CN111351690B - 检测用二氧化硫蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及食品检测技术领域，具体公开了检测用二氧化硫蒸馏装置，包括缸体，缸体内滑动连接有活塞，缸体内设置有刀片；缸体的一端设置有单向进口阀和第一自动阀；缸体的另一端设置有加料口和溢流口，溢流口的出口端设置有滤网，滤网的出口端设置有单向出口阀；缸体的外侧壁上固定套设有夹套，夹套的顶部连接有纯净水源，缸体顶部位于夹套内的部分上设置有第二自动阀；还包括密闭的加热蒸馏锅，加热蒸馏锅的顶部通过管道分别与单向进口阀和溢流口连通；第一自动阀的出口通过管道通入盛装醋酸铅溶液的盛接瓶中。本专利的目的在于解决检测之前需要单独对食品进行粉碎浸泡等预处理操作导致的操作复杂的问题。

Description

检测用二氧化硫蒸馏装置

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，特别涉及检测用二氧化硫蒸馏装置。

背景技术

二氧化硫是一种漂白剂，加工厂用二氧化硫来漂白果干、果脯、干菜、粉丝、蜜饯类，能让食品的卖相更符合消费者期待，却不健康，食用过多含有二氧化硫的食品，容易造成呼吸困难、呕吐、腹泻等症状，尤其是气喘患者，可能因此过敏使气喘复发，严重者更有致命的危险。现有技术中对于食品中二氧化硫的检测的仪器较大，不便于携带，需要送样到实验室利用实验室的二氧化硫检测仪器进行检测，在很大程度上限制了二氧化硫的检测效率，而且在检测之前需要单独对食品进行粉碎、浸泡、酸化等预处理操作；且传统的采用蒸馏法检测二氧化硫的方式中蒸馏的过程中冷凝水的用量大，冷凝速度慢。

发明内容

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供检测用二氧化硫蒸馏装置，解决检测之前需要单独对食品进行粉碎浸泡等预处理操作导致的操作复杂的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：检测用二氧化硫蒸馏装置，包括轴线沿水平方向布置的缸体，缸体内滑动连接有仅可沿缸体轴线方向滑动的活塞，缸体内设置有沿缸体径向布置的刀片，活塞在驱动机构的驱动下往复滑动，刀片在驱动机构的驱动下旋转；缸体的一端设置有单向进口阀和第一自动阀；缸体的另一端的顶部设置有加料口，加料口处设置有旋塞，缸体的另一端的中部设置有溢流口，溢流口的出口端设置有滤网，滤网的出口端设置有单向出口阀；缸体的外侧壁上固定套设有夹套，夹套的顶部连接有纯净水源，缸体顶部位于夹套内的部分上设置有第二自动阀；还包括密闭的加热蒸馏锅，加热蒸馏锅的顶部通过管道分别与单向进口阀和溢流口连通；第一自动阀的出口通过管道通入盛装醋酸铅溶液的盛接瓶中。

