CN106234911A - 一种用于超高压灭菌装置的泄压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于超高压灭菌装置的泄压装置，包括超高压舱、至少一个超高压源、至少一个压力传感器、至少一个泄压阀和控制模块，其特征在于，所述超高压舱内的超高压力在所述超高压源的增压作用下达到预设阈值，所述控制模块基于所述压力传感器监测的所述超高压舱内的超高压力的所述预设阈值指示所述泄压阀进行至少一次快速泄压，从而使所述超高压舱内的超高压力骤然减小；其中，所述泄压阀设置在用于密封所述超高压舱两侧的堵头内，所述泄压阀包括至少两个同轴排列且紧密贴合的泄压盘，至少两个所述泄压盘以独立转动的方式使泄压盘上的泄压区域重合或分离从而进行泄压或封压。本发明使超高压舱内的压力稳定变化，延长使用寿命。

Description

一种用于超高压灭菌装置的泄压装置

技术领域

本发明涉及超高压技术领域，尤其涉及一种用于超高压灭菌装置的泄压装置。

背景技术

食品超高压灭菌技术是在密闭的超高压容器内，用水作为介质对软包装食品等物料施以400～600MPa的压力或用高级液压油施加以100～1000map的压力。从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌，而且不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和风味变化。超高压灭菌技术(ultra—high pressure processing)简称UHP，又称超高压技术，高静压技术，或高压食品加工技术。

中国专利CN201621464U公开了一种超高压容器快速泄压系统，其特征在于：超高压容器的排水口处设置3条并联的泄压管路，每条管路上分别设置一个泄压阀，3条泄压管路与单向阀(4)串联，再依次与控制阀(5)、充水泵(6)串联，最后接入水箱(7)中。该专利虽然加快了低压管路的排水速度，解决了大容量超高压容器泄压排水速度慢的问题，但是，该专利不能够使处于高压状态的高压管路迅速泄压，不能够使超高压容器内的高压向外缓解从而保证超高压容器的安全。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供一种用于超高压灭菌装置的泄压装置，包括超高压舱、至少一个超高压源、至少一个压力传感器、至少一个泄压阀和控制模块，其特征在于，

所述超高压舱内的超高压力在所述超高压源的增压作用下达到预设阈值，所述控制模块基于所述压力传感器监测的所述超高压舱内的超高压力的所述预设阈值指示所述泄压阀进行至少一次快速泄压，从而使所述超高压舱内的超高压力骤然减小；其中，

所述泄压阀设置在用于密封所述超高压舱两侧的堵头内，所述泄压阀包括至少两个同轴排列且紧密贴合的泄压盘，至少两个所述泄压盘以独立转动的方式使泄压盘上的泄压区域重合或分离从而进行泄压或封压。

根据一个优选实施方式，所述泄压盘包括至少一个泄压区域和至少一个不小于所述泄压区域的封压区域，所述泄压区域和所述封压区域彼此相邻且个数相等。

根据一个优选实施方式，所述至少两个所述泄压盘以相向转动或反向转动的方式使彼此泄压区域重合从而进行泄压，或者使彼此泄压区域与封压区域重合进行封压。

根据一个优选实施方式，所述泄压区域设置有至少一个泄压孔，所述泄压孔包括圆形孔、扇形孔、矩形孔或正多边形孔。

根据一个优选实施方式，所述控制模块指示所述超高压源在所述超高压力泄压至预设低压值时启动进行快速增压，从而使所述超高压舱内的超高压力进行骤然升压和骤然降压的反复变化。

根据一个优选实施方式，所述超高压源与所述堵头之间的超高压管路上设置有增压线性阀和比例泄压阀，所述控制模块基于所述超高压舱内的超高压力调整增压线性阀的增压线性斜率和泄压线性斜率，使所述超高压舱内超高压力按照正弦波形曲线逐渐变化。

根据一个优选实施方式，所述超高压管路与介质箱通过至少一个泄压管路连接，所述泄压管路与所述超高压管路之间通过比例泄压阀连接从而进行线性泄压。

根据一个优选实施方式，所述超高压源包括超高压介质泵、主油泵、至少一个增压器和增压换向阀，所述增压换向阀在所述控制模块的电信号的指示下控制介质的增压方向和泄压方向。

根据一个优选实施方式，所述堵头通过至少一个挡块与设置在所述超高压舱外部的承力框连接，从而使所述承力框承受并分散所述超高压舱在增压过程中承受的作用力；

至少两个承力框通过至少一个连接杆连接为具有一定间隔且并列排列的承力框架，所述承力框由至少一个水切工艺切割成型的合金承力框片叠加形成，所述合金承力框片的中心包括容纳卧式超高压舱的承力孔，所述承力孔包括两条平行的直线长边和两个对称的弧度向内的弧形承力边，所述承力边设置在超高压舱的两端。

根据一个优选实施方式，与所述承力边接触的所述挡块的侧面弧度与所述承力边的弧度一致，所述堵头与所述挡块之间设置有对称的第一传力挡块和第二传力挡块，所述挡块在所述承力框限定范围内以浮动支撑的方式承受所述第一传力挡块和第二传力挡块产生的作用力；

所述第一传力挡块和所述第二传力挡块对称接触的位置分别设置有允许与所述堵头连接的液压机的液压杆贯穿的凹槽；

所述第一传力挡块和所述第二传力挡块在所述堵头密封所述超高压舱的相应端口后对称移动至所述堵头与所述挡块之间并合并在一起。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明通过至少一个承力框片分解超高压舱因为超高压力承受的作用力，从而防止超高压舱变形，有效保障超高压舱的安全；

(2)本发明通过按照正弦波形曲线增压和泄压，使超高压舱内的超高压变化稳定，有效缩短增压时间和泄压时间。

(3)本发明的泄压装置包括至少一个泄压管路为高压舱连接的高压管路增压和泄压，使超高压容器快速增压和泄压，超高压容器能够达到1OOOMPa的超高压并在不变形的情况下稳定泄压。

附图说明

图1是本发明超高压装置的整体剖视结构示意图；

图2是本发明超高压装置的俯视结构示意图

图3是超高压舱的结构示意图；

图4是堵头的结构示意图；

图5是水路系统的结构示意图；

图6是正弦波形的斜率k——压力P变化图；

图7是正弦波形的压力变化示意图；

图8是优选的一种泄压盘的结构示意图；

图9是优选的另一种泄压盘的结构示意图；

图10是优选的另一种泄压盘的结构示意图；

图11是其中一种优选的压力变化曲线示意图；

图12是其中一种优选的压力变化曲线示意图；和

图13是其中一种优选的压力变化曲线示意图。

附图标记列表

1：介质箱 2：手动球阀 3：气动截止阀

4：液位计 5：温度计 6：流量计

9：过滤器 10：水槽 11：泵

12：超高压力表 13：增压线性阀 14：手动超高压截止阀

15：超高压源 10：承力框架 20：高压舱

30：内六角圆柱头螺钉 40：堵头

21：外筒 22：内筒 23：进出水帽

24：密封圈 25：端板 41：滤网压盖

42：滤网 43：密封压盖 44：堵头联架

45：法兰 47：液压缸 48：滑动导轨

49：堵头固定座 50：挡块 60：传力挡块

70：比例泄压阀 101：第一承力框 102：第二承力框

200：泄压盘 201：泄压区域 202：封压区域

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本发明的超高压灭菌装置包括主机系统、水路系统、超高压源系统、操作执行系统和控制系统。本发明提供的超高压灭菌装置包括五大系统，通过五大系统的配合，可实现密封超高压两端的堵头的自动开合，超高压舱的自动移动、自定增压、自动保压、自动补压和自动泄压等功能。

