一种高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备的制作方法

本发明涉及食品装备技术的领域，尤其涉及一种高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备。

背景技术：

目前，对于生鲜肉、新鲜果蔬及鲜切菜等热敏食品采用的杀菌保鲜包装技术，存在杀菌不彻底及产生二次污染问题；尽管产品可采用冷链物流贮藏，但微生物仍能大量繁殖引起腐败变质，货架保鲜期短。此外，热杀菌对产品生鲜感官品质及营养成分的负面影响，不利于保持原有品质。为生鲜食品有效杀菌保鲜及延长货架保鲜期，开发高效冷杀菌和保鲜包装技术成为食品行业的必然趋势。

与目前广泛采用的热源等杀菌技术比较，高压电场低温等离子体冷杀菌保鲜包装技术是食品冷杀菌保鲜包装技术的重要突破。此技术可与map气调保鲜包装技术完美结合，低温等离子体对包装产品进行杀菌处理，不会产生二次污染；产生杀菌作用的等离子体来源于包装内部气体，不会产生化学残留，安全性高；尽管使用的电压非常高，但电流微小、杀菌处理过程很短（5-10s）不会产生热量、没有温升，且能耗很低、操作简便等。因此，低温等离子体杀菌技术作为一种新的冷杀菌方式，别适用于对热敏感食品（如生鲜畜禽鱼类肉制品及调理产品、新鲜果蔬及鲜切菜等）冷杀菌。这些特点对生鲜类及其热敏性食品的大规模开发，具有关键的技术突破、巨大的开发空间和良好前景。

专利号为zl201410347682.3的发明专利在2014.11.05公开了一种生鲜肉高压电场等离子体协同纳米光催化杀菌保鲜方法，其用于对map包装之后的生鲜肉进行冷杀菌处理，其采用的dbd低温等离子体杀菌结构较为简单，不能满足高压电场低温等离子体冷杀菌的连续间隙操作和安全屏蔽要求。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备，使220v电源通过高压变压器等系统元器件，使高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置的高压电极与地电极之间产生高压电场，激发包装内部介质气体产生等离子体而达到杀菌效果，可程序设定自动控制完成多步骤连续间隙式实验操作，具有杀菌程序精准可控、操作简单、工作效率高等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备，包括机箱、高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置、高压变压器、高压控制箱、配电箱、排风机、三色报警灯、机箱门、plc控制器以及触摸控制屏，所述机箱内间隔设置有上容置腔、下容置腔和侧容置腔，多个所述机箱门对应上容置腔、下容置腔和侧容置腔铰链设置在机箱的正面，所述高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置设置在上容置腔内，所述高压变压器设置在侧容置腔内，所述高压控制箱和配电箱分别设置在下容置腔内，所述排风机和三色报警灯分别设置在机箱的顶端，所述触摸控制屏设置在机箱门上并与plc控制器连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置包括电极组件和传动机构，所述电极组件由上电极和下电极构成，下电极固定在上容置腔内机架、上电极由传动机构控制升降定位。

在本发明一个较佳实施例中，所述高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置的上电极通过高压连接线与高压变压器的高压输出端口连接，下电极通过高压连接线与高压变压器的地极端口连接，所述电极组件的上电极和下电极之间的电压为60-90kv。

在本发明一个较佳实施例中，所述电极组件两端与传动机构之间的安全屏蔽距离不小于150-180mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述plc控制器输出两路反馈回路，分别为伺服电机控制反馈回路和高压输出控制反馈回路。

在本发明一个较佳实施例中，所述伺服电机控制反馈回路采用plc控制器直接与高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置的伺服电机连接，调节伺服电机的正反转与转速。

在本发明一个较佳实施例中，所述高压输出控制反馈回路采用plc控制器通过高压控制箱与高压变压器连接；所述高压控制箱一方面接收plc控制器的控制信号并反馈给plc控制器当前的电压信号，另一方面对高压变压器输出信号控制并接收高压变压器反馈的电压信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述plc控制器还与接近开关和温湿度传感器连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述机箱门上还设置有观察窗，观察窗的玻璃内面安装金属丝网屏蔽层。

在本发明一个较佳实施例中，所述高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备还包括急停开关和安全插座，所述的急停开关和安全插座分别设置在机箱的侧边。

本发明的有益效果是：本发明的高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备，使220v电源通过高压变压器等系统元器件，使高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置的高压电极与地电极之间产生高压电场，激发包装内部介质气体产生等离子体而达到杀菌效果，可程序设定自动控制完成多步骤连续间隙式实验操作，具有杀菌程序精准可控、操作简单、工作效率高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备的一较佳实施例的内部结构示意图；

