CN205284895U - 一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，包括外电极、内电极、上密封体、下密封体、电线；所述内电极装夹在所述上密封体和下密封体之间，所述内电极、上密封体、下密封体均设置于所述外电极的内部；所述上密封体、内电极、下密封体与所述外电极之间形成有封闭的储液空间；与所述储液空间上端连通地设置有进液口，与所述储液空间下端连通地设置有出液口；所述电线与所述内电极电连接。本实用新型可以在高电场强度、高气压下稳定运行，确保了电场灭菌过程击穿机理的研究。

Description

一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置

技术领域

本实用新型涉及实验装置技术领域，尤其涉及一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置。

背景技术

随着人们的生活水平的不断提高，人们对食品的要求也越来越严格，不仅对食品的安全问题更多关注，同时食品的营养和口感也得到了较多的关注。对于液体食品而言，例如纯净水、牛奶、各种果汁以及啤酒等液体食品，传统的杀菌方式一般使用热力杀菌，虽然热力杀菌能够较好地杀灭液体食品中的细菌，但是同时也破坏了液体食品的营养成分，影响了液体食品的口感。

因此，人们逐渐地开始尝试利用高压电场的方法灭菌，高压电场灭菌的电极系统主要有平板电极、同芯式电极和同轴电极。其中平板电极虽然电场分布均匀，但是处理效果没有同芯电极和同轴电极好；而同芯电极处理室体积小且管壁电场集中，不利于电场灭菌处理；因此无论是未来工业应用还是实验室研究，同轴电极能更好的适用。利用同轴电极的电场灭菌方式不仅杀灭了细菌，同时也避免了对营养物质的破坏，例如蛋白质和酶等；而且也可避免灭菌过程中对液体食品中挥发性物质造成破坏，例如一些酯类和酚类等；虽然人们开始认识到利用高压电场灭菌的优势，但是灭菌过程中，高压电场容易对液体食品造成击穿，导致食品浪费和设备损坏。

目前，对于高压电场灭菌的击穿机理研究甚少，为揭示电场灭菌过程中的击穿影响因素，本领域的技术人员应该对电场灭菌过程的击穿机理展开研究，找到引起电场灭菌过程击穿的主要影响因素，并据此对电场灭菌的设备的设计、生产检验和运行做出相应的改进措施；当然，这就需要一台便于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，通过试验装置可以快速有效地对电场灭菌过程中击穿的影响因子、机理以及击穿发生、发展的过程进行探索，从而可提高设备实际生产过程中的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，进而提供一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，可以在高电场强度、高气压下稳定运行，确保了电场灭菌过程击穿机理的研究。

本实用新型的技术方案：

一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，包括外电极、内电极、上密封体、下密封体、电线；

所述内电极装夹在所述上密封体和下密封体之间，所述内电极、上密封体、下密封体均设置于所述外电极的内部；所述上密封体、内电极、下密封体与所述外电极之间形成有封闭的储液空间；

与所述储液空间上端连通地设置有进液口，与所述储液空间下端连通地设置有出液口；

所述电线与所述内电极电连接。

进一步地，所述上密封体具有呈阶梯状的第一密封部、第二密封部、第三密封部，所述下密封体具有呈阶梯状的第四密封部、第五密封部、第六密封部；

所述第一密封部与所述内电极的上端卡接固定，所述第四密封部与所述内电极的下端卡接固定；

所述第二密封部、所述内电极的外壁、所述第五密封部、所述外电极的内壁共同围合形成所述储液空间；

所述第三密封部与所述外电极内壁贴合密封，所述第六密封部与所述外电极内壁贴合密封。

进一步地，所述内电极呈圆柱状，所述内电极的上端形成有环形凹槽，所述内电极的下端形成有凹槽，所述第一密封部与所述环形凹槽卡接固定，所述第四密封部与所述凹槽卡接固定。

进一步地，所述内电极还形成有电线接入端，所述电线接入端设置有内螺纹，所述上密封体形成有容纳所述电线接入端的第一空腔，还形成有供所述电线穿过的第二空腔。

进一步地，所述外电极的上端安装有上端盖，所述外电极的下端安装有下端盖。

进一步地，所述第三密封部与所述外电极的内壁之间、所述第六密封部与所述外电极的内壁之间均设置有第一密封圈；所述第一密封部与所述环形凹槽之间、所述第四密封部与所述凹槽之间均设置有第二密封圈。