主机系统包括至少一个用于承受作用力的承力框、用于超高压灭菌的至少超高压舱20、用于实现对超高压舱20进行增压及稳压的至少一个堵头40和用于实现超高压舱20压力传递的至少一个挡块50。

图1是本发明超高压灭菌装置的整体结构示意图。如图1所示，超高压舱20卧式放置于承力框架10内。堵头40包括设置在超高压舱20两端的第一堵头和第二堵头。挡块50包括第一挡块和第二挡块。第一挡块和第二挡块设置于超高压舱体20的两端。第一挡块和第二挡块用于直接或间接连接承力框架10与超高压舱。在挡块与超高压舱的堵头之间设置有传力挡块60。传力挡块60包括设置在超高压舱两端的第一传力挡块、第二传力挡块和第三传力挡块、第四传力挡块。具体地，第一传力挡块和第二传力挡块设置在第一堵头和第一挡块之间。第三传力挡块和第四传力挡块设置在第二堵头和第二挡块之间。

根据一个优选实施方式，超高压舱20用于放置待灭菌物料。超高压舱20内形成超高压环境，将待灭菌物料放入超高压舱20中，待灭菌物料在超高压环境下完成灭菌过程。超高压舱20为卧式放置。超高压舱20采用卧式放置，相比于立式放置，具有放、取物料方便和安全性更高的优势。

如图3所示，超高压舱20包括多层筒体。超高压舱20至少包括外筒21和内筒22。优选地，超高压舱20是由内层不锈钢内筒体和多层外筒钢体制成的筒体结构。超高压舱20的筒体结构可承受单元工作的超高压周向力。超高压舱20的内筒直径为200～400mm。超高压舱20的内筒长度为1800～2600mm。超高压舱20的筒体结构可承受系统工作的超高压周向力。超高压舱20内的工作压力为0～1500MPa。更优选地，超高压舱20内的工作压力为100～1000MPa。超高压舱20内的工作温度为5～60℃。优选地，超高压舱20至少包括第一超高压舱和第二超高压舱。第一超高压舱和第二超高压舱通过导轨交替移入和/或移出承力框架10，以使第一超高压舱和第二超高压舱交替进行超高压处理准备过程和超高压处理过程。

由于超高压舱需要承受超高压力，而超高压力取决于超高压舱接触压力的表面积。超高压舱单位面积承受的压力越低，超高压舱体越不容易变形，因此超高压舱普遍为细长的筒状结构，而不是加粗为更大半径的舱体。受限于压力的因素，卧式的超高压舱相比于立式的超高压舱承受的压力更均匀。而且卧式超高压舱的重心更低，在超高压移动时重心更稳，需要的移动辅助装置更简单。卧式超高压舱体的设置，既便于超高压舱体增长从而增加单次超高压灭菌的产量，又降低了超高压舱体变形的概率。而且，低重心的卧式超高压舱体比立式超高压舱体便于移动，其移动的成本更低。

根据一个优选实施方式，承力框架10有至少两组承力框组成，如图2所示。两组承力框彼此间隔开，采用连接机构相对定位。从而在两组承力框之间形成纵向贯通的缝隙。承力框由3～8片合金钢板叠加而成。优选地，每个承力框由6片合金钢板叠加而成。每片合金钢板通过水切加工工艺形成有容纳卧式超高压舱20的承力孔。承力孔的边沿用于承受超高压舱与挡块相互之间的作用力。承力孔的上下边为相对平行的水平边。承力孔的上下边与弧形曲线连接，使得承力孔的左右两边为弧形曲线的承力边。弧形曲线的弧线向内弯曲。因此由3～8片合金钢板叠加而成的承力框具有容纳卧式超高压舱20的承力孔。承力孔的上下边距离远大于承力框的合金钢板叠加的厚度。卧式超高压舱20设置在两个承力框的承力孔以及间隔形成的立体空间中。

根据一个优选实施方式，本发明的承力框架10由3～8片合金钢板叠加而成的至少两组承力框组成，相比于整体实心结构，由单个钢板组装形成的结构能够承受更大的压力。承力框架10是通过水切加工工艺形成的，相较于激光切割工艺或其他机械加工工艺，承力框架的承力性能不易被破坏。通过水切加工工艺形成的承力边光滑无毛边，有助于第一挡块和第二挡块与承力框架的承力边彼此贴合。

根据一种优选实施方式，承力框架10是由两组钢板构成，每组钢板由6片钢板通过水切加工工艺形成有足以容纳超高压缸体的空间。由单片钢板组装形成的结构能够承受更大的压力，并且相比整体实心结构的承力框架，节约残料、降低成本。水切加工可以对钢板进行任意曲线的一次性切割加工，切割时不会产生热量和有害物质，材料无热效应，水切割后不需要或易于二次加工，安全、环保、成本低、速度快、效率高。

根据一个优选的实施方式，本发明的承力框的外侧呈内角为120°至140°的折线形结构的承力框架。所述折线形结构是由长方形的各层板材沿一致的切线切去四角后形成的，且所述切线的延长线彼此相交后围成平行四边形，优选的，延长线相交构成正方形。各层钢板之间的相互接触面积大于其相对面积的80％，并且两组板材之间缝隙的宽度与每组板材厚度之比是1～3∶1，优选2.5∶1。另外，所述承力框架内侧框体的宽度与框体的厚度之比为2～1∶1，优选为1.5∶1；另外其内侧框体的长宽比为5～6∶1，优选6∶1，外侧框体的长宽比为2～4∶1，优选3∶1。根据一种优选实施方式，所述承力框架形成具有椭圆形空间的结构，其中空空间圆弧的半径与该圆弧圆心至承力框架外侧最近点的长度之比为1∶1.5～2.5。

承力框架框型内侧的长宽比越大，可容纳圆柱状高压舱的长宽比越大，那么堵头的表面积越小，内部液体压力朝各个方向是相等的，大部分压力被高压缸体承受，堵头承受的压力就会越小，传递给承力框架的压力也就越小，对承力框架的利用率就不高，同时相同外表面积的高压缸体的容量也就越小，因此超高压灭菌装置的利用率就不高。但是反之，承力框架框型内侧的长宽比越小，相同外表面积的高压缸体的容量也就越大，承力框架受到的力也越大，对承力框架的性能要求也就越高。因此需要根据实际情况，比如框架的厚度和材质，对承力框架内侧边的长宽比作出合适的选择。根据本发明的一个优选实施方式，承力框架内侧边的长宽比为5～6∶1，更优选的，承力框架内侧边的长宽比为6∶1，既能够使高压缸体具有较大的容量，也能在安全范围内更大程度地发挥承力框架的性能。

