)氧樹脂膠，還可以是有機(jī)硅密封膠。真空倉上設(shè)有透明的觀察口，便于觀察真空倉設(shè)備。耐微波掛繩為聚四氟乙烯材料掛繩，還可以用聚乙烯、聚氯乙烯等介電常數(shù)低的 材料制作，使用這些材料制成的掛繩，吸收微波能力弱，可以提高掛繩的使用壽命。微波發(fā)生器共設(shè)有10只，沿凍干倉周向不對(duì)稱交錯(cuò)分布，主要目的是盡可能使倉 體內(nèi)微波場均勻。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是稱重傳感器與料架的連接示意圖。圖3是圖2中A處的放大圖。圖4是料架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例是一種微波真空冷凍干燥設(shè)備，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括凍干倉1、設(shè)在凍 干倉內(nèi)的料架2和設(shè)在凍于倉內(nèi)壁的微波發(fā)生器3。微波發(fā)生器3共設(shè)有10只，沿凍干倉 1周向不對(duì)稱交錯(cuò)分布。微波真空冷凍干燥設(shè)備設(shè)有一體的稱重設(shè)備，其為一個(gè)設(shè)在真空倉4內(nèi)的稱重傳 感器5，真空倉4與凍干倉1連通，在凍干倉1上開有一個(gè)微波屏蔽過流孔6，真空倉4通過 微波屏蔽過流孔6與凍干倉1連通。微波屏蔽過流孔6的直徑為3 5mm，徑長比為1 1 1 2，這樣凍干倉內(nèi)1的微波無法進(jìn)入稱重傳感器5所在的真空倉4，而真空倉4內(nèi)的壓強(qiáng) 又能與凍干倉1內(nèi)的壓強(qiáng)一致，既排除了微波對(duì)稱重傳感器5的影響，又排除了壓強(qiáng)差異對(duì) 稱重傳感器5的影響，可實(shí)現(xiàn)實(shí)進(jìn)稱重。稱重傳感器4通過穿過微波屏蔽過流孔6的耐微波掛繩7與料架2相連。耐微波掛繩7為聚四氟乙烯材料掛繩，還可以用聚乙烯、聚氯乙烯等介電常數(shù)低的材料制作，吸收 微波能力弱，可以提高掛繩的使用壽命。稱重傳感器與料架的連接如圖2所示，稱重傳感器5設(shè)在凍干倉1頂部靠近倉門9 處，支撐桿10固定在在凍干倉1底部靠近倉后蓋11處。耐微波掛繩7的兩頭分別系在料 架2上橫撐的掛繩孔中，另一頭與稱重傳感器5相連，從而將料架2 —端懸空掛起，而料架 2另一端底部由支撐桿10支起，支點(diǎn)位于側(cè)板12底部的凹形刀口 13處，如圖3所示。稱重原理為每次裝料進(jìn)倉之前，稱料盤重量G1、物料重量G2，料架重量G3，計(jì)算 料架、料盤、物料的實(shí)際總重為G4。料盤在料架上堆放好后，記錄稱重傳感器的初始讀數(shù)為 G0，然后計(jì)算傳感器的校驗(yàn)系數(shù)k = G4/G0。凍干過程中，物料的實(shí)時(shí)重量Gt計(jì)算公式為Gt = kXGr-Gl-G3 ；其中Gr為稱重傳感器的實(shí)時(shí)讀數(shù)。 采用一個(gè)稱重傳感器通過單頭稱重的方式(杠桿原理)，實(shí)現(xiàn)凍干過程中物料水 份的在線監(jiān)測，可直接將傳感器讀數(shù)轉(zhuǎn)化成物料實(shí)際重量或?qū)嶋H脫水量并實(shí)時(shí)輸出。為了便于信號(hào)傳輸，將稱重信號(hào)傳至顯示器，真空倉4上開有信號(hào)線通過口 8，稱 重傳感器5的信號(hào)線穿過信號(hào)線通過口 8后與顯示儀表相連，信號(hào)線通過口用高分子環(huán)氧 樹脂膠密封，還可以是有機(jī)硅密封膠。真空倉4上還設(shè)有透明的觀察口，便于觀察真空倉4 內(nèi)稱重傳感器5的運(yùn)行狀況。料架的結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示，料架2由上橫撐14(3個(gè))、側(cè)板12(2個(gè))、下橫撐 15 (4個(gè))、滑道16 (2個(gè))通過銷子銷結(jié)組裝而成，料架2所有組件均為聚四氟乙烯材料，介 電常數(shù)低，對(duì)微波吸收少?？拷鼈}門端的上橫撐14上設(shè)有兩個(gè)掛繩孔17，用于耐微波繩的 掛接?？拷鼈}后蓋端的側(cè)板底部開有凹形刀口 13，與固定在倉體上的支撐桿10相配合。本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均 落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
