CN107883631A - 一种多节点温度调控装置及调控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多节点温度调控装置及调控方法，属于液氮制冷技术领域。它解决了现有技术中不能对速冷线上各节点进行温度调控等技术问题。本多节点温度调控装置包括固定架、辊轴和输送带，输送带张紧连接在辊轴上，多节点温度调控装置还包括液氮输送管、控制器和若干温度传感器，液氮输送管的主管体位于输送带的上方，液氮输送管的主管体上连接有若干喷管，各喷管均与液氮输送管的主管体相连通，各喷管均与液氮输送管的主管体的连接处均设置有一个电磁阀，各温度传感器分别位于对应的喷管的下方，各温度传感器及各电磁阀均与控制器电连接。本多节点温度调控装置能够对速冷线上各节点进行温度调控，降低冷源损耗。

Description

一种多节点温度调控装置及调控方法
技术领域
本发明属于液氮制冷技术领域，涉及一种多节点温度调控装置及调控方法。
背景技术
现有技术中的速冷、速冻冷链线，都是对整个空间进行冷冻，而且只是对单一的一条冷链速冷线进行整条冷链线的制冷控制，不能对一条冷链速冻线上各节点(即冷链速冻线上的不同位置)的温度进行调控，导致大部分的冷量都被损耗掉，从开始对食品进行制冷，制冷单元一直在满负荷工作，能源的利用率很低，冷量损耗也很大，当速冷食品的厚度及其品种不一样时，不能达到良好的速冷效果，食品品质也会受到影响，对于多条或多层速冷线，现有的速冷线只能分开，不能多条速冷线或多层速冷线结合在一起，因此需要的地域空间较大，能源的消耗量较大。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种多节点温度调控装置，它能够对速冷线上各节点进行温度调控，降低冷源损耗。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种多节点温度调控装置，包括固定架、辊轴和输送带，所述辊轴能够绕自轴转动连接在所述固定架的两侧，所述输送带张紧连接在辊轴上，其特征在于，所述多节点温度调控装置还包括液氮输送管、控制器和若干温度传感器，所述液氮输送管的主管体位于输送带的上方且沿输送带的长度方向延伸，液氮输送管的主管体上连接有若干喷管，各喷管均与液氮输送管的主管体相连通，各喷管均与液氮输送管的主管体的连接处均设置有一个电磁阀，各温度传感器分别位于对应的喷管的下方，各温度传感器及各电磁阀均与所述控制器电连接。
其工作原理是：本多节点温度调控装置的输送带张紧连接在辊轴上，辊轴由电机驱动，辊轴转动带动输送带移动，液氮输送管与液氮存储罐相连通，液氮输送管上的喷管喷出的液氮对食品进行冷却，食品随输送带移动的过程中，各温度传感器对输送带上各节点处食品的温度进行检测，并将检测的温度参数发送至控制器，控制器根据接收的温度参数进行判断，根据各节点处温度的不同，控制各电磁阀的打开程度，从而控制对应的喷管喷出的液氮量，当某节点处的温度接近设定温度时，则对应电磁阀的打开程度减小，当某节点处的温度达到设定温度，则对应电磁阀关闭。本多节点温度调控装置能够根据输送带上各处温度的不同，相应调节液氮的喷射量，而不是使各电磁阀均处于完全打开的状态，各喷管喷出的液氮量也不是完全处于最大状态，因此，既能够充分地利用能源，保证制冷效率，又降低能耗。
在上述的一种多节点温度调控装置中，所述多节点温度调控装置还包括位置传感器，所述位置传感器位于所述输送带的前端部，位置传感器与控制器电连接。位置传感器可以是红外传感器、超声波传感器或者激光传感器，当位置传感器检测到输送带上有食品输送过来时，位置传感器将信号发送至控制器，控制器发送信号至各电磁阀，电磁阀打开，各喷管喷出液氮，对食品进行制冷，本多节点温度调控装置在在输送带上没有食品时，各喷管不会提前喷出液氮，能够减小液氮的消耗，进一步节省能源。
在上述的一种多节点温度调控装置中，所述辊轴平行设置且二者位于同一高度，所述输送带沿水平方向设置且输送带的移动方向为水平方向。