在承力框架内侧的长宽比一定的情况下，承力框架的厚度将是影响其承受超高压能力的主要因素，特别是半圆柱形挡块承受的超高压力会通过弧形或者拱形的承力座分散并传递给承力框架水平方向的长侧边，承力座处受到的力将会最大。因此承力座处的框体厚度也对承力框架的整体性能起着重要的影响。根据本发明的一个优选实施方式，承力座的内侧圆弧半径与该圆弧圆心至承力座外侧最近点(即承力座处的框体厚度最小处)的长度之比为1∶1.5～2.5，跟优选的该比例为1∶2。此时即能在安全范围内更大程度地发挥承力框架的性能，又能容纳更大容量的高压舱，充分提高超高压灭菌装置的利用率。

根据一个优选的实施方式，所述承力框架由至少两组板材构成，每组板材由至少六层钢板并列构成，其中各层钢板之间的相互接触面积大于其相对面面积的80％。相比于整体实心结构的承力框架，片状钢板组装形成的多层结构，能够更好地分散受力，形变范围更大，稳定性和安全性更好，而且能够节约材料、降低成本。板材的组数量越多，越不容易调整其位置，由于承力框架要用于超高压力，稍有偏差就会使不同板材组受到的力产生很大的区别，使得设备安全性和稳定性降低。板材的层数越多，安装要求越高，设备的制造成本也越高，而板材的层数越少，则对承力框架承受力的分散性越差，安全性越低。根据本发明的一个优选实施方式，采用两组分别为6层结构的板材，构造简单，成本低，安装维护方便，设备的稳定性也更好。

根据一个优选实施方式，承力框上设置有按照承力边的轮廓形状分布的至少一圈销钉。根据一个优选实施方式，承力框架的外角顶点与挡块半圆形横截面的圆心连接形成的受力线将承力框架分割为多个受力区域。至少一个销钉分布在受力线上。受力线之间的承力框架部分能够分解超高压舱与承力框架之间的作用力从而防止承力框架变形。分布在受力线上的销钉分布在受力变形最小的位置将叠板更紧固的固定在一起，使得叠板之间不会由于变形而松动解体。

根据一个优选实施方式，每一圈环绕承力边的销钉之间的距离是等距的。至少三圈销钉形成的销钉环线围绕承力边的轮廓设置，并且销钉环线之间等距离分布。因此，最外圈的销钉环线设置的销钉最多，最内圈的销钉环线设置的销钉最少。

根据一个优选实施方式，在三圈销钉环线中，位于中间的销钉环线的直线部分不设置销钉，弧形线部分与受力线交叉的位置设置有销钉。由于承力框架的承力边的弧形部位是承受作用力的主要部位，而上下平行的框架部分承受的作用力较小，变形也较小，因此在承力框架的上下平行部位可以适当的减少销钉的数量。所以位于中间的销钉环线的直线部分不设置销钉，而在承受作用力较大的两端弧形部分设置有销钉。

根据一个优选实施方式，第一挡块和第二挡块设置于承力框架10的轴向两端。第一挡块和第二挡块为具有弧形结构的立方体。第一挡块和第二挡块具有弧形结构的面为与承力边的弧形部分相匹配的结构。更优选地，第一挡块和第二挡块为半圆柱体，承力框架10的承力边与第一挡块和第二挡块的弧度一致。第一挡块和第二挡块的弧形结构与承力边的弧形部分相匹配以使第一挡块和第二挡块与承力框架10实现面面接触，使得挡块与承力边紧密贴合。另一方面，本发明将承力框架10放置第一挡块和第二挡块的部位设置为弧形结构，可使承力框架10受力均匀，并且在承受较大作用力时不易变形，使得承力框架10能够承受更大的压力。

根据一个优选实施方式，所述挡块50以至少接触80％面积的方式与所述承力框架10紧密接触从而将所述堵头40上的反作用压力传递至所述承力框。

根据一个优选实施方式，至少两个承力框之间设置有使堵头40移动进出的通道。堵头40在液压杆的推动下进行移动并在指定位置与超高压舱20密封接触。在堵头40与挡块50之间设置有传力挡块60。传力挡块60为矩形的立方体。两个传力挡块60设置在液压杆的两侧并组合在一起。传力挡块60与液压杆接触的位置设置有容纳液压杆体积的凹槽。两个传力挡块60以对称的方式合并在一起从而使液压杆通过由两个凹槽组成的通孔。优选的，第一传力挡块和第二传力挡块设置在第一堵头和第一挡块之间。第一传力挡块和第二传力挡块设置有对称的容纳液压杆体积的弧形缺口，且第一传力挡块和第二传力挡块的弧形缺口合并在一起形成的孔洞的直径与液压杆的直径相同。第三传力挡块和第四传力挡块设置在第二堵头和第二挡块之间。第三传力挡块和第四传力挡块设置有对称的容纳液压杆体积的弧形缺口，且第三传力挡块和第四传力挡块的弧形缺口合并在一起形成的孔洞的直径与液压杆的直径相同。液压杆推动堵头40到预定位置时，第一传力挡块和第二传力挡块从两侧向第一堵头和第一挡块之间移动闭合。第三传力挡块和第四传力挡块从两侧向第二堵头和第二挡块之间移动闭合。反之，第一传力挡块和第二传力挡块、第三传力挡块和第四传力挡块先分开，液压杆在拉动堵头40与超高压舱20分离。

在超高压舱20增压的过程中，由于超高压的作用使堵头40产生朝向挡块的反作用力。堵头40将反作用力通过传力挡块60传递至挡块50。由于两个传力挡块设置在堵头40和挡块50之间承受堵头40和挡块50的双重挤压，传力挡块容易在力的作用下产生形变。当传力挡块发生形变，可对传力挡块进行更换从而防止堵头40和挡块50由于承受更多的力而进一步发生形变。

与只有挡块的设计相比，挡块50和堵头可以将自身承受的作用力向传力挡块60传递从而减少自身承受的力，防止堵头40和挡块50由于承受的力太大而产生形变。传力挡块60体积较小，便于更换且价格低廉。因此，本发明设置的传力挡块60分担了堵头40和挡块50的承受的压力，并降低了超高压设备由于形变产生的成本。

根据一个优选实施方式，承力框架10下方设置有至少两个底座。两个底座设置在承力框架10的下方两端。在承力框架10与挡块50发生相互作用力而产生形变的情况下，第一底座和第二底座用于支撑和分担承力框架受到的作用力，从而防止承力框架10发生更大的形变。

