CN106997010A - 一种红枣干燥介电特性在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红枣干燥介电特性在线检测装置，包括设有干燥室和控制室的机架，机架上还设有与干燥室连通的送风机构和排气管，送风机构内设有加热元件；控制室内设有LCR数字电桥测试仪和电控单元；干燥室的托板上设有天平，天平上设有带有托盘的托架，托盘上设有数据采集器、无线发射器、通风孔和夹持机构，夹持机构上设有与数据采集器相连的介电测试电极，数据采集器与无线发射器相连，LCR数字电桥测试仪、加热元件、夹持机构和无线发射器均与电控单元相连。能实时在线检测和监测红枣的物理特性和介电特性，且能同步显示检测结果，操作简单，使用便利，工作效率高；同时在检测的过程中无需移动红枣，保证了红枣的卫生性和检测精度。

Description

一种红枣干燥介电特性在线检测装置

技术领域

本发明涉及果品无损检测设备技术领域，尤其涉及一种红枣干燥介电特性在线检测装置。

背景技术

目前，介电特性检测是近年来发展起来的一种无损检测技术，对果蔬的成熟度判定和品质的筛选中具有重要的研究价值和巨大的应用潜力。现阶段，介电特性检测平台尚无成形的产品，针对果蔬的介电特性检测则是基于实验室内搭建的测试系统，该测试系统包括LCR电桥测试仪，其需要与PC机相连后做后期数据处理，不利于在嵌入式系统上直接实现介电特性的检测和检测结果的显示。

例如，对红枣的介电特性检测需要在干燥后再行检测，红枣的干燥过程是一种非稳态热传递过程，在干燥过程中红枣的各种理化特性都在不停变化，在干燥过程中需要检测的物理量为重量、介电特性、含水率等，有这些参数继而得出红枣最佳食用或贮存品质对应的含水率，以便红枣行业参考。采用上述搭建的测试系统，红枣需要在干燥装置和测试系统之间进行多次取出、移动，操作复杂，工作效率低，使用便利性差；而且不卫生，同时，会大大增加检测的误差，影响检测精度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种红枣干燥介电特性在线检测装置，以达到实时监控红枣的各种物理特性、以及提高工作效率和检测精度的目的。

本发明实施例所提供的技术方案是：一种红枣干燥介电特性在线检测装置，包括机架，所述机架上设有相互隔离的干燥室和控制室，位于所述干燥室下方的所述机架上设有送风机构，所述送风机构内设有加热元件，所述送风机构与所述干燥室连通；与所述干燥室对应位置的所述机架上设有与所述干燥室连通的排气管；

所述控制室内设有LCR数字电桥测试仪和电控单元，所述LCR数字电桥测试仪和所述加热元件均与所述电控单元相连；

所述干燥室内设有托板，所述托板上设有与所述电控单元相连的天平，所述天平上设有穿过所述托板并向所述送风机构延伸的托架，所述托架上设有托盘，所述托盘上设有无线发射器、多个通风孔和数据采集器；所述托盘上还设有至少一个夹持机构，所述夹持机构上设有与所述数据采集器相连的介电测试电极，所述数据采集器与所述无线发射器相连，所述夹持机构和所述无线发射器均与所述电控单元相连。

作为一种改进，所述夹持机构包括设置于所述托盘下表面上的支撑架，所述支撑架上设有第一安装座和第二安装座，所述第一安装座内转动安装有电动机驱动的转轴，所述转轴上设有第一螺旋齿轮；所述第二安装座上转动安装有螺杆，所述螺杆上设有与所述第一螺旋齿轮啮合的第二螺旋齿轮；

所述螺杆上的螺纹段螺纹安装有底座，所述底座上铰接有多个穿过所述托盘的夹持杆，与每个所述夹持杆对应位置的所述托盘上均设有限位槽，所述夹持杆位于所述限位槽内，所述介电测试电极设置于所述夹持杆上；