在上述的一种多节点温度调控装置中，各喷管均呈长条状，各喷管的外壁上均开设有与喷管的内腔相连通的喷孔，各喷孔均沿喷管的轴向均匀分布。该结构能够使液氮在喷管的轴向上均匀喷出，带来更好的制冷效果。
在上述的一种多节点温度调控装置中，各喷管均沿水平方向延伸，各喷管及对应的温度传感器均沿所述输送带的长度方向均匀分布。各温度传感器之间的距离相等，能够更加准确地检测出速冷库内部不同位置的温度，各喷管之间的距离相等，能够使输送带上的食品在移动过程中更加匀速的降温。
在上述的一种多节点温度调控装置中，所述输送带为若干条且相互平行，各输送带分别张紧连接在对应的辊轴上，所述液氮输送管的主管体为若干条且分别沿各输送带的长度方向延伸，各主管体上分别连接有若干喷管，各喷管均与对应的主管体相连通，各喷管与对应的主管体的连接处均设置有一个电磁阀，各喷管的下方均设置有温度传感器，各温度传感器及各电磁阀均与所述控制器电连接。本方案中，输送带为多条，一条输送带即为一条冷链速冷线，多节点温度调控装置能够根据不同输送带上各处温度的不同，相应调节液氮的喷射量，既能够充分地利用能源，又降低能耗，多条输送带分别对食品进行制冷，能够提高工作效率。
在上述的一种多节点温度调控装置中，所述多节点温度调控装置还包括用于显示各温度传感器检测温度的人机界面。人机界面能够将各温度传感器检测到的温度显示出来，使操作人员更方便地看到各节点处的温度，此外，人机界面还能够根据需要设定待冷却食品的目标温度。
本发明的另一个目的在于，提供一种多节点温度调控方法，本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种多节点温度调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、开启人机界面，各温度传感器将检测到的温度参数发送至人机界面，人机界面将接收到的温度显示出来，操作人员设定待冷却食品的目标温度；
B、当位置传感器检测到输送带上有食品时，位置传感器将信号发送至控制器，控制器发送信号至各电磁阀，电磁阀打开，各喷管喷出液氮；
C、各温度传感器将输送带上各节点处食品的温度进行检测，并将检测的温度参数发送至控制器，控制器根据接收的温度参数进行判断，根据各节点处温度的不同，控制各电磁阀的打开程度；
D、当位置传感器检测到输送带上没有食品时，位置传感器将信号发送至控制器，控制器发送信号至各电磁阀，各电磁阀均关闭，各喷管停止喷出液氮。
人机界面能够将各温度传感器检测到的温度显示出来，使操作人员更方便地看到各节点处的温度，此外，人机界面还能够根据需要设定待冷却食品的目标温度。本多节点温度调控方法能够根据输送带上各处温度的不同，控制各电磁阀的打开程度，相应调节液氮的喷射量，而不是使各电磁阀均处于完全打开的状态，各喷管喷出的液氮量也不是完全处于最大状态，因此，既能够充分地利用能源，又降低能耗。此外，在输送带上没有食品时，各喷管不会提前喷出液氮，能够减小液氮的消耗，进一步节省能源。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、本多节点温度调控装置能够根据输送带上各处温度的不同，相应调节液氮的喷射量，既保证制冷效率，又能够充减小液氮的消耗。
2、本多节点温度调控装置在输送带上没有食品时，各喷管不会提前喷出液氮，能够减小液氮的消耗，节省能源。
附图说明
图1是本多节点温度调控装置的主视图。
图2是本多节点温度调控装置的俯视图。
图3是喷管的结构示意图。