图4是堵头的结构示意图。如图4所示，堵头40结构包括用于支撑堵头的堵头固定座、用于实现堵头滑动的滑动导轨、用于连接滑动导轨和堵头固定座的内六角圆柱头螺钉30、用于实现滑动导轨48与堵头滑动座滑动连接的堵头滑块、用于实现支撑堵头的堵头滑动座、用于连接堵头40与堵头滑动座的堵头联架44、用于实现封闭超高压舱20的堵头40、用于保证堵头40与超高压舱20密封关系的三角垫圈、用于实现介质注入超高压舱20内的介质管道口、用于实现滤网42固定于堵头40上的滤网压盖41、用于过滤由介质管道流入超高压舱20内的介质的滤网42、用于实现堵头固定和连接于堵头联架44之上的第一圆柱销用于实现堵头后连接法兰45与堵头40连接的第二内六角圆柱头螺钉、用于实现堵头和液压杆相连的堵头后连接法兰45、用于实现堵头后连接法兰45与液压杆连接的第二圆柱销、用于推动堵头动的液压杆、用于推动液压挺杆运动的液压缸47、用于固定液压缸47的弹簧垫圈、用于固定弹簧垫圈的液压缸47固定板、用于支撑和固定液压缸固定板的液压缸固定座。堵头40上还设置有供液体介质进出的进出水帽23。

堵头固定座49通过螺钉固定于主机单元的支撑座，用于支撑堵头40。所述滑动导轨48通过内六角圆柱头螺钉30固定于堵头固定座之上，用于实现堵头40沿特定轨道运动。所述堵头滑块与滑动导轨48滑动连接，用于支撑堵头滑动座，并实现堵头滑动座可沿滑动导轨滑动。所述堵头滑动座通过螺钉固定于堵头滑块之上。所述堵头联架44通过销钉固定于堵头滑动座之上。所述用于实现封闭超高压舱20的堵头通过第一圆柱销和螺钉固定于堵头联架44之上。所述用于保证堵头40与超高压舱20高压密封的三角垫圈套接与堵头40之上。所述用于过滤由介质管道流入超高压舱20内的介质的滤网42经滤网压盖41固定于介质管道口。用于实现堵头40和液压杆相连的堵头后连接法兰45通过第二内六角圆柱头螺钉与堵头40相连。所述第二圆柱销位于堵头后连接法兰45上。所述用于推动堵头40的液压挺杆与堵头后连接法兰45相连。用于推动液压挺杆的液压缸47套接于液压杆，实现液压杆相对于液压缸47可进行伸缩。同时，所述液压缸47经由弹簧垫圈固定于液压缸固定板。所述液压缸固定板经由螺钉固定于液压缸固定座。

根据一个优选实施方式，所述堵头40设置在与移动导轨移动连接的堵头联架44上并在与所述超高压舱20的两端舱口以过盈配合的方式密封接触。

根据一个优选实施方式，所述堵头40通过传力挡块60的液压杆与包含液压缸47的超高压管路连接。

图5是用于超高压灭菌装置的泄压装置的结构示意图。泄压装置包括超高压舱、至少一个超高压源、增压线性阀、至少一个压力传感器、至少一个比例泄压阀和控制模块，控制模块基于压力传感器监测的超高压舱内的超高压力指示与超高压源连接的增压线性阀按照半正弦波形上升曲线快速增压。在超高压舱的超高压稳定后，控制模块基于压力传感器监测的超高压舱内的超高压力指示与超高压管路连接的至少一个比例泄压阀按照半正弦波形下降曲线快速泄压，从而使得超高压舱内的压力在限定时间内按照半正弦波形曲线反复变化。

优选地，超高压舱设置为两个或三个，以便在其中一个超高压舱进行超高压灭菌的过程中装卸待灭菌物品，从而节省灭菌的时间，提高灭菌效率。优选地，超高压源设置为四个，三个使用的超高压源和一个备用的高压源。这样在其中一个超高压源出现故障的情况下，启用备用的超高压源不会降低对超高压舱施加的压力，保持超高压舱的压力稳定。

根据一个优选实施方式，堵头40的外端通过法兰45与液压缸连接从而增加超高压舱20的液压。堵头40内部设置有用于向超高压舱20输入液体的管线。管线与液压缸47连接。液压缸47与超高压源通过超高压管路连接。

超高压源15包括由超高压管路连接的超高压介质泵、主油泵、至少一个增压器和增压换向阀。超高压介质泵、主油泵与增压器分别连接。控制模块与增压换向阀连接以电信号控制液体的增压方向。主油泵为柱塞变量泵。

在主油泵运行后，将油箱里的液压油分别注入增压器的两个油口，推动增压器低压缸中的活塞左右移动。优选地，增压器为柱塞式增压器。增压器低压缸两侧各装有一套超高压缸。超高压缸的柱塞杆和低压缸里的活塞连为一体。活塞左右移动推动柱塞杆移动。在主油泵向增压器低压缸里注油的同时，超高压介质泵也向增压器超高压缸里注水。由于电控换向阀的作用，进入增压器低压缸中的液压油只能是从一个油口进油，从另一个油口出油流回油箱。当增压器右侧的换向阀被打开，左侧的换向阀被关闭，主油泵向增压器低压缸右侧的油口注油，而左侧的油口回流油箱。这样促使低压缸里的活塞右侧的压力大于左侧，驱使活塞向左侧移动。随着压力的不断增高，活塞不断推动柱塞杆向左移动。由于活塞的受压面积远大于柱塞杆端面的受压面积，超高压舱里的水压倍增。由于管路设置有单向阀，超高压缸里的水流向超高压舱20。当低压缸里的油压达到设定压力时电控换向阀换向，增压器左侧的换向阀被打开，右侧的换向阀被关闭，这时主油泵向增压器低压缸左侧的油口注油，右侧的油口回流油箱。增压器周而复始地换向增压，不停地将水压入超高压舱20，从而使超高压舱20内达到预定的工作压力。

根据一个优选实施方式，设置有超高压传感器的所述超高压管路与至少一个超高压源连接从而通过控制模块在超高压达到预定值的情况下增压和/或指示比例泄压阀进行泄压。

实施例1

承力框的制备过程至少包括：承力框各合金钢板的预装、承力框各合金钢板开孔圆弧的对齐与调整以及承力框各合金钢板的焊牢。所述第一承力框或第二承力框组装过程具体包括：用38件M27*200mm的外六角工艺螺栓在平板上预装叠板6件，同时需保证每片承力框片不能有飞边、毛刺、磕碰、油污，工件放置要与水切加工放置保持一致，上下两件要选R435水切质量最好的；把两件半圆块分别放置在6件承力框片两侧圆弧中，并通过调节杆连接两半圆块，并逐步加力，观察承力框片受力情况，38件螺栓也随之预紧，但不锁死；直到6件承力框片与半圆块充分接触，调节杆不在变化时，将38件螺栓按米字型顺序逐一坚固，直到锁死为止；松开调节杆，并在半圆块凸面均匀涂抹红胆粉后，再次给调节杆加力，到不再变化为止，松开调节杆，检查6件承力框片圆弧面与半圆块凸面的接触情况，并进行人工修整，重复进行，要求6件同时均匀接触，接触面需达到80％以上；在检查合格之后，再次将调节杆加力到不再变化为止时，用38件Φ30*140mm的直销将38件工艺螺栓逐一替换，并在两端焊牢，替换时，只有在第一只直销完全焊接牢固后，才能允许按米字型顺序松开第二只螺栓进行替换，直至全部更换结束，替换时要使用工装外加紧锁力，Φ30直销外径不允许与承力框片内孔壁有接触点；松开调节杆，并将半圆块一并取出。