1.本技术方案的技术原理为：设置夹套，第二自动阀关闭，纯净水源自动将夹套内装满冷却水。

2.设置驱动机构，驱动装置驱动活塞往复滑动并且驱动刀片旋转对待检测的食品进行切割。

3.设置缸体和活塞，从加料口将待检测的食品和酸化用的稀硫酸加入位于活塞与第二自动阀之间的缸体内部，当活塞向第二自动阀靠近的过程中，刀片旋转将待检测的食品切割，并且活塞可挤压待检测的食品使待检测的食品被刀片充分切碎，活塞返回的过程中，打开第二自动阀一小段时间后关闭第二自动阀，夹套内部的一部分纯净水自动经第二自动阀进入缸体内部，此时，缸体内液位较低，缸体内部的液体不会从溢流口溢出，活塞继续往复运动，活塞每次返回的过程中，均向切碎的食品中加入纯净水，待活塞多次往复运动后，待检测的食品已经被充分切碎并且被搅拌均匀并且充分酸化，当活塞再次靠近第二自动阀时，缸体内部的食品被充分酸化后的液体经滤网过滤后从溢流口流入密闭的加热蒸馏锅内，加热蒸馏锅开始加热蒸馏，二氧化硫蒸汽经单向进口阀进入缸体内，二氧化硫蒸汽被夹套内部的纯净水冷却而冷凝，夹套每次向缸体内部补水的过程中相当于对缸体内进行冲洗使待检测的食品中的二氧化硫全部进入加热蒸馏锅中，夹套每次向缸体内部补水的过程中夹套内均会补充新的纯净水，从而可对二氧化硫蒸汽持续冷却，而夹套内的纯净水被加热后再进入加热蒸馏锅中可缩短蒸馏的时间，活塞靠近第二自动阀的过程中，二氧化硫蒸汽可充满整个缸体，当活塞返回的过程中，缸体内部的二氧化硫蒸汽被加压而液化，当活塞再次靠近单向进口阀时打开第一自动阀将二氧化硫冷凝液排出至装有醋酸铅的盛接瓶中生成白色的硫酸铅沉淀后关闭第一自动阀；反复多次，直到完成二氧化硫的蒸馏，无需提前向加热蒸馏锅内部加入足量的蒸馏水，加热蒸馏锅内部的水全部分批次来自缸体溢流出来的水，可以减少冷凝水的用量，并且加快二氧化硫蒸馏的速率。

本方案产生的有益效果是：与传统的二氧化硫检测用蒸馏装置相比，传统的二氧化硫检测用蒸馏装置在蒸馏之前需要单独对食品进行粉碎浸泡等预处理操作导致的操作复杂；而本申请方案中，驱动机构驱动活塞往复运动的过程中实现待检测食品样品的切割、酸化、冲洗，缸体内的水由夹套内的冷却水补充，并且缸体内含有二氧化硫的液体分批次全部排入加热蒸馏锅中，加热蒸馏锅内蒸发的二氧化硫气体与夹套内的冷却水换热冷凝，并且活塞返回的过程中可对二氧化硫蒸汽加压冷凝，冷却水冷凝与加压冷凝相结合，从而可减少冷却水的用量，且将冷却水合理利用起来，可加快二氧化硫蒸馏的速率，无需提前单独对食品进行粉碎浸泡等预处理操作，全过程无需转移样品，避免二氧化硫的溢出或者流失，可提高检测的精度。

进一步，所述驱动机构包括固定于缸体上靠近单向进口阀的外侧壁上的电机，电机可周期性正转与反转，电机的输出轴上固定有与缸体轴线平行的螺纹杆，螺纹杆贯穿缸体的外侧壁和活塞并且延伸至缸体内靠近第二自动阀的一端，活塞上设置有与螺纹杆上的外螺纹相配合的内螺纹，刀片固定在螺纹杆上靠近第二自动阀的一端上；缸体内靠近单向进口阀的一端固定有第一开关，缸体内靠近刀片的一端固定有第二开关，第二开关位于刀片的靠近第一开关的一侧；活塞往复运动可按压到第一开关和第二开关；第一自动阀与第一开关电性连接，第二自动阀与第二开关电性连接，当第一开关被按压时，第一自动阀打开，其余时间第一自动阀关闭；当第二开关被按压时，第二自动阀打开，其余时间第二自动阀关闭；电机分别与第一开关和第二开关电性连接，当第一开关或者第二开关被按压时，电机换向。

电机正转带动螺纹杆正转，螺纹杆带动刀片正转同时驱动活塞向第二自动阀靠近；电机反转带动螺纹杆反转，螺纹杆带动刀片反转同时驱动活塞返回，从而实现活塞的往复运动和刀片的旋转切割。利用活塞按压第一开关和第二开关实现自动控制。

进一步，所述加热蒸馏锅的底部设置有电加热板，加热蒸馏锅上设置有加热开关，电加热为常见的加热方式。

进一步，所述缸体内侧壁上开设有与缸体轴线平行的滑槽，所述活塞上远离螺纹杆的一端固定有卡块，卡块卡入滑槽中并且可沿着滑槽滑动，卡块与滑槽配合将活塞进行限位，实现活塞仅可沿着缸体的轴线方向滑动。