微波真空冷凍干燥設(shè)備，包括凍干倉、設(shè)在凍干倉內(nèi)的料架、設(shè)在凍干倉內(nèi)壁的微波發(fā)生器以及稱重傳感器，其特征在于所述稱重傳感器設(shè)在一個(gè)與所述凍干倉連通的真空倉內(nèi)，在所述凍干倉上開有一個(gè)微波屏蔽過流孔，所述真空倉通過所述微波屏蔽過流孔與凍干倉連通，所述稱重傳感器通過穿過所述微波屏蔽過流孔的耐微波掛繩與所述料架相連。
2.如權(quán)利要求1所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述微波屏蔽過流孔的 直徑為3 5mmο
3.如權(quán)利要求1所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述微波屏蔽過流孔的 徑長比為1 1 1 2。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述稱重傳感器 設(shè)在所述凍干倉頂部靠近倉門端處，所述耐微波掛繩的一端與所述稱重傳感器相連，另一 端設(shè)有分開的兩頭分別系在所述料架上橫撐的掛繩孔中，用以將料架的一端懸空掛起；在 所述凍干倉底部靠近倉后蓋端處固定有一根支撐桿，所述支撐桿其支點(diǎn)位于所述料架側(cè)板 的底部，用以將料架的另一端支起。
5.如權(quán)利要求4所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述料架由上3個(gè)橫撐、 2個(gè)側(cè)板、4個(gè)下橫撐和2個(gè)滑道通過銷子銷結(jié)組裝而成，所述料架所有組件均為聚四氟乙 烯材料，在靠近凍干倉的倉門端的上橫撐上設(shè)有兩個(gè)掛繩孔。
6.如權(quán)利要求5所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述料架側(cè)板的底部設(shè) 有一個(gè)凹形刀口，所述支撐桿的支點(diǎn)位于側(cè)板底部的凹形刀口處。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述真空倉上 開有信號(hào)線通過口，所述稱重傳感器的信號(hào)線穿過所述信號(hào)線通過口后與顯示儀表相連， 所述信號(hào)線通過口用高分子環(huán)氧樹脂膠密封。
8.如權(quán)利要求7所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述密封膠為高分子環(huán) 氧樹脂膠或有機(jī)硅密封膠。
9.如權(quán)利要求1所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述耐微波掛繩為聚四 氟乙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料掛繩。
10.如權(quán)利要求1所述的微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所述微波發(fā)生器共設(shè)有 10只，沿所述凍干倉周向不對(duì)稱交錯(cuò)分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凍干領(lǐng)域的稱重設(shè)備，是一種微波真空冷凍干燥設(shè)備，包括凍干倉、設(shè)在凍干倉內(nèi)的料架、設(shè)在凍干倉內(nèi)壁的微波發(fā)生器以及稱重傳感器，稱重傳感器設(shè)在一個(gè)與凍干倉連通的真空倉內(nèi)，在凍干倉上開有一個(gè)微波屏蔽過流孔，真空倉通過微波屏蔽過流孔與干燥倉連通，重傳感器通過穿過微波屏蔽過流孔的耐微波掛繩與所述料架相連。本發(fā)明科學(xué)的設(shè)置了微波屏蔽過流孔，重傳感器通過穿過屏蔽過流孔的耐微波掛繩與料架相連，巧妙解決了微波和壓強(qiáng)對(duì)稱重傳感器的影響問題，可實(shí)現(xiàn)對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)稱重，為精確掌握凍干過程和制定微波凍干工藝創(chuàng)造條件。
文檔編號(hào)F26B3/347GK101846439SQ201010193540
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者吳峰, 張惠娟, 彭寶良, 曹士鋒, 王建楠, 王海鷗, 胡志超, 胡良龍, 謝煥雄, 鐘挺 申請(qǐng)人:農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所