所述承力框架组装过程包括：预先将M48*900mm的六根螺旋杆，就一侧等距调到一致之后，与第一承力框预装就位，第一承力框水平放置；将Φ80*400mm中间隔套套装在6根M48*900mm的螺杆上之后，将第二承力框水平吊起，通过6根M48*900mm的螺杆与第一叠板组201叠装一起，预紧螺栓，但不锁死；将两半圆块放置在承力框片圆弧两端，通过调节杆逐步加力，同时逐步拧紧螺栓，观察承力框片受力变化情况，直至调节不在变化时，将螺栓拧紧；松开调节杆，给半圆块凸面均匀涂抹红胆粉后，再次给调节杆加力，直至无变化，松开调节杆，检查承力框架两侧圆弧面与半圆凸面接触情况，并人工修整，重复进行。要求两组同时均匀接触，接触面达80％以上；在接触面检查合格后，再次将调节杆加力，直到无变化为止时，将框架侧立放置，对M48*900mm螺栓，按米字型顺序逐一在两侧同时禁锢，直至锁死为止；松下调节杆，将两半圆块一并取出。

优选地，第一堵头和第二堵头对称设置于超高压舱20的两端。第一堵头和第二堵头具有相同的结构。第一堵头和第二堵头通过液压杆推动堵头移动并使第一堵头和第二堵头插入超高压舱20的两端以实现对超高压缸体的密封。液压杆嵌套于液压缸中。液压杆相对于液压缸能够进行伸缩移动。第一堵头和第二堵头还具有用于密封堵头与超高压舱的三角垫圈、U圈和密封圈隔板。三角垫圈、U圈和密封圈隔板套接于堵头上并与堵头外表面相贴合，可提高堵头与超高压舱之间连接的稳定性和密封的可靠性。

优选地，第一堵头与第一挡块之间设置有第一传力挡块和第二传力挡块。第二堵头与第二挡块之间设置有第三传力挡块和第四传力挡块。第一传力挡块和第二传力挡块分别用于在第一堵头和第一挡块之间建立传力连接。第三传力挡块和第四传力挡块分别用于在第二堵头和第二挡块之间建立传力连接。第一传力挡块、第二传力挡块与第一堵头相互接触的面为形状相匹配的平面结构。第一传力挡块、第二传力挡块与第一挡块相互接触的面也为形状相匹配的平面结构。同样地，第三传力挡块、第四传力挡块与第二堵头相互接触的面为形状相匹配的平面结构。第三传力挡块、第四传力挡块与第二挡块相互接触的面也为形状相匹配的平面结构。第一挡块和第二挡块在相接触面上各设置有半圆形凹槽以使其相接触时形成可容纳液压杆的圆柱形通孔。第三挡块和第四挡块在相接触面上各设置有半圆形凹槽以使其相接触时形成可容纳液压杆的圆柱形通孔。

超高压舱20内产生的反作用力是通过如下方式传递给承力框架10的：超高压舱20内产生的反作用力通过第一堵头和第二堵头传递至第一传力挡块和第二传力挡块、第三挡块和第四挡块。第一传力挡块和第二传力挡块1将反作用力传递至第一挡块，第三传力挡块和第四传力挡块将反作用力传递至第二挡块。由第一挡块和第二挡块将反作用力传递至承力框架10。

实施例2

本实施例在实施例1基础上，对泄压装置进行进一步说明。

本发明的用于超高压灭菌装置的泄压装置，包括超高压舱、至少一个超高压源、增压线性阀、至少一个压力传感器、至少一个比例泄压阀和控制模块。所述控制模块基于所述压力传感器监测的所述超高压舱内的超高压力指示与超高压源连接的增压线性阀调整各个压力阶段的增压斜率，使超高压力以趋近正弦波形上升曲线的变化曲线快速增压。在超高压舱的超高压稳定后，所述控制模块基于所述压力传感器监测的所述超高压舱内的超高压力指示与超高压管路连接的至少一个比例泄压阀调整各个压力阶段的泄压斜率，使超高压力以趋近正弦波形下降曲线的变化曲线快速泄压，从而使得所述超高压舱内的压力在限定时间内按照正弦波形曲线进行增压和泄压。

压力传感器用于采集超高压舱20内的超高压数据。控制模块用于根据压力传感器发送的超高压力数据输出不同的线性控制指令。增压线性阀用于根据控制模块的线性控制指令对超高压舱内的超高压力进行线性增压。比例泄压阀用于根据控制模块的线性控制指令对超高压舱内的超高压力进行线性泄压。其中，增压线性阀增压的线性斜率呈动态变化且呈减小趋势；比例泄压阀的线性泄压的线性斜率呈动态变化且呈增大趋势。

如图5所示，泄压装置包括四个超高压源15，其中包括一个备用超高压源。超高压舱两端的堵头40分别通过超高压管路与四个超高压源连接。高压管路上设置有增压线性阀13和超高压力表12。超高压管路与介质箱1通过至少一个泄压管路连接。超高压管路与泄压管路通过比例泄压阀连接。优选的，本发明设置两条泄压管路并列泄压。第一条泄压管路与超高压管路通过第一比例泄压阀70a连接。第二条泄压管路与超高压管路通过第二比例泄压阀70b连接。控制模块指示第一比例泄压阀70a根据线性控制指令执行基于时间的线性流量控制命令。控制模块指示第二比例泄压阀70b根据线性控制命令对分段压力范围的流量大小进行详细调节。第一比例泄压阀70a和第二比例泄压阀70b在控制模块统一控制下配合泄压，从而使超高压舱的线性泄压更平稳，提高了超高压舱泄压的稳定性。优选的，本发明的泄压管路还包括一个手动泄压管路。手动泄压管路与泄压管路并列，一端与超高压管路通过手动超高压截止阀14连接，另一端与介质箱1连接。当泄压管路故障时，通过手动泄压管路进行手动泄压。其中，手动泄压管路不能进行线性泄压。

优选的，与并列的第一泄压管路、第二泄压管路、手动泄压管路共同连接的低压管路阶段设置有过滤器9，用于对返回介质箱1的介质进行过滤。四个超高压源15的另一端分别通过设置有手动球阀2的管路连接介质箱1。

超高压舱20两端堵头设置有注液孔，用于在低压环境下注入介质。注液孔与介质箱1之间通过低压管路连接。超高压舱20与介质箱1之间的低压管路设置有流量计6。介质箱1设置有液位计4和温度计5。超高压舱20的外侧设置有至少一个水槽10。优选的，超高压舱20的外侧设置有两个水槽10。水槽10与介质箱1连接的低压管路以并联和/或串联的方式设置有至少一个气动截止阀3、至少一个泵11和至少一个过滤器9。介质箱1的进水管路以串联的方式设置有手动球阀2和至少一个过滤器9。