进一步，所述滤网与缸体可拆卸连接，方便更换滤网。

进一步，所述盛接瓶与夹套可拆卸连接，方便安拆盛接瓶，且收集二氧化硫时不用拿手稳住盛接瓶，还可避免盛接瓶倾倒。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：缸体10、单向进口阀11、第一自动阀12、滑槽13、第二自动阀14、溢流口15、滤网16、单向出口阀17、第一开关181、第二开关182、加料管19、旋塞191、活塞20、卡块21、电机30、螺纹杆31、刀片32、盛接瓶40、加热蒸馏锅50、夹套60、进水口61。

实施例基本如附图1所示：

检测用二氧化硫蒸馏装置，包括缸体10、夹套60和加热蒸馏锅50，缸体10用于切割并酸化待检测的食品以及冷凝二氧化硫蒸汽，夹套60用于冷却二氧化硫蒸汽和冲洗酸化后的溶液，电加热锅用于加热蒸馏二氧化硫气体。

如图1所示，缸体10的外形为圆柱状，缸体10的轴线沿水平方向布置，缸体10的左端设置有向缸体10内部进二氧化硫蒸汽的单向进口阀11和可将缸体10内部的冷凝液排出的第一自动阀12，第一自动阀12的出口通过管道通入盛装醋酸铅溶液的盛接瓶40中，盛接瓶40与夹套60的外侧壁卡接，本实施例中的盛接瓶40为玻璃瓶；缸体10的右端的顶部设置有加料口，加料口处连接有加料管19，加料管19的顶部螺纹连接有旋塞191，缸体10的右端的中部设置有溢流口15，溢流口15的出口端设置有滤网16，滤网16与缸体10卡接，设置滤网16的目的是使待检测的食品样品在缸体10内部被充分破碎后再从缸体10中排出，滤网16的出口端设置有将缸体10内液体排出的单向出口阀17；缸体10内侧壁上开设有与缸体10轴线平行的滑槽13，缸体10内滑动连接有圆柱状的活塞20，活塞20上远离轴线的一端固定有卡块21，卡块21卡入滑槽13中并且可沿着滑槽13滑动，卡块21与滑槽13配合将活塞20在竖直方向上进行限位，从而活塞20不可旋转并且仅可沿着缸体10的轴线方向左右滑动。为了更好地对活塞20进行限位，如图1所示，滑槽13的数量设置为2个并且周向均匀分布在缸体10上。

活塞20由电机30和螺纹杆31配合进行驱动，如图1所示，缸体10的左外侧壁上固定有电机30，电机30可周期性正转与反转，本实施例中的电机30为伺服电机，电机30的输出轴水平朝右布置，电机30的输出轴上固定有与缸体10轴线同轴布置的螺纹杆31，螺纹杆31的右端贯穿缸体10的左外侧壁和活塞20并且延伸至缸体10的右端，活塞20上设置有与螺纹杆31上的外螺纹相配合的内螺纹。卡块21与滑槽13配合对活塞20进行限位，当电机30驱动螺纹杆31正转或者反转时，螺纹杆31可驱动活塞20左右滑动。

如图1所示，螺纹杆31的右端上固定有沿缸体10径向布置的刀片32。螺纹杆31旋转带动刀片32旋转将待检测的食品样品进行切割粉碎以及酸化搅拌，加上活塞20靠近刀片32时对食品样品的挤压，可充分确保食品样品的破碎和酸化效果。

如图1所示，缸体10的外侧壁上固定套设有夹套60，夹套60与缸体10之间形成圆环柱状的空腔，夹套60的顶部设置有进水口61，进水口61处通过管道连接有纯净水源，本实施例中的纯净水源为纯净水箱(图中未示出)纯净水箱位于夹套60的上方，当夹套60内的水进入缸体10中后，纯净水箱中的水自动流入夹套60中并且自动将夹套60充满。缸体10顶部位于夹套60内的部分上设置有第二自动阀14，第一自动阀12打开时，夹套60内部的纯净水自动进入缸体10内部。

