果蔬射频-负压组合干燥装置的制作方法

本发明专利涉及利用物理技术干燥新鲜果蔬，特别涉及一种射频-负压组合干燥装置。

背景技术：

水果和蔬菜是人类必不可少的食物，其中含有大量的维生素、有机酸、碳水化合物、色素等营养成分。脱水干燥技术可以大大延长果蔬保质期，降低运输和贮藏成本。近些年脱水果蔬越来越受到消费者的欢迎，已成为我国出口创汇的主要商品之一。然而，传统干燥技术存在高能耗、重污染、效率低、均匀性差等问题。

射频（radiofrequency，缩写rf）是一种高频率电磁波，其频率范围为3khz-300mhz。射频技术是一种新型的物理加热方法，能穿透到物料内部，引起极性物质内部带电离子的振荡迁移，将电能转化为热能，具有快速、整体加热的特点。射频-负压组合干燥技术，既结合了射频快速加热的优势，又利用了负压干燥过程中干燥温度低的特点，从而可以进一步缩短干燥时间和提高干制品的品质。为了更好地研究果蔬在射频干燥过程中的品质劣变规律，阐明降低干燥品质损失与提高能量利用的机制，攻克果蔬射频-负压组合干燥技术，就需要研发高效节能的果蔬射频-负压组合干燥装备。

技术实现要素：

本发明专利提出一种果蔬射频-负压组合干燥装置，包括控制面板、负压罐、具有上极板及下极板的射频装置、升降装置、集水箱、光纤测温传感器、称重传感器和压力传感器，其特征在于，所述具有上极板及下极板的射频装置位于负压罐腔内，所述上极板和下极板均通有高频电流；所述升降装置包括滚珠丝杠和伺服电机，所述滚柱丝杠与伺服电机连接，并通过螺母与上极板连接；滚柱丝杠通过o型橡胶圈与负压罐密封；极板间距和真空度等试验参数在控制面板上输入，控制面板通过rs-485总线分别控制伺服电机的转动调节上极板的升降，从而改变改变上极板与下极板之间的距离和真空泵的固态继电器调节负压罐内气压值。物料的温度、重量和负压罐内的气压值通过安装在负压罐罐体内的四路光纤探头传感器、固定在下极板下方的重量传感器以及安装在负压罐内壁上的压力传感器测定并实时发送至控制面板。物料在干燥过程中产生的水气，经负压罐罐体冷凝，通过控制分离阀的开启和关闭，流入集水箱，从而周期性地收集样品在干燥蒸发过程中产生的水气，来保持负压罐内恒定的湿度。

本发明专利的特点及有益成果：本果蔬射频-负压组合干燥装置的上极板和下极板通有高频电流生成射频，均匀加热极性物料，负压系统使得物料在真空环境下完成干燥过程，能够极大程度地提高干燥速率、降低能耗和保持物料品质。通过调整两极板间距和负压罐内真空度，针对不同物料，可以将射频功率输出达到最佳，提高果蔬干燥减损程度，推动我国脱水果蔬产业的科技竞争力和健康发展。

附图说明

图1是果蔬射频-负压组合干燥系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明专利作进一步的详细说明。

如图1所示，果蔬射频-负压组合干燥装置主要由控制面板[1]、负压罐[2]、具有上极板及下极板的射频装置[3]、升降装置[4]、集水箱[5]、光纤测温传感器[6]、称重传感器[7]和压力传感器[8]为主要组成。所述射频装置[3]位于负压罐[2]腔内，射频装置包含有上极板[9]和下极板[10]；所述控制面板通过rs-485总线连接射频装置[3]、光纤测温传感器[6]、称重传感器[7]和压力传感器[8]，并接收和存储传感器发送来的模拟信号；负压罐还包括真空泵[11]、真空阀[12]、泄压阀[13]和冷却水箱[14]，真空泵[11]连接冷却水箱[14]，从而实现真空泵[11]的密封，并通过真空阀[12]连接负压罐[2]，负压罐[2]内部压力值由压力传感器[8]检测并发送至控制面板[1]，。所述升降装置[4]包括滚珠丝杠[15]和伺服电机[16]，上极板[9]通过螺母[17]与滚珠丝杠[15]连接，滚柱丝杠[15]通过o型密封圈与负压罐[2]连接，控制面板[1]通过驱动伺服电机[16]的转动来调节上极板[9]的升降，从而改变改变上极板[9]与下极板[10]之间的距离；罐体的底部连接钢管[18]，通过周期性地控制分离阀[19]的开启与关闭，将负压罐内的水气收集到集水箱[20]；上述的机架上安装有地轮[21]，方便设备的移动。

具体的操作过程如下：果蔬样品[22]放置在下极板[10]上，光纤测温传感器的探头连接上样品[22]，关闭负压罐[2]门。在控制面板上预先设置好试验参数，主要包含有极板间距、目标真空度和最大样品温度。关闭泄压阀[13]，打开真空阀[12]和真空泵[11]，当罐体内气压值达到预设数值时，开启射频。样品的温度值和重量值分别通过光纤传感器[6]和称重传感器[7]测量和记录；在干燥过程，由于样品蒸发产生的大量水气，经罐体冷凝，通过钢管[18]和分离阀[19]流入集水箱[20]。干燥试验结束后，依次关闭射频开关、真空泵[11]和真空阀[12]，打开泄压阀[13]，待罐体内压力值恢复正常大气压后，打开负压罐[2]门，取出样品[22]，关闭总电源。

以上所述依据本实验新型的实际实施为例，通过上述的说明内容，相关试验人员完全可以在不脱离本试验新型精神与范畴下作出各种不同形式的改变。凡是不违背本发明专利精神所从事的种种修改或变化，均属于本发明专利意欲保护的范畴。

技术特征：

技术总结
本发明涉及利用物理技术干燥果蔬，特别涉及一种射频‑负压组合干燥装置。该装置包括控制面板、负压罐、具有上极板及下极板的射频装置、集水箱、光纤测温传感器、称重传感器和压力传感器。射频装置位于负压罐内。控制面板通过RS‑485总线分别控制伺服电机和真空泵来调节极板间距和真空度。本装置的上极板和下极板通有高频电流生成射频，对放于极板之间的物料均匀加热，负压系统使得物料在真空环境下完成干燥，能够极大程度提高干燥速率、降低能耗和保持物料品质。通过调整两极板间距和负压罐真空度，针对不同物料，将射频功率输出达到最佳，提高果蔬干燥减损程度，推动我国脱水果蔬产业的科技竞争力和健康发展。

技术研发人员：王绍金;周旭;蒋洪一;徐汝祯;寇小希;李瑞
受保护的技术使用者：西北农林科技大学
技术研发日：2018.03.21
技术公布日：2019.10.01