本发明中，超高压舱20的舱体卧式放置。堵头前端装配有组合式密封件。待超高压灭菌的食品放入超高压舱20后，堵头40推进至工作位置和超高压舱20形成密闭的容腔。增压时，电控模块首先启动主油泵，并且关闭比例泄压阀。由低压注水泵抽取介质箱1内的水并且通过设置流量计6的低压管路向超高压舱20内大流量充水。当超高压舱20内充满水后，封闭注液孔。控制模块启动超高压源进行增压，同时控制模块向增压线性阀13发送指令，指示增压线性阀13基于线性控制指令控制液压按照正弦波形曲线上升曲线变化。当超高压舱20的压力传感器检测到超高压舱内的压力达到预设值后，超高压源停止增压。超高压舱20进入保压阶段。保压计时器开始计时，达到预设时间后，保压计时器停止计时。在保压阶段若超高压舱20的压力出现泄漏，超高压舱20的压力下降到补压值设定值。此时，超高压源会自动启动进行补压，直至压力到达设定值为止。保压阶段结束后，控制模块向第一比例泄压阀70a和第二比例泄压阀70b发送线性控制命令，指示第一比例泄压阀70a基于时间对线性流量进行粗调，指示第二比例泄压阀70b对分段压力阶段的流量大小进行细调。直至超高压舱内的压力降为零。控制模块指示至少一个气动截止阀3开启，超高压舱内的注液孔打开。泵11将超高压舱内的水抽出，并且在经过过滤器9过滤后返送至介质箱1。优选的，在超高压舱内的水排出的过程中，通过一个堵头向超高压舱内注入气体，促使超高压舱内的水单向加速通过另一个堵头的注液孔流出。

根据一个优选实施方式，在超高压舱20增压的过程中，即在堵头40向超高压舱内冲入介质的同时从另一个堵头抽出超高压舱内的气体，能够使介质快速充满超高压舱，缩短建立超高压力的时间。在超高压舱20排出液体介质的同时充入气体，加快液体介质的排出速度，缩短了泄压时间，加快了泄压速度。

根据一个优选实施方式，控制模块发送线性控制指令指示增压线性阀调整增压斜率和比例泄压阀调整泄压斜率，使所述超高压舱内的压力在限定时间按照正弦波形曲线变化。

控制模块向增压线性模块发送线性指令，在不同的压力阶段调整线性斜率从而使超高压舱内的压力按照趋于上升正弦波形曲线平稳变化。优选的，压力范围被划分为若干微小阶段范围。划分的压力阶段越多，超高压舱内的压力变化越平稳，即越能进行平稳增压。

如图6所示，增压过程中，增压线性斜率越来越小。在超高压舱内的压力在指定时间平稳增压至指定值后，控制模块指示第一比例泄压阀70a和第二比例泄压阀70b进行平稳地线性泄压。第一比例泄压阀70a基于指定时间调节各个阶段的线性流量进行粗调。第二比例泄压阀70b在第一比例泄压阀70a控制线性流量的基础上，进一步对各个压力阶段的流量进行细微调节，降低各个阶段的线性流量的变化斜率的误差，从而使超高压舱内的压力以趋于正弦波形下降曲线平稳变化。在泄压过程中，泄压线性斜率越来越小。

如图7所示，超高压舱内的压力在增压线性阀的控制下，各个增压阶段的线性斜率逐渐变小，压力逐渐变大，在时间t1达到预定值。超高压舱内的压力变化曲线趋近正弦波形上升曲线。在超高压舱内压力到达预定值后，控制模块关闭超高压源，指示泄压管路开始泄压。控制模块指示第一比例泄压阀70a和第二比例泄压阀70b配合调整泄压斜率从而使超高压舱内的压力变化曲线趋近于正弦波形下降曲线。优选地，压力划分若干微型阶段，超高压舱内的增压压力变化越趋近于正弦波形上升曲线，实现稳定增压，并且超高压舱内的泄压压力变化越趋近于正弦波形下降曲线，实现稳定泄压。超高压舱内的压力变化趋近于正弦波形变化，可以使超高压舱承受微小形变，从而避免超高压舱由于剧烈形变而缩短使用寿命。

根据一个优选实施方式，在使用超高压舱灭菌的过程中，控制模块可以指示增压线性阀和比例泄压阀按照正弦波形曲线控制压力重复增压和泄压过程2-3次。反复的压力变化能够使细菌的细胞壁反复破裂从而避免少部分坚强细菌的存活，提高灭菌效率。

实施例3

本实施例是对实施例1的进一步改进，对泄压装置做进一步的说明。

本发明的泄压装置包括控制模块、超高压源、增压线性阀、泄压阀、和至少一个设置在超高压舱内的压力传感器。

泄压阀由至少两个泄压盘形成。泄压阀设置在超高压管道和低压管道之间用于快速泄压。至少两个泄压阀并列设置在超高压管道和低压管道之间用于快速泄压，缩短泄压的时间。

泄压阀由两个圆形的泄压盘同轴并列连接，并且可以相向转动或反向转动。泄压盘上设置有至少一个泄压孔。控制模块控制两个泄压盘相向转动或反向转动，使泄压盘上的泄压孔重合从而进行快速泄压。

根据一个优选实施方式，泄压阀设置在超高压舱两端的堵头40的结构中，用于使超高压舱快速泄压。

优选的，泄压阀包括至少两个具有泄压孔的泄压盘。泄压盘包括交错分布的至少一个泄压区域和至少一个封压区域。优选的，泄压区域与封压区域彼此相邻分布。泄压区域均匀分布至少一个泄压孔。两个泄压盘的直径与堵头40的内直径相同且与堵头内侧密封。两个泄压盘以独立转动的方式同轴并列排列。当两个泄压盘的泄压区域转动重合，超高压舱20开始泄压，大面积的泄压区域使超高压在短时间内迅速泄掉。当其中的一个泄压盘的泄压区域与另一个泄压盘的封压区域重合，两个泄压盘形成严密的双层封压结构。在超高压力的作用下，两个泄压盘紧密地紧贴在一起从而防止超高压泄露。

泄压区域和封压区域以泄压盘为中心相邻分布。泄压区域和封压区域的形状可以是扇形，也可以为矩形或圆形区域。优选地，泄压区域设置有至少一个泄压孔。泄压孔可以是圆形、矩形或正多边形孔。如图8所示，堵头40内部包括两个泄压盘200：第一泄压盘和第二泄压盘。泄压盘200的泄压区域202和封压区域201为形状匹配的扇形区域。扇形区域的中心角为45度。优选地，扇形中心角不限于45度，可以根据实际需要设置为其他角度。泄压区域202和封压区域201以泄压盘圆心为中心彼此相邻分布。泄压区域202设置有多个均匀分布的圆形泄压孔203，用于泄出超高压液体。第一泄压盘固定，第二泄压盘逆时针或顺时针转动45度，使得第二泄压盘的泄压区域与第一泄压盘的泄压区域重合，从而泄压孔完全重合，增大了泄压面积和介质流量。缩短泄压时间。当第二泄压盘顺时针或逆时针转动45度，使得第二泄压盘的封压区域与第一泄压盘的泄压区域重合，形成承受超高压的加厚密封阀。超高压的作用力能够增加第一泄压盘和第二泄压盘彼此之间的作用力，增大彼此之间的紧密程度从而不会出现漏压现象。