为了实现第一自动阀12、第二自动阀14和电机30的自动控制，如图1所示，缸体10内左上端固定有第一开关181，第一开关181的触点水平朝右设置，缸体10内右上端固定有第二开关182，第二开关182的触点水平朝左布置，第二开关182位于刀片32的左侧；活塞20往复运动可按压到第一开关181和第二开关182；第一自动阀12与第一开关181电性连接，第二自动阀14与第二开关182电性连接，当第一开关181被按压时，第一自动阀12打开，其余时间第一自动阀12关闭；当第二开关182被按压时，第二自动阀14打开，其余时间第二自动阀14关闭；电机30分别与第一开关181和第二开关182电性连接，当第一开关181或者第二开关182被按压时，电机30换向。第一自动阀12和第二自动阀14均为延迟阀，当第一自动阀12和第二自动阀14收到打开信号时立即打开，当第一自动阀12和第二自动阀14收到关闭信号后过5秒钟再关闭。

加热蒸馏锅50为密闭的电加热锅，加热蒸馏锅50的底部设置有电加热板，加热蒸馏锅50上设置有加热开关，加热蒸馏锅50的温度可调节，加热蒸馏锅50的顶部通过管道分别与单向进口阀11和单向出口阀17连通。

具体实施过程如下：初始状态下第二自动阀14关闭，夹套60内部灌满纯净水，打开旋塞191，活塞20按压第一开关181，从加料口将待检测的食品和酸化用的稀硫酸加入缸体10内部，接通电源，电机30正转，电机30通过螺纹杆31驱动活塞20向右运动，刀片32旋转将待检测的食品样品切割，并且活塞20可挤压待检测的食品使待检测的食品被刀片32充分切碎，活塞20按压到第二开关182后，第二自动阀14打开，夹套60向缸体10内部进水且夹套60内自动补水，进水完成后第二自动阀14关闭，此时，缸体10内液位较低，缸体10内部的液体不会从溢流口15溢出，同时电机30反转，活塞20返回，活塞20继续往复运动，活塞20每次返回的过程中，夹套60均向切碎的食品中加入纯净水且夹套60内自动补满水，待活塞20多次往复运动后，待检测的食品已经被充分切碎并且被搅拌均匀并且充分酸化，当活塞20再次靠近第二自动阀14时，缸体10内部的食品被充分酸化后的液体经滤网16过滤后从溢流口15流入密闭的加热蒸馏锅50内，加热蒸馏锅50开始加热蒸馏，当活塞20向右运动时，活塞20左侧的缸体10内部产生负压，单向进口阀11打开，二氧化硫蒸汽经单向进口阀11进入缸体10内，二氧化硫蒸汽被夹套60内部的纯净水冷却而冷凝，当活塞20返回的过程中，缸体10内部的二氧化硫蒸汽被加压而降温冷凝释放大量的热，当活塞20再次按压到第一开关181时，第一自动阀12打开将二氧化硫冷凝液排出至装有醋酸铅的盛接瓶40中生成白色的硫酸铅沉淀后，第一自动阀12关闭；与传统法蒸馏二氧化硫方式中采用冷凝水与二氧化硫蒸汽换热实现二氧化硫蒸汽的冷凝相比，可大大减少冷凝水的用量并且大大提高二氧化硫蒸汽的冷凝的效率，且第一自动阀12打开的瞬间，缸体10内部排出高度流动的二氧化硫蒸汽，可对盛接瓶40中的醋酸铅溶液起到搅拌的作用，使二氧化硫与醋酸铅溶液的充分反应，避免二氧化硫溢出，从而提高二氧化硫的吸收率，从而可提高二氧化硫的检测精度，此外，二氧化硫蒸汽被加压过程中排出的热量将夹套内的冷凝水加热后，热水可使缸体10内部活塞20右侧的待检测的食品样品的二氧化硫充分溢出并加快加热蒸馏锅50内部的二氧化硫的蒸发，缩短二氧化硫蒸馏的时间。活塞20往复运动的过程中，夹套60每次向缸体10内部补水的过程相当于对缸体10内进行冲洗使待检测的食品中的二氧化硫全部进入加热蒸馏锅50中，夹套60每次向缸体10内部补水的过程中夹套60内均会补充新的纯净水，从而可对二氧化硫蒸汽持续冷却，无需提前向加热蒸馏锅50内部加入足量的蒸馏水，加热蒸馏锅50内部的水全部分批次来自缸体10溢流出来的水，而夹套60内的纯净水被加热后再进入加热蒸馏锅50中可缩短蒸馏的时间，直到完成二氧化硫的蒸馏，可以减少冷凝水的用量，并且加快二氧化硫蒸馏的速率。蒸馏完成后，关闭电源，取下盛接瓶40并可进行下一步分析操作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.检测用二氧化硫蒸馏装置，其特征在于：包括轴线沿水平方向布置的缸体，缸体内滑动连接有仅可沿缸体轴线方向滑动的活塞，缸体内设置有沿缸体径向布置的刀片，活塞在驱动机构的驱动下往复滑动，刀片在所述驱动机构的驱动下旋转；缸体的一端设置有单向进口阀和第一自动阀；缸体的另一端的顶部设置有加料口，加料口处设置有旋塞；刀片旋转将待检测的食品样品进行切割粉碎以及酸化搅拌，缸体所述的另一端的中部设置有溢流口，溢流口的出口端设置有滤网，滤网的出口端设置有单向出口阀；缸体的外侧壁上固定套设有夹套，夹套的顶部连接有纯净水源，缸体所述的另一端的顶部位于夹套内的部分上设置有第二自动阀；还包括密闭的加热蒸馏锅，加热蒸馏锅的顶部通过管道分别与单向进口阀和溢流口连通，所述加热蒸馏锅的底部设置有电加热板，加热蒸馏锅上设置有加热开关；第一自动阀的出口通过管道通入盛装醋酸铅溶液的盛接瓶中。