进一步地，所述上密封体向上端延伸形成有固定部，所述固定部上安装有螺母。

进一步地，所述下密封体的底端形成有盲孔，所述下端盖上设置有与所述盲孔对应的螺纹孔。

进一步地，所述外电极的内壁形成有与所述内电极相配合的环形凸台。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型公开的用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，包括外电极、内电极、上密封体、下密封体、电线，内电极装夹在上密封体和下密封体之间，内电极、上密封体、下密封体设置在外电极的内部，并由上密封体、内电极、下密封体和外电极共同形成一个封闭的储液空间，内电极与电线电连接，可将待杀菌的液体食品放置在储液空间内，通过内电极和外电极之间形成的高压电场，可对储液空间内的液体食品进行击穿试验；在储液空间的上端设置有进液口，在储液空间的下端设置有出液口，进液口的设置可方便将液体食品添加至储液空间内，出液口的设置可方便将储液空间内的液体食品排出。本实用新型通过上密封体、下密封体将内电极与外电极之间紧密固定，使内电极和外电极的间隙稳定，这样在长时间的液体冲击时不会引起内电极的偏移，从而可避免出现击穿电压不稳定的现象，可提高实验的准确性；装置整体结构简单，可满足较高电场强度、高气压下稳定运行，确保了电场灭菌过程击穿机理的研究。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中内电极的结构示意图；

图4是图1中外电极的结构示意图；

图5是图1中上密封体的结构示意图；

图6是图1中下密封体的结构示意图；

图中1-外电极；2-内电极；3-上密封体；4-下密封体；5-电线；6-储液空间；7-进液口；8-出液口；9-上端盖；10-下端盖；11-第一密封圈；12-第二密封圈；13-螺母；14-螺纹孔；15-环形凸台；21-环形凹槽；22-凹槽；23-电线接入端；31-第一密封部；32-第二密封部；33-第三密封部；34-第一空腔；35-第二空腔；36-固定部；41-第四密封部；42-第五密封部；43-第六密封部；44-盲孔。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。

结合图1至图6所示，本实施例公开的用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，包括外电极1、内电极2、上密封体3、下密封体4、电线5，外电极1为中空的圆柱体，在外电极1外壁的上、下两端均形成有突缘，外电极1可通过螺栓将突缘分别与上端盖9、下端盖10固定连接，突缘的设置可便于上端盖9和下端盖10与外电极1之间的安装；上密封体3、下密封体4、内电极2均安装在外电极1的内部，内电极2装夹在上密封体3和下密封体4之间。

内电极2呈圆柱状，内电极2的上端形成有环形凹槽21，内电极2的下端形成有凹槽22，在环形凹槽21的圆心处还形成有电线接入端23，电线接入端23加工形成有竖直的内螺纹，优选地，内螺纹的长度为12mm，螺纹直径为M5，将电线5的一端套在M5-10的螺栓上，并将螺栓拧入电线接入端23的内螺纹，如此设置，可方便将电线5与内电极2之间形成稳定的电连接，不但安装容易，而且电线5与内电极2之间连接牢固。

上密封体3具有呈阶梯状的第一密封部31、第二密封部32、第三密封部33；下密封体4具有呈阶梯状的第四密封部41、第五密封部42、第六密封部43；上密封体3的第一密封部31与内电极2上端的环形凹槽21卡接固定，下密封体4的第四密封部41与内电极2下端的凹槽22卡接固定；如此设置，可将内电极2稳定地装夹在上密封体3和下密封体4之间。

上密封体3的第二密封部32的直径与内电极2外壁的直径相同，下密封体4的第五密封部42的直径与内电极2外壁的直径相同；上密封体3的第三密封部33与外电极1的内壁贴合密封，下密封体4的第六密封部43与外电极1的内壁贴合密封；如此设置，可由外电极1、内电极2、上密封体3、下密封体4之间共同形成封闭的储液空间6，对内电极2通电后，内电极2与外电极1之间会产生电场，能够对储液空间6内的液体食品进行电场灭菌，方便实验人员对电场灭菌过程中击穿机理的研究。

上密封体3还形成有用于容纳电线接入端23的第一空腔34，还形成有电线5穿过的第二空腔35，第一空腔34的设置是为了便于上密封体3与内电极2之间紧密地装配，且可为电线5的布置留有一定空间；第二空腔35的设置一方面可便于电线5的布置，另一方面可保证装置通电工作的安全性。

上密封体3向上端延伸形成有固定部36，固定部36与上密封体3一体注塑成型，固定部36设置有外螺纹，在固定部36上安装有螺母13，固定部36的设置，可避免上端盖9长期与电线5摩擦接触，造成电线5的损坏。

