CN113117106A - 一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,涉及冷链货物消杀。包括外壳、传送带、凹槽、深紫外光源灯阵、测距传感器、主控芯片、安全帘、电源箱、重力传感器和底座;外壳两侧均安装有安全帘;外壳的下方安装有三个传送带,每个传送带之间的缝隙形成一个凹槽;测距传感器安装在测距区的上表面和左右两个侧面;电源箱安装在外壳上侧面,主控芯片放置在电源箱左侧;安全无毒无污染;在凹槽内安装深紫外光源阵列,能对货物底部有很好的消毒效果;通过重力传感器控制传送带和灯的通断,可减小在传送带上无货物时的能耗;通过测距传感器测量货物与上面、侧面深紫外光源灯阵的距离,可灵活调节传送带的速度,提高效率,对冷链货物运输提供安全保障。
Description
技术领域
本发明涉及冷链货物消杀技术领域,具体是涉及一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置。
背景技术
在进口冷链食品或包装上检出新冠病毒阳性,对冷链货物的杀菌消毒刻不容缓。
传统的化学消毒方式对外包装和消毒设备都有腐蚀性,且不好清理;高温杀菌的适用条件有很大局限性,许多货物并不适合高温环境;臭氧消毒的氧化性、腐蚀性也限制其作用范围。新冠病毒对紫外线和热敏感,科学合理的使用紫外线可以有效灭活冠状病毒。当前市面上应用最广泛的紫外消毒是紫外汞灯,但汞灯具有诸多缺点,如外形笨重、开启时间长、易碎、剧毒等,特别是《水俣公约》签订以后,极大限制了汞的使用,深紫外光源紫外线杀菌灯替代紫外汞灯等传统气体紫外光源已成为大势所趋。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足,提供能够对货物进行全方位杀菌消毒,尤其是底部有很好的杀菌消毒效果,安全无毒无污染、效率高、节约能耗,对冷链物流运输提供一定安全保障的一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置。
本发明包括外壳、传送带、凹槽、深紫外光源灯阵、测距传感器、主控芯片、安全帘、电源箱、重力传感器和底座;
所述外壳为长方体,外壳两侧均安装有安全帘,用于防止紫外线射出;外壳的下方安装有三个传送带,传送带由皮带、支架、电机、转轴组成,支架固定在底座上。每个传送带之间的缝隙形成一个凹槽;测距传感器安装在测距区的上表面和左右两个侧面;深紫外光源灯阵分别安装在外壳内部的上表面、左侧面、右侧面和凹槽的下表面;传送带的皮带下方支架上方安装有两个重力传感器,分别位于第一条传送带前侧和第三条传送带后侧。电源箱安装在外壳上侧面,主控芯片放置在电源箱左侧。
所述凹槽的宽度可为4cm,凹槽内中空。
所述传送带由电机驱动转轴转动,带动皮带转动。传送带工作时的转速为0.2m/s。由于凹槽很小,每个传送带的速度相同,在摩擦力的作用下,可实现货物在两个传送带之间平稳传送。
所述电源箱内有电压源和电流源;电压源给传送带转轴、测距传感器、主控芯片和重力传感器供电,电流源为可调恒流源,有四个支路,分别连接上表面、左右两侧面、凹槽内的深紫外光源灯阵,电流可由主控芯片数字控制,通过改变占空比来调节输出功率,为深紫外光源灯阵供电。
所述深紫外光源灯阵为多颗深紫外LED灯珠经过特殊排列集成的阵列,功率可达60W,波长可达260~280nm,多LED集成可以使光的分布更均匀。外壳上部有一个阵列,发光面朝下;左侧有一个阵列,发光面朝右;右侧有一个阵列,发光面朝左;下面有两个阵列,分别位于第一传送带与第二传送带之间的凹槽,和第二传送带与第三传送带之间的凹槽内,阵列发光面朝上。灯珠的发光强度由电流大小决定。
所述主控芯片为STM32F103,通过导线连接传送带电机,测距传感器,电流源,重力传感器。主控芯片通过调节转轴转速控制传送带速度,通过UART串口接收测距传感器和重力传感器的信息并做出响应,通过数字控制改变电流源电流大小。
所述测距传感器用于测量货物与上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的距离,通过 UART串口将距离信息发送给主控芯片;根据电源输出功率、光电转换率、光功率、紫外剂量的关系与距灯阵距离的关系,得到所需的电源输出功率的值,通过改变上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的电流大小,改变相应的电源输出功率。
所述重力传感器可以感应重力变化。当货物放到第一条传送带左侧时,重力感应器感应到货物的重量,将信号通过UART串口传递给主控芯片,主控芯片控制三条传送带电机,使三条传送带转动,同时主控芯片内计数器1加一位。当货物从出口出来,右侧重力传感器感应到重力变化,主控芯片内计数器2加一位。当计数器1与计数器2数字相等的状态保持20S 之后,表示无货物消毒,此时主控芯片控制传送带停止,电流源输出电流为0,灯阵关闭。
与现有的技术相比,本发明一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置的优点在于:深紫外光消毒与传统的化学消毒方式相比,安全无毒无污染;在凹槽内安装深紫外光源阵列,能够对货物底部有很好的消毒效果;通过重力传感器控制传送带和灯的通断,可以减小在传送带上无货物时的能耗;通过测距传感器测量货物与上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的距离,可以灵活的调节传送带的速度,从而使任何大小形状的货物都能充分杀菌而又不会过度杀菌,提高了效率,对冷链货物运输提供一定的安全保障。