位于所述螺杆的上方设有连接座，所有所述夹持杆均铰接于所述连接座上。

作为进一步的改进，所述夹持杆为弧形夹持杆。

作为再进一步的改进，每个所述夹持杆上均设有接线柱。

作为又进一步的改进，所述送风机构包括与所述干燥室连通的送风罩，所述送风罩的上游连通有送风管，所述送风管的上游连通有加热室，所述加热室的上游连通有进风管，所述进风管的上游连通有进风罩，所述进风罩内设有风机；所述加热元件设置于所述加热室内。

作为更进一步的改进，所述加热元件为螺旋布置的红外线加热管；所述进风管和所述送风管的横截面积相同，所述进风罩、所述送风罩和所述加热室的横截面积大于所述送风管的横截面积。

作为更进一步的改进，位于所述干燥室内的所述机架上和所述排气管内均设有与所述电控单元相连的湿度和温度传感器。

由于采用了上述技术方案，本发明实施例所提供的一种红枣干燥介电特性在线检测装置的有益效果如下：

由于机架上设有相互隔离的干燥室和控制室，位于干燥室下方的机架上设有送风机构，送风机构内设有加热元件，送风机构与干燥室连通；与干燥室对应位置的机架上设有与干燥室连通的排气管；控制室内设有LCR数字电桥测试仪和电控单元，LCR数字电桥测试仪和加热元件均与电控单元相连；干燥室内设有托板，托板上设有与电控单元相连的天平，天平上设有穿过托板并向送风机构延伸的托架，托架上设有托盘，托盘上设有无线发射器、多个通风孔和数据采集器；托盘上还设有至少一个夹持机构，夹持机构上设有与数据采集器相连的介电测试电极，数据采集器与无线发射器相连，夹持机构和无线发射器均与电控单元相连，基于上述结构，该红枣干燥介电特性在线检测装置在实际应用中，首先通过夹持机构将红枣夹持住，之后通过送风机构将加热后的热风向干燥室输送，同时对红枣进行干燥，之后通过排气管排出；在上述过程中，天平实时将托盘上红枣的质量传送至电控单元，夹持机构上介电测试电极获得红枣介电特性数值传送至数据采集器，之后经无线发射器传输至LCR数字电桥测试仪，之后再传输至电控单元，并在电控单元上显示测试结果。

综上所述，采用该红枣干燥介电特性在线检测装置，能实时在线检测和监测红枣的物理特性和介电特性，且能同步显示检测的结果，操作简单，使用便利，灵敏度高，能有效提高工作效率；同时，在检测的过程中，可根据需要进行调控，且无需移动红枣，不仅大大提高了红枣的卫生性，而且保证检测精度。

由于夹持机构包括设置于托盘下表面上的支撑架，支撑架上设有第一安装座和第二安装座，第一安装座内转动安装有电动机驱动的转轴，转轴上设有第一螺旋齿轮；第二安装座上转动安装有螺杆，螺杆上设有与第一螺旋齿轮啮合的第二螺旋齿轮；螺杆上的螺纹段螺纹安装有底座，底座上铰接有多个穿过托盘的夹持杆，与每夹持杆对应位置的托盘上均设有限位槽，夹持杆位于限位槽内，介电测试电极设置于夹持杆上；位于螺杆的上方设有连接座，所有夹持杆均铰接于连接座上，基于上述结构，该夹持机构在工作中，电控单元控制电动机工作，电动机带动转轴及其上的第一螺旋齿轮转动，第一螺旋齿轮带动第二螺旋齿轮和螺杆转动，进而底座在螺杆上进行上下移动，当需要夹持红枣时，底座在螺杆上向下移动，同时带动所有的夹持杆绕连接座与夹持杆的铰接处进行转动，进而实现所有夹持杆的聚拢和对红枣的夹持，夹持后，介电测试电极与红枣处于相互接触状态；反之，实现所有夹持杆的散开，为取走或放置红枣提供了保证，采用该夹持机构，结构简单，构思巧妙，对红枣的夹持效果好；同时为良好的检测和传输介电特性数值奠定了基础。