2.根据权利要求1所述的检测用二氧化硫蒸馏装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定于缸体上靠近单向进口阀的外侧壁上的电机，电机可周期性正转与反转，电机的输出轴上固定有与缸体轴线平行的螺纹杆，螺纹杆贯穿缸体的外侧壁和活塞并且延伸至缸体内靠近第二自动阀的一端，活塞上设置有与螺纹杆上的外螺纹相配合的内螺纹，刀片固定在螺纹杆上靠近第二自动阀的一端上；缸体内靠近单向进口阀的一端固定有第一开关，缸体内靠近刀片的一端固定有第二开关，第二开关位于刀片的靠近第一开关的一侧；活塞往复运动可按压到第一开关和第二开关；第一自动阀与第一开关电性连接，第二自动阀与第二开关电性连接，当第一开关被按压时，第一自动阀打开，第一开关不被按压时第一自动阀关闭；当第二开关被按压时，第二自动阀打开，第二开关不被按压时第二自动阀关闭；第一自动阀和第二自动阀均为延迟阀，当第一自动阀和第二自动阀收到打开信号时立即打开，当第一自动阀和第二自动阀收到关闭信号后过5秒钟再关闭；电机分别与第一开关和第二开关电性连接，当第一开关或者第二开关被按压时，电机换向。

3.根据权利要求2所述的检测用二氧化硫蒸馏装置，其特征在于：所述缸体内侧壁上开设有与缸体轴线平行的滑槽，所述活塞上远离螺纹杆的一端固定有卡块，卡块卡入滑槽中并且可沿着滑槽滑动。

4.根据权利要求2所述的检测用二氧化硫蒸馏装置，其特征在于：所述滤网与缸体可拆卸连接。

5.根据权利要求2所述的检测用二氧化硫蒸馏装置，其特征在于：所述盛接瓶与夹套可拆卸连接。