根据一个优选实施方式，泄压盘200的泄压区域202仅设置一个大的圆形泄压孔。如图10所示，泄压盘200的四个泄压区域202分别设置一个泄压孔203。四个泄压孔以泄压盘的圆心为中心呈圆形分布，并且各个泄压孔之间的距离不小于泄压孔的直径。泄压孔之外的区域为封压区域201。当第二泄压盘转动相应的角度时，第二泄压盘的泄压孔与第一泄压盘的泄压孔重合，形成快速泄压的孔洞。大的泄压孔形成的泄压区域与若干小泄压孔形成的泄压区域相比，泄压阻力更小，泄压时间更短。

根据一个优选实施方式，泄压盘200的扇形泄压区域202设置有至少一个扇形泄压孔。如图9所示，泄压盘200的泄压区域202和封压区域201呈扇形，并且相邻分布。每个泄压区域202镂空为四个呈扇形的泄压孔。扇形封压区域与扇形泄压区域的中心角相同。第一泄压盘和第二泄压盘同轴排列在堵头内部。第一泄压盘固定，第二泄压盘转动。在第一泄压盘的泄压区域202和第二泄压盘的封压区域201重合后，泄压孔封闭。超高压舱内的超高压力迫使第一泄压盘和第二泄压盘之间的作用力增大，泄压区域与封压区域之间的缝隙完全闭合，防止漏压。

根据一个优选实施方式，泄压盘由能够承受超高压力的圆形加厚刚体构成。泄压区域内的泄压孔由水切工艺根据镂空形成。两个泄压盘同轴排列在一起形成的泄压装置，既增大了泄压时的介质流量，缩短了泄压时间，又使泄压盘组合形成的密封阀密封超高压舱内的超高压力，防漏压效果更好。

第二泄压盘由控制模块控制转动角度和转动方向。控制模块控制泄压装置的密封时间和泄压时间，从而控制超高压舱内的超高压力变化。

优选的，第一泄压盘和第二泄压盘可以相对独立转动。控制模块控制第一泄压盘和第二泄压盘相向转动或反向转动，使第一泄压盘和第二泄压盘的泄压区域重合或分离，从而进行泄压或封压。相向转动或反向转动缩短了泄压阀开启或关闭的时间，从而进一步缩短了产品的灭菌时间，提高了生产效率。

本发明的泄压阀中的泄压盘的数量不限于两个，还可以三个甚至更多。

实施例4

当超高压灭菌装置在初始状态时，由人工将超高压处理物料装填至超高压舱20。人工放料完成后，超高压舱20在轨道伺服电机的带动下移动至工作位。超高压舱20移进工位步骤完成后，所述超高压舱20定位销插入超高压舱20和承力框架的定位孔，实现准确定位，同时实现第一堵头和第二堵头的中轴线与超高压舱20的中轴线精准对齐。所述第一堵头和第二堵头进入超高压舱20内，进行水密封。此时第一泄压盘的泄压区域和第二泄压盘的封压区域重合，即第一泄压盘和第二泄压盘呈彼此密封状态。当堵头40触发液位开关时，停止推进，准备进行大流量注入介质。与介质箱1连接的低压管路将压力介质大流量注入超高压舱20内。当超高压舱20上面安装的溢水水流开关动作时，停止介质注入。介质注入完成后第一堵头和第二堵头进一步深入超高压舱20内腔，进行高压密封。当所述超高压舱20完成高压密封后，所述第一传力挡块、第二传力挡块和第三传力挡块、第四传力挡块分别进入对应的工位。经超高压源加压后的高压介质经由堵头内介质管道注入超高压舱20内，完成超高压增压。优选的，介质管道经由泄压盘的圆心位置通过并向超高压舱20内注入高压介质。

以第一堵头移动为例，在第一堵头向超高压舱20内移动过程中，液压杆至液压缸47中伸出，经由堵头后连接法兰45推动堵头沿着滑动导轨伸入超高压舱20。当堵头进入超高压舱20内时，实现超高压舱20水密闭。此时第一泄压盘的泄压区域和第二泄压盘的封压区域重合，即第一泄压盘和第二泄压盘呈彼此密封状态。当堵头触发超高压舱20内液位开关时，液压杆停止伸长。介质经由低压管道、堵头内介质管道和滤网42经介质管道口大流量注入超高压舱20。当超高压舱20内介质触发溢水水流开关时，停止介质注入。介质注入完成后，液压杆进一步伸长，经由堵头后连接法兰45推动堵头沿着滑动导轨伸入超高压舱20，并完成高压密封。当超高压舱20完成高压密封后，所述第一传力挡块和第二传力挡块进入工位。所述挡块50置于堵头单元与承力框架之间，用于传递超高压舱20作用于堵头上的反作用压力至承力框架。

控制模块启动超高压源。超高压源将介质箱内的介质加压后通过超高压管道、堵头内介质管道和滤网经介质管道口注入超高压舱20。超高压管道上设置有超高压力表和增压线性阀。控制模块向增压线性阀发送线性增压指令。增压线性阀基于超高压舱内的压力传感器和线性增压指令控制超高压舱内的超高压呈线性增大。超高压增压线性斜率越大，增压时间越短。当超高压舱20内压力达到超高压舱20设定工作压力阈值，超高压源停止工作，完成超高压舱20增压。液压缸套接于液压杆，实现了液压杆相对于液压缸47可进行伸缩运动。同时，用于传递超高压舱20作用于堵头上的反作用压力至承力框架的传力挡块50置于堵头与承力框架之间，避免了由液压杆承担超高压舱20的反作用压力，保护了堵头的液压传动机构，增加了液压传动机构使用寿命。

如图11所示，超高压舱2内的超高压力呈线性增大。在时间t1增大至指定阈值。在超高压力增大的过程中，第一堵头内的第一泄压盘和第二泄压盘由于超高压力的作用贴合更近，形成有效的密封阀从而防止漏压。当超高压舱20的超高压维持至指定时间，控制模块通过电信号指示第二泄压盘转动相应角度，使第二泄压盘的泄压区域与第一泄压盘的泄压区域重合，泄压孔完全重合。超高压舱20内的液体介质在第二泄压盘转动时刻t2开始泄压流出，介质流量在两个泄压盘的泄压区域完全重合时达到最大。超高压舱内的超高压力快速降低。介质通过超高压管路和低压管路排出。优选的，在液体介质排出的同时通过第二堵头向超高压舱20内充入气体以加快液体介质通过第一堵头的排出速度。在时刻t3，压力传感器监测到超高压舱20内的压力下降至0MPa后，控制模块开启堵头，移出泄压后的超高压舱20，移入待增压的超高压舱20，开始下一个增压处理过程。