附图说明
图1是本发明实施例提供的深紫外光源灯阵示意图。
图2是本发明实施例提供的装置结构示意图。
图3是本发明实施例提供的传送带结构示意图。
附图中的标记为:1、外壳;2、传送带;3、凹槽;4、深紫外光源灯阵;5、测距传感器;6、主控芯片;7、安全帘;8、电源箱;9、重力传感器;10、底座;11、测距区;12、消毒区;21、第一传送带;22、第二传送带;23、第三传送带;2a、皮带;2b、支架;2c、电机; 2d、转轴;41、上方深紫外光源灯阵;42、左侧深紫外光源灯阵;43、右侧深紫外光源灯阵; 44、下方深紫外光源灯阵。
具体实施方式
以下结合附图及实施例,对本发明一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1~3所示,本实施例提供一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,包括:
一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,所述外壳1为长方体,外壳1两侧安装有安全帘7,防止紫外线射出。外壳1下方安装有三个传送带2,传送带2由皮带2a、支架2b、电机2c、转轴2d组成,支架2b固定在底座10上。每个传送带2之间的缝隙形成一个凹槽3,宽4cm,凹槽3内中空。测距传感器5安装在测距区11的上表面和左右两个侧面。深紫外光源灯阵4包括上方深紫外光源灯阵41、左侧深紫外光源灯阵42、右侧深紫外光源灯阵43、下方深紫外光源灯阵44;深紫外光源灯阵41~44分别安装在外壳1内部的上表面、左侧面、右侧面和凹槽3下表面。传送带2的皮带下方支架上方安装有重力传感器9,分别位于第一条传送带21前侧和第三条传送带23后侧。电源箱8安装在外壳1上侧面,主控芯片6放置在电源箱8左侧。
所述传送带由电机驱动转轴转动,带动皮带转动。传送带工作时的转速为0.2m/s。由于凹槽很小,每个传送带的速度相同,在摩擦力的作用下,可实现货物在两个传送带之间平稳传送。
所述电源箱内有电压源和电流源;电压源给传送带转轴、测距传感器、主控芯片和重力传感器供电,电流源为可调恒流源,有四个支路,分别连接上表面、左右两侧面、凹槽内的深紫外光源灯阵,电流可由主控芯片数字控制,通过改变占空比来调节输出功率,为深紫外光源灯阵供电。
所述深紫外光源灯阵为多颗深紫外LED灯珠经过特殊排列集成的阵列,功率可达60W,波长可达260~280nm,多LED集成可以使光的分布更均匀。外壳上部有一个阵列,发光面朝下;左侧有一个阵列,发光面朝右;右侧有一个阵列,发光面朝左;下面有两个阵列,分别位于第一传送带与第二传送带之间的凹槽,和第二传送带与第三传送带之间的凹槽内,阵列发光面朝上。灯珠的发光强度由电流大小决定。
所述主控芯片为STM32F103,通过导线连接传送带电机,测距传感器,电流源,重力传感器。主控芯片通过调节转轴转速控制传送带速度,通过UART串口接收测距传感器和重力传感器的信息并做出响应,通过数字控制改变电流源电流大小。
所述测距传感器用于测量货物与上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的距离,通过 UART串口将距离信息发送给主控芯片;根据电源输出功率、光电转换率、光功率、紫外剂量的关系与距灯阵距离的关系,得到所需的电源输出功率的值,通过改变上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的电流大小,改变相应的电源输出功率。
所述重力传感器可以感应重力变化。当货物放到第一条传送带左侧时,重力感应器感应到货物的重量,将信号通过UART串口传递给主控芯片,主控芯片控制三条传送带电机,使三条传送带转动,同时主控芯片内计数器1加一位。当货物从出口出来,右侧重力传感器感应到重力变化,主控芯片内计数器2加一位。当计数器1与计数器2数字相等的状态保持20S 之后,表示无货物消毒,此时主控芯片控制传送带停止,电流源输出电流为0,灯阵关闭。
以下给出本发明实施例的使用方法:
首先打开电源总开关。当货物放到第一条传送带左侧时,重力感应器感应到货物的重量,将信号通过UART串口传递给主控芯片,主控芯片控制三条传送带电机,使三条传送带以 0.2m/s的速度开始转动,将货物送入测距区,同时主控芯片内计数器1加一位。测距传感器分别测量货物与上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的距离S1、S2、S3,通过UART串口将距离信息发送给主控芯片。主控芯片将测得的距离数据S1 S2 S3代入函数,得到电源输出功率WE1、WE2、WE3的值,数字调节上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的电流大小,改变灯阵发光率。由于货物底部和底部灯阵的距离是固定的,只需给底部灯阵通上固定的电流。随着传送带的转动,货物到达消毒区,上部深紫外光源灯阵先对货物的上表面进行消毒。当货物到达第一传送带和第二传送带的凹槽处时,凹槽内深紫外光源灯阵对货物的下表面进行消毒。当货物到达第二传送带时,左侧深紫外光源灯阵对货物的左表面进行消毒。当货物到达第二传送带和第三传送带的凹槽处时,凹槽内深紫外光源灯阵对货物的下表面进行消毒。当货物到达第三传送带时,右侧深紫外光源灯阵对货物的右表面进行消毒,最后,货物从出口出来,右侧重力传感器感应到重力变化,主控芯片内计数器2加一位。当计数器1与计数器2数字相等的状态保持20S之后,表示无货物消毒,此时主控芯片控制传送带停止,电流源输出电流为0,灯阵关闭。