图中，1、固定架；2、辊轴；3、输送带；4、液氮输送管；4a、主管体；5、控制器；6、温度传感器；7、喷管；7a、喷孔；8、电磁阀；9、位置传感器；10、人机界面；11食品。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-2所示，本多节点温度调控装置包括固定架1、辊轴2和输送带3，辊轴2能够绕自轴转动连接在固定架1的两侧，输送带3张紧连接在辊轴2上，多节点温度调控装置还包括液氮输送管4、控制器5和若干温度传感器6，液氮输送管4的主管体4a位于输送带3的上方且沿输送带3的长度方向延伸，液氮输送管4的主管体4a上连接有若干喷管7，各喷管7均与液氮输送管4的主管体4a相连通，各喷管7均与液氮输送管4的主管体4a的连接处均设置有一个电磁阀8，各温度传感器6分别位于对应的喷管7的下方，各温度传感器6及各电磁阀8均与控制器5电连接。
如图1或2所示，本实施例中，多节点温度调控装置还包括位置传感器9，位置传感器9位于输送带3的前端部，位置传感器9与控制器5电连接。位置传感器9可以是红外传感器、超声波传感器或者激光传感器，当位置传感器9检测到输送带3上有食品11输送过来时，位置传感器9将信号发送至控制器5，控制器5发送信号至各电磁阀8，电磁阀8打开，各喷管7喷出液氮，对食品11进行制冷，本多节点温度调控装置在在输送带3上没有食品11时，各喷管7不会提前喷出液氮，能够减小液氮的消耗，进一步节省能源。
如图1所示，辊轴2平行设置且二者位于同一高度，输送带3沿水平方向设置且输送带3的移动方向为水平方向。
如图3所示，本实施例中，各喷管7均呈长条状，各喷管7的外壁上均开设有与喷管7的内腔相连通的喷孔7a，各喷孔7a均沿喷管7的轴向均匀分布。该结构能够使液氮在喷管7的轴向上均匀喷出，带来更好的制冷效果。
如图1或2所示，各喷管7均沿水平方向延伸，各喷管7及对应的温度传感器6均沿输送带3的长度方向均匀分布。各温度传感器6之间的距离相等，能够更加准确地检测出速冷库内部不同位置的温度，各喷管7之间的距离相等，能够使输送带3上的食品11在移动过程中更加匀速的降温。
作为优选，输送带3为若干条且相互平行，各输送带3分别张紧连接在对应的辊轴2上，液氮输送管4的主管体4a为若干条且分别沿各输送带3的长度方向延伸，各主管体4a上分别连接有若干喷管7，各喷管7均与对应的主管体4a相连通，各喷管7与对应的主管体4a的连接处均设置有一个电磁阀8，各喷管7的下方均设置有温度传感器6，各温度传感器6及各电磁阀8均与控制器5电连接。
输送带3可以是多条，一条输送带3即为一条冷链速冷线，如图2所示，本实施例中，输送带3为两条，多节点温度调控装置能够根据不同输送带3上各处温度的不同，相应调节液氮的喷射量，既能够充分地利用能源，又降低能耗，多条输送带3分别对食品11进行制冷，能够提高工作效率。
如图2所示，优选的，多节点温度调控装置还包括用于显示各温度传感器6检测温度的人机界面10。人机界面10能够将各温度传感器6检测到的温度显示出来，使操作人员更方便地看到各节点处的温度，此外，人机界面10还能够根据需要设定待冷却食品11的目标温度。
本多节点温度调控装置的多节点温度调控方法，包括如下步骤：
A、开启人机界面10，各温度传感器6将检测到的温度参数发送至人机界面10，人机界面10将接收到的温度显示出来，操作人员设定待冷却食品11的目标温度；
B、当位置传感器9检测到输送带3上有食品11时，位置传感器9将信号发送至控制器5，控制器5发送信号至各电磁阀8，电磁阀8打开，各喷管7喷出液氮；
C、各温度传感器6将输送带3上各节点处食品11的温度进行检测，并将检测的温度参数发送至控制器5，控制器5根据接收的温度参数进行判断，根据各节点处温度的不同，控制各电磁阀8的打开程度；
D、当位置传感器9检测到输送带3上没有食品11时，位置传感器9将信号发送至控制器5，控制器5发送信号至各电磁阀8，各电磁阀8均关闭，各喷管7停止喷出液氮。