图2是图1的外形结构图；

图3是图1的电路图；

图4是图1中高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置的结构示意图；

附图中的标记为：1、机箱，2、高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置，3、高压变压器，4、高压控制箱，5、配电箱，6、排风机，7、三色报警灯，8、机箱门，9、plc控制器，10、触摸控制屏，11、上容置腔，12、下容置腔，13、侧容置腔，14、观察窗，15、散热孔，16、急停开关，17、安全插座，18、移动滚轮，19、接近开关，20、温湿度传感器，21、电极组件，22、传动机构，211、上电极，212、下电极，221、伺服电机。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明实施例包括：

一种高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备，包括机箱1、高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置2、高压变压器3、高压控制箱4、配电箱5、排风机6、三色报警灯7、机箱门8、plc控制器9以及触摸控制屏10。所述机箱1内间隔设置有上容置腔11、下容置腔12和侧容置腔13，多个所述机箱门8对应上容置腔11、下容置腔12和侧容置腔13铰链设置在机箱1的正面，多组所述高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置2设置在上容置腔11内，所述高压变压器3设置在侧容置腔13内，所述高压控制箱4和配电箱5分别设置在下容置腔9内，所述排风机6和三色报警灯7分别设置在机箱1的顶端，所述触摸控制屏10设置在机箱门8上并与plc控制器9连接。

上述中，所述机箱门8上还设置有观察窗14和散热孔15，所述观察窗14的玻璃内面安装金属丝网屏蔽层（图未视），放电时隔离高压放电空间，达到了屏蔽的作用。

本实施例中，所述高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备还包括急停开关16、安全插座17和移动滚轮18，所述的急停开关16和安全插座17分别设置在机箱1的侧边，安全性能高。移动滚轮18设置在机箱1的底部，使用方便，适用于多种场合。

如图4所示，所述高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置2包括电极组件21和传动机构22，所述电极组件21由上电极211和下电极212构成，下电极212固定在上容置腔11内机架、上电极211由传动机构22控制升降定位。

其中，所述电极组件21包括上下并列设置的上电极211和下电极212，由传动机构22控制上电极211的上升或下降，改变上电极211和下电极212之间的距离，以达到处理不同厚度的食品的需求。所述传动机构22内包含有伺服电机221。

本实施例中，所述电极组件21两端与传动机构22之间的安全屏蔽距离不小于150-180mm。所述上电极211和下电极212均采用铝材料制成，材质更为轻便耐用。在工作过程中，电极组件21的上电极211和下电极212之间的电压为60-90kv。

如图3所示，所述高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置2的上电极211通过高压连接线与高压变压器3的高压输出端口连接；所述高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置2的下电极212通过高压连接线与高压变压器3的地极端口连接。

为实现实验装备可以通过触摸控制屏10设置参数、自动化运行完成实验过程，所以采用plc控制器9控制整个实验装备的运行。除了plc控制器9与触摸控制屏10之间的显示-控制回路之外，主要的plc控制器9的输出-反馈回路有两条：分别伺服电机控制和高压输出控制。

伺服电机的输出-反馈回路，输出直接作用在伺服电机221上，调节伺服电机221的正反转与转速；反馈则是采集上中下限位的接近开关信号，确定伺服电机221升级平台的位置。plc控制器9根据反馈的信息，运算出实时的控制信号，控制伺服电机221按照预设的参数执行。

高压的输出-反馈回路，并不是直接作用于高压变压器3上，而是通过高压控制箱4进行了过渡。高压控制箱4一方面接收plc控制器9的控制信号，并反馈给plc控制器9当前的电压信号；另一方面对高压变压器3输出信号控制，接收高压变压器3反馈的电压信号。同时，高压控制箱4还具有调压旋钮41，因此plc控制器9控制高压输出的开关和保护，而高压控制箱4控制高压变压器3产生电压的大小。

plc控制器9还具有一些单独的信号采集和控制输出，所述plc控制器9与接近开关19和温湿度传感器20连接。信号采集所有可打开的机箱门8上的行程开关信号、实验环境的温湿度传感器信号；控制输出如设备的风机、照明灯等。

最后plc控制器9再与触摸控制屏10对接，通过编程，用户可以在触摸控制屏10的界面上轻松设置实验所需参数，自动或手动进行实验操作、观察实验数据变化，调用以往的实验记录等等。

综上所述，本发明的高压电场低温等离子体冷杀菌试验装备，明使220v电源通过高压变压器等系统元器件，使高压电场低温等离子体冷杀菌核心装置的高压电极与地电极之间产生高压电场，激发包装内部介质气体产生等离子体而达到杀菌效果，可程序设定自动控制完成多步骤连续间隙式实验操作，具有杀菌程序精准可控、操作简单、工作效率高等优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。