本发明结构简单、设计合理,能够对货物进行全方位杀菌消毒,尤其是对底部有很好的杀菌消毒效果,且安全无毒无污染、效率高、节约能耗,对冷链物流运输提供一定的安全保障。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,其描述较为详细,但并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说,依旧可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替代。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替代、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于包括外壳、传送带、凹槽、深紫外光源灯阵、测距传感器、主控芯片、安全帘、电源箱、重力传感器和底座;
所述外壳为长方体,外壳两侧均安装有安全帘,用于防止紫外线射出;外壳的下方安装有三个传送带,传送带由皮带、支架、电机、转轴组成,支架固定在底座上;每个传送带之间的缝隙形成一个凹槽;测距传感器安装在测距区的上表面和左右两个侧面;深紫外光源灯阵分别安装在外壳内部的上表面、左侧面、右侧面和凹槽的下表面;传送带的皮带下方支架上方安装有两个重力传感器,分别位于第一条传送带前侧和第三条传送带后侧;电源箱安装在外壳上侧面,主控芯片放置在电源箱左侧。
2.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述凹槽的宽度为4cm,凹槽内中空。
3.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述传送带由电机驱动转轴转动,带动皮带转动。
4.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述传送带工作时的转速为0.2m/s;每个传送带的速度相同,在摩擦力的作用下,实现货物在两个传送带之间平稳传送。
5.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述电源箱内有电压源和电流源;电压源给传送带转轴、测距传感器、主控芯片和重力传感器供电,电流源为可调恒流源,有四个支路,分别连接上表面、左右两侧面、凹槽内的深紫外光源灯阵,电流可由主控芯片数字控制,通过改变占空比来调节输出功率,为深紫外光源灯阵供电。
6.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述深紫外光源灯阵为多颗深紫外LED灯珠经过特殊排列集成的阵列,功率达60W,波长达260~280nm,多LED集成可以使光的分布更均匀,外壳上部有一个阵列,发光面朝下;左侧有一个阵列,发光面朝右;右侧有一个阵列,发光面朝左;下面有两个阵列,分别位于第一传送带与第二传送带之间的凹槽,和第二传送带与第三传送带之间的凹槽内,阵列发光面朝上;深紫外光源灯阵中灯珠的发光强度由电流大小决定。
7.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述主控芯片为STM32F103,通过导线连接传送带电机、测距传感器、电流源、重力传感器。
8.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述主控芯片通过调节转轴转速控制传送带速度,通过UART串口接收测距传感器和重力传感器的信息并做出响应,通过数字控制改变电流源电流大小。
9.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述测距传感器用于测量货物与上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的距离,通过UART串口将距离信息发送给主控芯片;根据电源输出功率、光电转换率、光功率、紫外剂量的关系与距灯阵距离的关系,得到所需的电源输出功率的值,通过改变上表面和左右两个侧面深紫外光源灯阵的电流大小,改变相应的电源输出功率。
10.如权利要求1所述一种基于深紫外的冷链货物全方位消毒装置,其特征在于所述重力传感器用于感应重力变化;当货物放到第一条传送带左侧时,重力感应器感应到货物的重量,将信号通过UART串口传递给主控芯片,主控芯片控制三条传送带电机,使三条传送带转动,同时主控芯片内计数器1加一位;当货物从出口出来,右侧重力传感器感应到重力变化,主控芯片内计数器2加一位;当计数器1与计数器2数字相等的状态保持20S之后,表示无货物消毒,此时主控芯片控制传送带停止,电流源输出电流为0,灯阵关闭。
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