在储液空间6的上端设置有进液口7，在储液空间6的下端设置有出液口8，进液口7的设置可方便将液体食品加入储液空间6内，出液口8的设置可方便将储液空间6内的液体食品排出。

为保证上密封体3、下密封体4与外电极1之间的密封效果，在上密封体3的第三密封部33与外电极1的内壁之间、下密封体4的第六密封体43与外电极1的内壁之间均安装有第一密封圈11，作为优选地，第一密封圈11为O型密封圈，分别套装在第三密封部33和第六密封部43上。

为保证上密封体3、下密封体4与内电极2之间的密封效果，在上密封体3的第一密封部31与内电极2的环形凹槽21之间、下密封体4的第四密封部41与内电极2的凹槽22之间均安装有第二密封圈12，作为优选地，第二密封圈12为O型密封圈，分别套装在第一密封部31和第四密封部41上。

在下密封体4的底端形成有盲孔44，下端盖10上设置有与盲孔44对应的螺纹孔14，这样就可以通过螺栓与螺纹孔14的配合，将整个实验装置固定于稳定的位置。

在外电极1的内壁形成有与内电极2的外壁相配合的环形凸台15，可以使内电极2与外电极1之间形成稳定的电场，优选地，内电极2的外壁与内电极2的上端面、下端面之间均加工形成有倒圆角，在环形凸台15的侧壁与环形凸台15的上端面、下端面之间也均加工形成有倒圆角，这样可以减小电场集中的现象，可防止内电极2和外电极1的损坏，延长了实验设备的使用寿命。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，包括外电极(1)、内电极(2)、上密封体(3)、下密封体(4)、电线(5)；

所述内电极(2)装夹在所述上密封体(3)和下密封体(4)之间，所述内电极(2)、上密封体(3)、下密封体(4)均设置于所述外电极(1)的内部；所述上密封体(3)、内电极(2)、下密封体(4)与所述外电极(1)之间形成有封闭的储液空间(6)；

与所述储液空间(6)上端连通地设置有进液口(7)，与所述储液空间(6)下端连通地设置有出液口(8)；

所述电线(5)与所述内电极(2)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，所述上密封体(3)具有呈阶梯状的第一密封部(31)、第二密封部(32)、第三密封部(33)，所述下密封体(4)具有呈阶梯状的第四密封部(41)、第五密封部(42)、第六密封部(43)；

所述第一密封部(31)与所述内电极(2)的上端卡接固定，所述第四密封部(41)与所述内电极(2)的下端卡接固定；

所述第二密封部(32)、所述内电极(2)的外壁、所述第五密封部(42)、所述外电极(1)的内壁共同围合形成所述储液空间(6)；

所述第三密封部(33)与所述外电极(1)内壁贴合密封，所述第六密封部(43)与所述外电极(1)内壁贴合密封。

3.根据权利要求2所述的一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，所述内电极(2)呈圆柱状，所述内电极(2)的上端形成有环形凹槽(21)，所述内电极(2)的下端形成有凹槽(22)，所述第一密封部(31)与所述环形凹槽(21)卡接固定，所述第四密封部(41)与所述凹槽(22)卡接固定。

4.根据权利要求3所述的一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，所述内电极(2)还形成有电线接入端(23)，所述电线接入端(23)设置有内螺纹，所述上密封体(3)形成有容纳所述电线接入端(23)的第一空腔(34)，还形成有供所述电线(5)穿过的第二空腔(35)。

5.根据权利要求4所述的一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，所述外电极(1)的上端安装有上端盖(9)，所述外电极(1)的下端安装有下端盖(10)。

6.根据权利要求5所述的一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，所述第三密封部(33)与所述外电极(1)的内壁之间、所述第六密封部(43)与所述外电极(1)的内壁之间均设置有第一密封圈(11)；所述第一密封部(31)与所述环形凹槽(21)之间、所述第四密封部(41)与所述凹槽(22)之间均设置有第二密封圈(12)。

7.根据权利要求6所述的一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，所述上密封体(3)向上端延伸形成有固定部(36)，所述固定部(36)上安装有螺母(13)。

8.根据权利要求7所述的一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，所述下密封体(4)的底端形成有盲孔(44)，所述下端盖(10)上设置有与所述盲孔(44)对应的螺纹孔(14)。

9.根据权利要求8所述的一种用于研究电压灭菌系统击穿机理的实验装置，其特征在于，所述外电极(1)的内壁形成有与所述内电极(2)相配合的环形凸台(15)。