式的加热模式相同。为实现射频加热方式与传统热传导方式加热模式的互补，并实现该两种加热模式的相融，在本实施例中，采用一种射频加热方案实现了射频加热，也即农产品和食品后物料外部、侧面和底面温度比较低，物料内部、上表面区域温度比较高的加热模式，正好与传统热传导方式的加热模式互补。该种射频加热方案，其加热示意图见图1、图2以及图3，圆柱形物料放置于射频系统阴极板以及阳极板的中心线上，且向阳极板贴近，同时，圆柱形物料下底面放置合适尺寸的塑料圆块，该种塑料的介电常数与物料相近，圆柱形物料包括圆柱形容器以及放置于圆柱形容器内的物料，塑料圆块的厚度S、半径R以及圆柱形物料底部距离H均可根据现场环境以及圆柱形物料的参数进行具体设置。
[0028]此外，在本实施例中，为了保证加热效果，塑料圆块为实心，其介电常数与物料的介电常数相同或相近，并为尺寸大小根据被加热物料的尺寸具体进行设置。
[0029]进一步的，为了具体说明与传统热传导方式相融的射频加热模式，将圆柱形物料划分为3个区域，见图4，其射频加热后的温度要求分别如下:
[0030]I区:上表面中间区域，T1表示其温度，这部分散热快且难于射频后再热处理提高温度，要求射频加热后T1满足为温度下限值，另外由于上表面温度若超过温度上限可能引起颜色、气味等感官方面的变化，所以要求T1STc^Tc为温度上限值；
[0031]Π区:物料内部区域，Tn表示其温度，该区域同样难于射频后再热处理提高温度，因此要求射频加热后Tn满足Tn ^ Tt ；
[0032]m区:靠近物料侧面和下底面的区域，Tm表示其温度，该区域射频加热后Tm<Tt，但该区域容易通过传统热传导方式提高至Tt;该区域其大小由dei，de2的最大值决定，它们分别表示m区中的冷点(低于Tt的点)到侧面的最大径向尺寸和到底面的最大轴向尺寸。
[0033]射频加热方式结合传统热传导方式的多阶段变方案的射频加热方法，其核心是第一阶段:射频加热时把低温区转移到物料外围，紧接着融合第二阶段:传统热传导方式将该低温区在物料内部高温和外面热环境的作用下迅速升高到预期温度之中。实现了整个加热过程物料满足加热要求，也即加热温度介于温度上限值和下限值，既不会出现过热破坏物料品质或外观，又达到了杀虫或杀菌要求。
[0034]进一步的，在本实施例中，还提供还包括一射频加热系统;如图5所示，射频加热系统包括:射频发生器6、加热腔、光纤在线温度监测仪7、传送带5以及冷热风输送装置8;射频发生器6与加热腔中的阳极板I相连；圆柱形物料3经塑料圆块4，并通过圆环状聚丙烯支撑物9设置于传送带5上，且传送带5位于加热腔中的阴极板2上方;光纤在线温度检测仪7与圆柱形物料3相连;冷热风输送装置8位于圆柱形物料3的下方;传送带5将圆柱形物料3传送至与阴极板2以及阳极板I匹配的位置后开始加热。
[0035]以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种多阶段变方案的射频加热方法，其特征在于，通过两个加热阶段对物料进行加执.第一加热阶段:通过射频加热的方式对物料的上表面以及内部进行加热，直到达到第一阶段的加热要求； 第二加热阶段:通过传统热传导的方式对物料的周侧以及下底面进行加热，直到物料整体达到第二阶段的加热要求。2.根据权利要求1所述的一种多阶段变方案的射频加热方法，其特征在于，通过一加热腔对置于该加热腔内的圆柱形物料进行加热;所述加热腔包括一对平行设置且间距可调的阴极板以及阳极板;所述圆柱形物料的中心轴与所述阴极板以及所述阳极板的中心线重合;所述圆柱形物料的上表面紧贴所述阳极板的下表面;所述圆柱形物料的下底面设置有一截面面积小于所述圆柱形物料底面积的塑料圆块。3.根据权利要求2所述的一种多阶段变方案的射频加热方法，其特征在于，所述塑料圆块的介电常数与所述圆柱形物料的介电常数相同。4.根据权利要求2所述的一种多阶段变方案的射频加热方法，其特征在于，还包括一射频加热系统;所述射频加热系统包括:射频发生器、所述加热腔、光纤在线温度监测仪、传送带以及冷热风输送装置;所述射频发生器与所述加热腔中的阳极板相连;所述塑料圆块经一圆环状聚丙烯支撑物设置于所述传送带上，且所述传送带位于所述加热腔中的阴极板上方;所述光纤在线温度检测仪与所述圆柱形物料相连;所述冷热风输送装置位于所述圆柱形物料的下方;所述传送带将所述圆柱形物料传送至与所述阴极板以及所述阳极板匹配的位置后开始加热。5.根据权利要求2所述的一种多阶段变方案的射频加热方法，其特征在于，在所述第一加热阶段，将所述圆柱形物料划分为三个加热区域:第一加热区域为物料上表面中部，第二加热区域为物料内部，第三加热区域为物料下底面以及周侧； 对于所述第一加热区域:记该区域的温度为T1，在所述第一阶段加热完成后，TtTc，其中，Tt为温度下限值，Tc为温度上限值； 对于所述第二加热区域:记该区域的温度为Tn，在所述第一阶段加热完成后，Th > Tt; 对于所述第三加热区域:记该区域的温度为Tm，在所述第一阶段加热完成后，Tm<Tt。6.根据权利要求4所述的一种多阶段变方案的射频加热方法，其特征在于，根据圆柱形物料内的冷点分别至周侧面的最大径向距离del以及至底面的最大轴向距离de2划分所述三个加热区域，所述冷点温度低于所述温度下限值Tt。7.根据权利要求4所述的一种多阶段变方案的射频加热方法，其特征在于，所述第二阶段加热要求为=Tt < Ti < TcTt < Tii < Tc以及Tt < Tm < Tc。
【专利摘要】本发明涉及一种多阶段变方案的射频加热方法，通过两个加热阶段对物料进行加热：第一加热阶段：通过射频加热的方式对物料的上表面以及内部进行加热，直到达到第一阶段的加热要求；第二加热阶段：通过传统热传导的方式对物料的周侧以及下底面进行加热，直到物料整体达到第二阶段的加热要求。本发明所提出的一种多阶段变方案的射频加热方法，实现了整个加热过程物料满足加热要求，既不会出现过热破坏物料品质或外观，又达到了杀虫或杀菌要求。
【IPC分类】H05B6/00
【公开号】CN105554930
【申请号】CN201610102780
【发明人】施火结, 任金波, 张翔, 罗龙和, 何金成
【申请人】福建农林大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月25日