由于夹持杆为弧形夹持杆，从而通过与红枣相适配的弧形夹持杆，不仅提高了对红枣的夹持效果，而且提高了检测红枣夹持力的检测精度。

由于每个夹持杆上均设有接线柱，从而通过接线柱实现介电测试电极与数据采集器之间的有线连接，且提高了有线连接时的方便性。

由于送风机构包括与干燥室连通的送风罩，送风罩的上游连通有送风管，送风管的上游连通有加热室，加热室的上游连通有进风管，进风管的上游连通有进风罩，进风罩内设有风机；加热元件设置于加热室内，结构简单，成本低廉，为红枣的干燥提供了良好的条件。

由于加热元件为螺旋布置的红外线加热管，结构简单，加热效果好。

由于位于干燥室内的机架上和排气管内均设有与电控单元相连的湿度和温度传感器，从而通过湿度和温度传感器实时将干燥室内的温度和湿度信号传递给电控单元，避免干燥室内温度和湿度超过设定标准，而影响或损害干燥室内的其他部件(电动机、天平、介电测试电极、数据采集器和无线发射器)。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中A的放大图；

图3为图1中加热室的结构示意图；

图4为图1中夹持机构与托盘配合的结构示意图；

图5为图4中B向视图；

图6为图4中夹持机构的结构示意图；

附图中，1-机架；101-干燥室；102-控制室；103-操作单元；104-指示灯；105-湿度和温度传感器；106-托板；107-天平；108-支撑架；109-连接杆；2-送风机构；201-加热元件；202-送风罩；203-送风管；204-加热室；205-进风管；206-进风罩；207-风机；3-排气管；4-LCR数字电桥测试仪；5-电控单元；6-仪表；7-托盘；701-数据采集器；702-无线发射器；703-通风孔；704-限位槽；8-夹持机构；801-介电测试电极；802-支撑架；803-第一安装座；804-第二安装座；805-电动机；806-转轴；807-第一螺旋齿轮；808-螺杆；809-第二螺旋齿轮；810-夹持杆；811-连接座；812-接线柱；813-底座；9-红枣。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，一种红枣干燥介电特性在线检测装置，包括机架1，该机架1上设有相互隔离的干燥室101和控制室102，位于干燥室101下方的机架1上设有送风机构2，该送风机构2内设有加热元件201，该送风机构2与干燥室101连通；与干燥室101对应位置的机架1上设有与干燥室101连通的排气管3；位于控制室102内的机架1上设有LCR数字电桥测试仪4、仪表6和电控单元5，该LCR数字电桥测试仪4、仪表6和加热元件201均与电控单元5相连，该电控单元5还包括设置于机架1上、并位于干燥室101和控制室102之间的操作单元103和指示灯104。

如图1和图3共同所示，该送风机构2包括与干燥室101连通的送风罩202，该送风罩202的上游连通有送风管203，该送风管203的上游连通有加热室204，该加热室204的上游连通有进风管205，该进风管205的上游连通有进风罩206，该进风罩206内设有风机207；该加热元件201设置于加热室204内。

作为优选，该加热元件201为螺旋布置的红外线加热管；该进风管205和送风管203的横截面积相同，该进风罩206、送风罩202和加热室204的横截面积大于送风管203的横截面积。

如图1、图2、图4、图5和图6共同所示，该干燥室101内设有托板106，该托板106上设有与电控单元5相连的天平107，该天平107上设有穿过托板106并向送风机构2延伸的框架式托架，该托架包括置于天平107上的十字形支撑架108，该支撑架108的端部设有连接杆109，该连接杆109穿过托板106，与连接杆109对应位置的托板106上通孔，该通孔的直径大于连接杆109的直径。

所有连接杆109远离支撑架108的一端设有托盘7，该托盘7上设有无线发射器702、多个通风孔703和数据采集器701；该托盘7上还设有至少一个用于夹持红枣9的夹持机构8，该夹持机构8上设有与数据采集器701相连的介电测试电极801，该数据采集器701与无线发射器702相连，该夹持机构8和无线发射器702均与电控单元5相连。