根据一个优选实施方式，在监测到超高压舱20内压力减低为零后，控制模块再次启动超高压源，对超高压舱20进行线性增压。如图12所示，超高压舱20内的超高压在经历线性增压和保压后开始快速泄压，并且在t3时刻降低为零。控制模块控制第二泄压盘转动相应角度，使第二泄压盘的封压区域与第一泄压盘的泄压区域重合，从而封闭超高压舱。控制模块控制超高压源重新启动，进行线性增压。超高压舱20内的超高压在t4时刻再次达到预设阈值，超高压源停止增压。超高压舱20再次在预设时间进行保压。在时刻t5，控制模块控制第二泄压盘转动相应角度，使第二泄压盘的封压区域移动，泄压区域与第一泄压盘的泄压区域重合。超高压力从泄压区域快速泄出，并且在t6时刻恢复为零。连续两次进行增压和泄压有利于食物的灭菌。以密封食品灭菌为例进行说明。食品中的细菌在第一次超高压力的作用下细菌细胞壁遭到破坏，迅速降压加速了细胞壁的破裂时间和破裂程度。在降压后迅速增压至超高压，强烈的超高压力变化致使细胞壁在短时间无法适应压力变化从而更彻底的破裂，有利于消灭细菌中比较顽强的菌种，例如耐热细菌芽孢。微生物细胞膜和细胞壁损伤、改变细胞形态、影响细胞内酶活力及细胞内营养物质和废弃物的运输，从而杀死食品中的腐败菌和致病菌。同时，骤然降低超高压力和骤然升高超高压力可以使食物中的不同部位由于超高压力的变化产生不一致的肉质变化，有利于食物不同部位的分离。

根据一个优选实施方式，超高压舱内的超高压力在增压之设定阈值后，直接进行降压，并且在超高压降低至设定低压值后进行迅速增压。在超高压力再次增压之设定阈值后再次降压，直至超高压力降为零。如图13所示，控制模块控制超高压源启动进行增压，线性增压阀使超高压力在最短的时间内增压，即在时刻t1增压至设定阈值。在时刻t1，控制模块基于压力传感器监测的设定阈值关闭超高压源，控制第二泄压盘转动相应角度进行泄压。在时刻t2，超高压力降低至设定低压值。压力传感器监测超高压舱内的压力值到达设定低压值并发送至控制模块。控制模块在时刻t2控制第二泄压盘转动相应角度，使封压区域与第一泄压盘的泄压区域重合从而封闭超高压舱20，停止泄压。同时，控制模块在封闭超高压舱20后，再次启动超高压源进行快速增压，在时刻t3将超高压力增大至设定阈值。控制模块基于压力传感器监测的超高压力设定阈值，在时刻t3关闭超高压源，停止增压，并且控制第二泄压盘转动进行快速泄压。在时刻t4，超高压舱内的压力降低为零，灭菌过程结束。本发明取消保压过程，使超高压力骤然增压和降压的方法既能够进行灭菌，又有利于细胞壁和细胞壁内的酶产生变化从而改变食物的口感，使食物的口感更佳。例如，对虾类进行超高压力骤然变化的灭菌过程。虾类的虾壳和虾肉的细胞对超高压力的承受程度是不相同的，超高压力的骤然变化对虾壳和虾肉的影响也不同。超高压力对虾壳的细胞物质影响较小，对虾肉的细胞物质影响较大，改变虾肉的口感和松软程度。因此，经过超高压力骤然变化的虾类，其虾壳和虾肉之间的紧密度变小，更容易分离和脱落。经过超高压骤然变化的虾类，更容易去壳且肉质更加鲜美，营养损失少。本发明的超高压骤然变化节省了保压的时间，提高了产品灭菌的效率。本发明的超高压舱内的超高压变化，不限于所述的两个骤然增压和骤然降压的变化过程，还可以是一个骤然增压和骤然降压的变化过程，或者三个甚至更多的超高压力变化过程。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于超高压灭菌装置的泄压装置，包括超高压舱、至少一个超高压源、至少一个压力传感器、至少一个泄压阀和控制模块，其特征在于，

所述超高压舱内的超高压力在所述超高压源的增压作用下达到预设阈值，所述控制模块基于所述压力传感器监测的所述超高压舱内的超高压力的所述预设阈值指示所述泄压阀进行至少一次快速泄压，从而使所述超高压舱内的超高压力骤然减小；其中，

所述泄压阀设置在用于密封所述超高压舱两侧的堵头内，所述泄压阀包括至少两个同轴排列且紧密贴合的泄压盘，至少两个所述泄压盘以独立转动的方式使泄压盘上的泄压区域重合或分离从而进行泄压或封压。

2.如权利要求1所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，所述泄压盘包括至少一个泄压区域和至少一个不小于所述泄压区域的封压区域，所述泄压区域和所述封压区域彼此相邻且个数相等。

3.如权利要求2所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，所述至少两个所述泄压盘以相向转动或反向转动的方式使彼此泄压区域重合从而进行泄压，或者使彼此泄压区域与封压区域重合进行封压。

4.如权利要求3所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，所述泄压区域设置有至少一个泄压孔，所述泄压孔包括圆形孔、扇形孔、矩形孔或正多边形孔。

5.如权利要求4所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，所述控制模块指示所述超高压源在所述超高压力泄压至预设低压值时启动进行快速增压，从而使所述超高压舱内的超高压力进行骤然升压和骤然降压的反复变化。

6.如权利要求5所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，所述超高压源与所述堵头之间的超高压管路上设置有增压线性阀和比例泄压阀，所述控制模块基于所述超高压舱内的超高压力调整增压线性阀的增压线性斜率和泄压线性斜率，使所述超高压舱内超高压力按照正弦波形曲线逐渐变化。

7.如权利要求6所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，所述超高压管路与介质箱通过至少一个泄压管路连接，所述泄压管路与所述超高压管路之间通过比例泄压阀连接从而进行线性泄压。

8.如权利要求7所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，所述超高压源包括超高压介质泵、主油泵、至少一个增压器和增压换向阀，所述增压换向阀在所述控制模块的电信号的指示下控制介质的增压方向和泄压方向。

9.如前述权利要求之一所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，所述堵头通过至少一个挡块与设置在所述超高压舱外部的承力框连接，从而使所述承力框承受并分散所述超高压舱在增压过程中承受的作用力；

至少两个承力框通过至少一个连接杆连接为具有一定间隔且并列排列的承力框架，所述承力框由至少一个水切工艺切割成型的合金承力框片叠加形成，所述合金承力框片的中心包括容纳卧式超高压舱的承力孔，所述承力孔包括两条平行的直线长边和两个对称的弧度向内的弧形承力边，所述承力边设置在超高压舱的两端。

10.如权利要求9所述的用于超高压灭菌装置的泄压装置，其特征在于，与所述承力边接触的所述挡块的侧面弧度与所述承力边的弧度一致，所述堵头与所述挡块之间设置有对称的第一传力挡块和第二传力挡块，所述挡块在所述承力框限定范围内以浮动支撑的方式承受所述第一传力挡块和第二传力挡块产生的作用力；

所述第一传力挡块和所述第二传力挡块对称接触的位置分别设置有允许与所述堵头连接的液压机的液压杆贯穿的凹槽；

所述第一传力挡块和所述第二传力挡块在所述堵头密封所述超高压舱的相应端口后对称移动至所述堵头与所述挡块之间并合并在一起。