CN101564197B - 用于水果、蔬菜干燥脱水预处理的脉冲电场装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于水果、蔬菜进行脱水预处理的脉冲电场装置。它是将交流电源、直流稳压电源、点火线圈、控制电路以及上电极板串联，下电极板接地，通过一个无稳态多协振荡线路控制点火线圈到下电极板之间的通路。控制点火线圈到下电极板之间的通路的控制线路包括一个三端稳压集成线路和数个NE555集成线路。通过调节可调电位器RV来实现脉冲频率的改变。直流稳压电源具有限流作用，其输出电压范围为0～30V，输出电流范围为0～5A。绝缘框架将高压部分的点火线圈及处理物料的电极板隔离开来，保证操作安全性。
Description
技术领域
本发明涉及果蔬干燥脱水预处理技术领域，具体地说是在大气环境下对水果、蔬菜等生物物料进行干燥脱水的脉冲电场装置。
背景技术
目前，公知的脉冲电场装置普遍应用于非热灭菌处理，而且发展迅速。国外很多实验研究机构将脉冲电场应用于水果、蔬菜干燥脱水预处理，以提高干燥速率，降低能耗。但是，这些脉冲电场装置都要求物料必须浸泡在水中才能进行处理，这样，容易造成营养成分随水流失，同时还增加果蔬物料表面的水分，延长表面水分干燥时间。
目前尚未有相关报道可在大气环境下处理果蔬物料的脉冲电场装置。
发明内容
本发明的目的就是克服现存脉冲电场装置存在的缺点，提供一种方便、能够在大气环境下处理物料、减少水果和蔬菜营养流失、降低后续加工能耗、同时还具有杀灭细菌作用的水果、蔬菜干燥脱水的脉冲电场装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：脉冲电场装置由支架(1)、下电极板(2)、上电极板(3)、绝缘套管(4)、直流稳压电源(13)、电路通断控制线路(11)、点火线圈(12)、降压线路(8)构成；下电极板固定于支架上且接地，上电极板连接绝缘套管，绝缘套管与连接部件(5)连接，并固定于支架上，直流稳压电源一端连接到交流电源上，另一端与通断控制线路(11)、点火线圈(12)相连，上电极板连接降压线路。
连接部件(5)通过固定螺栓(7)在支架的滑动槽(6)内滑动。降压线路由串联电阻R4、R5和R6构成，R6的两端连接示波器(9)。
本发明的有益效果是：脉冲电场装置直接在大气环境下处理物料，将水果、蔬菜物料直接放置在平板电极上，通过调节直流稳压电源的输出来改变高压输出以及调节极板间距，从而改变电场强度，对生物物料组织起到电破裂处理作用。通过调节通断控制线路的可调电位器RV1或RV2，从而调节产生脉冲的频率。所述的直流稳压电源具有限流作用，且绝缘材料做成的框架将点火线圈和处理物料的电极板与周围环境隔离，所以操作具有安全性。只需将物料铺放在电极板上处理数秒时间即可，物料组织的细胞膜发生电破裂，使得水分迁移更快，降低后续的干燥脱水时间，节约能耗，还可以杀灭物料中的微生物。本发明具有无污染、降低后续加工能耗、提高干制果蔬的品质等优点。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明装置的电极板支架左视图；
图3是本发明的示波器连接原理图；
图4是本发明的点火线圈通断控制电路图。
具体实施方式
图中，1-支架，2-下电极板，3-上电极板，4-绝缘套管，5-连接部件，6-滑动槽，7-螺栓，8-降压线路，9-示波器，10-绝缘框架，11-电路通断控制线路，12-点火线圈，13-直流稳压电源，14-交流电源，15-开关。
图1中，220V、50Hz交流电源14、开关15、直流稳压电源13，其电压范围为0～30V、电流范围为0～5A；直流稳压电源13与点火线圈12、通断控制线路11相连；点火线圈具有升压作用，电压输出范围为12～20KV；点火线圈12输出的高压电经导线连接到上电极板3，下电极板2接地，这样上、下电极板构成了电场，电极板之间为空气介质。
图2中，支架1为聚乙烯材料制成，下电极板2通过螺钉与支架固定，且接地。通常要求电极板表面光滑，这样，避免凹凸处容易发生电火花。上电极板3通过绝缘套管4固定在连接部件5上，然后，通过松开螺栓7在滑动槽6内上下移动连接部件5，从而调节极板间距，进而调节电场强度。其中电极板3可以是平板式，亦可在平板上焊接针式电极。从点火线圈12引出的高压电导线穿过绝缘套管4与上电极板3相连接。
图3所示，降压线路由大阻值的R4、R5和阻值较小的R6串联构成，R4一端与上电极板3连接，示波器9探头带钩尖端和带夹子导线分别接在R6的两端，其中R4、R5、R6的阻值根据实际的高压电以及示波器最大输入而定。示波器9可以是普通的示波器，也可以是存储示波器。
图4所示为通断控制线路图，包括三块芯片U1、U2和U3以及周边的电阻、电容、信号指示灯、三极管，其中信号灯是频率快慢的一个显示标志。直流稳压电源提供VCC12V，一方面与点火线圈相连，一方面与三端稳压集成电路U3相连。三端稳压集成电路U3通过拨动开关S与两块功能一样的U1NE555或U2NE555串联，NE555的作用是给电路提供时序脉冲。通过调节RV1和RV2来调节脉冲的频率，其中RV1和RV2分别是低频率和高频率调节电位器。D1作为脉冲频率的指示灯。三极管Q1和Q2的导通与否控制点火线圈与地之间的电路通与断。
Claims (3)
1.一种用于水果、蔬菜干燥脱水预处理的脉冲电场装置，其特征在于：由支架(1)、下电极板(2)、上电极板(3)、绝缘套管(4)、直流稳压电源(13)、电路通断控制线路(11)、点火线圈(12)、降压线路(8)构成；下电极板固定于支架上且接地，上电极板连接绝缘套管，绝缘套管与连接部件(5)连接，并固定于支架上，直流稳压电源一端连接到交流电源上，另一端与通断控制线路(11)、点火线圈(12)相连，上电极板连接降压线路。
2.根据权利要求1所述的用于水果、蔬菜干燥脱水预处理的脉冲电场装置，其特征在于连接部件(5)通过固定螺栓(7)连接在支架的滑动槽(6)内。
3.根据权利要求1所述的用于水果、蔬菜干燥脱水预处理的脉冲电场装置，其特征在于降压线路由串联电阻R4、R5和R6构成，R6的两端连接示波器(9)。
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