人机界面10能够将各温度传感器6检测到的温度显示出来，使操作人员更方便地看到各节点处的温度，此外，人机界面10还能够根据需要设定待冷却食品11的目标温度。本多节点温度调控方法能够根据输送带3上各处温度的不同，控制各电磁阀8的打开程度，相应调节液氮的喷射量，而不是使各电磁阀8均处于完全打开的状态，各喷管7喷出的液氮量也不是完全处于最大状态，因此，既能够充分地利用能源，又降低能耗。此外，在输送带3上没有食品11时，各喷管7不会提前喷出液氮，能够减小液氮的消耗，进一步节省能源。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种多节点温度调控装置，包括固定架(1)、辊轴(2)和输送带(3)，所述辊轴(2)能够绕自轴转动连接在所述固定架(1)的两侧，所述输送带(3)张紧连接在辊轴(2)上，其特征在于，所述多节点温度调控装置还包括液氮输送管(4)、控制器(5)和若干温度传感器(6)，所述液氮输送管(4)的主管体(4a)位于输送带(3)的上方且沿输送带(3)的长度方向延伸，液氮输送管(4)的主管体(4a)上连接有若干喷管(7)，各喷管(7)均与液氮输送管(4)的主管体(4a)相连通，各喷管(7)均与液氮输送管(4)的主管体(4a)的连接处均设置有一个电磁阀(8)，各温度传感器(6)分别位于对应的喷管(7)的下方，各温度传感器(6)及各电磁阀(8)均与所述控制器(5)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种多节点温度调控装置，其特征在于，所述多节点温度调控装置还包括位置传感器(9)，所述位置传感器(9)位于所述输送带(3)的前端部，位置传感器(9)与控制器(5)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种多节点温度调控装置，其特征在于，所述辊轴(2)平行设置且二者位于同一高度，所述输送带(3)沿水平方向设置且输送带(3)的移动方向为水平方向。
4.根据权利要求1所述的一种多节点温度调控装置，其特征在于，各喷管(7)均呈长条状，各喷管(7)的外壁上均开设有与喷管(7)的内腔相连通的喷孔(7a)，各喷孔(7a)均沿喷管(7)的轴向均匀分布。
5.根据权利要求4所述的一种多节点温度调控装置，其特征在于，各喷管(7)均沿水平方向延伸，各喷管(7)及对应的温度传感器(6)均沿所述输送带(3)的长度方向均匀分布。
6.根据权利要求1所述的一种多节点温度调控装置，其特征在于，所述输送带(3)为若干条且相互平行，各输送带(3)分别张紧连接在对应的辊轴(2)上，所述液氮输送管(4)的主管体(4a)为若干条且分别沿各输送带(3)的长度方向延伸，各主管体(4a)上分别连接有若干喷管(7)，各喷管(7)均与对应的主管体(4a)相连通，各喷管(7)与对应的主管体(4a)的连接处均设置有一个电磁阀(8)，各喷管(7)的下方均设置有温度传感器(6)，各温度传感器(6)及各电磁阀(8)均与所述控制器(5)电连接。
7.根据权利要求2-6任一项所述的一种多节点温度调控装置，其特征在于，所述多节点温度调控装置还包括用于显示各温度传感器(6)检测温度的人机界面(10)。
8.一种采用权利要求7所述的多节点温度调控装置的多节点温度调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、开启人机界面(10)，各温度传感器(6)将检测到的温度参数发送至人机界面(10)，人机界面(10)将接收到的温度显示出来，操作人员设定待冷却食品(11)的目标温度；
B、当位置传感器(9)检测到输送带(3)上有食品(11)时，位置传感器(9)将信号发送至控制器(5)，控制器(5)发送信号至各电磁阀(8)，电磁阀(8)打开，各喷管(7)喷出液氮；
C、各温度传感器(6)将输送带(3)上各节点处食品(11)的温度进行检测，并将检测的温度参数发送至控制器(5)，控制器(5)根据接收的温度参数进行判断，根据各节点处温度的不同，控制各电磁阀(8)的打开程度；
D、当位置传感器(9)检测到输送带(3)上没有食品(11)时，位置传感器(9)将信号发送至控制器(5)，控制器(5)发送信号至各电磁阀(8)，各电磁阀(8)均关闭，各喷管(7)停止喷出液氮。
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