该夹持机构8包括设置于托盘7下表面上的支撑架802，该支撑架802上设有第一安装座803和第二安装座804，该第一安装座803内转动安装有电动机805驱动的转轴806，该转轴806上设有第一螺旋齿轮807；该第二安装座804上转动安装有螺杆808，该螺杆808上设有与第一螺旋齿轮807啮合的第二螺旋齿轮809；该螺杆808上的螺纹段螺纹安装有井字形底座813，该底座813上铰接有四个穿过托盘7且为弧形结构的夹持杆810，该底座813与每个夹持杆810的端部铰接，与每个夹持杆810对应位置的托盘7上均设有限位槽704，该夹持杆810位于限位槽704内，该介电测试电极801设置于夹持杆810的内侧(相对两夹持杆810相互靠近的一侧)；位于螺杆808的上方设有十字形连接座811，所有夹持杆810均铰接于连接座811上，该夹持杆810与连接座811的铰接点位于夹持杆810的中下部。

每个夹持杆810上均设有接线柱812。

位于干燥室101内的机架1上和排气管3内均设有与电控单元5相连的湿度和温度传感器105。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种红枣干燥介电特性在线检测装置，其特征在于，包括机架，所述机架上设有相互隔离的干燥室和控制室，位于所述干燥室下方的所述机架上设有送风机构，所述送风机构内设有加热元件，所述送风机构与所述干燥室连通；与所述干燥室对应位置的所述机架上设有与所述干燥室连通的排气管；

所述控制室内设有LCR数字电桥测试仪和电控单元，所述LCR数字电桥测试仪和所述加热元件均与所述电控单元相连；

所述干燥室内设有托板，所述托板上设有与所述电控单元相连的天平，所述天平上设有穿过所述托板并向所述送风机构延伸的托架，所述托架上设有托盘，所述托盘上设有无线发射器、多个通风孔和数据采集器；所述托盘上还设有至少一个夹持机构，所述夹持机构上设有与所述数据采集器相连的介电测试电极，所述数据采集器与所述无线发射器相连，所述夹持机构和所述无线发射器均与所述电控单元相连。

2.根据权利要求1所述的红枣干燥介电特性在线检测装置，其特征在于，所述夹持机构包括设置于所述托盘下表面上的支撑架，所述支撑架上设有第一安装座和第二安装座，所述第一安装座内转动安装有电动机驱动的转轴，所述转轴上设有第一螺旋齿轮；所述第二安装座上转动安装有螺杆，所述螺杆上设有与所述第一螺旋齿轮啮合的第二螺旋齿轮；

所述螺杆上的螺纹段螺纹安装有底座，所述底座上铰接有多个穿过所述托盘的夹持杆，与每个所述夹持杆对应位置的所述托盘上均设有限位槽，所述夹持杆位于所述限位槽内，所述介电测试电极设置于所述夹持杆上；

位于所述螺杆的上方设有连接座，所有所述夹持杆均铰接于所述连接座上。

3.根据权利要求2所述的红枣干燥介电特性在线检测装置，其特征在于，所述夹持杆为弧形夹持杆。

4.根据权利要求3所述的红枣干燥介电特性在线检测装置，其特征在于，每个所述夹持杆上均设有接线柱。

5.根据权利要求1至4任一项所述的红枣干燥介电特性在线检测装置，其特征在于，所述送风机构包括与所述干燥室连通的送风罩，所述送风罩的上游连通有送风管，所述送风管的上游连通有加热室，所述加热室的上游连通有进风管，所述进风管的上游连通有进风罩，所述进风罩内设有风机；所述加热元件设置于所述加热室内。

6.根据权利要求5所述的红枣干燥介电特性在线检测装置，其特征在于，所述加热元件为螺旋布置的红外线加热管；所述进风管和所述送风管的横截面积相同，所述进风罩、所述送风罩和所述加热室的横截面积大于所述送风管的横截面积。

7.根据权利要求5所述的红枣干燥介电特性在线检测装置，其特征在于，位于所述干燥室内的所述机架上和所述排气管内均设有与所述电控单元相连的湿度和温度传感器。