CN210187197U - 一种可调节红外加热实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可调节红外加热实验装置，包括底座和调速电机，其特征在于：还包括安装于底座上的可升降红外加热机构和传动机构。可升降红外加热机构包括上盖板、左、右X形升降架以及若干个红外加热管；红外加热管安装于上盖板的下方，左、右X形升降架分别安装于底座的左右两端，在X形升降架顶部连接有上滑块，上滑块安装于上盖板下方的U形上滑道内；X形升降架的底部连接有下滑块，下滑块安装于设置在底座上的U形下滑道内。本装置结构上设计紧凑、控制灵活度高，可满足高度、红外管功率和滚轴转速三参数调节。本装置的研发成功减少了成品样机的设计次数，降低设计成本，可用于坚果脱壳和番茄脱皮前期的加热处理。

Description

一种可调节红外加热实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种可调节红外加热实验装置，属于农业机械领域。

背景技术

红外射线作为加热光源，具有加热快、穿透性弱的特点，可进行薄层加热或者薄层脱水用，利用“匹配吸收”理论以被加热物料的分子红外光谱图为基础,用物质分子对红外辐射的共振吸收去解释被加热物质对红外辐射的吸收,当红外辐射的选择性发射光谱与被加热物质分子的共振吸收光谱完全符合时，红外源的辐射能就能被加热物质全部吸收，即发射与吸收完全匹配，实现快速高效加热。

目前，红外加热原理已在农产品加热处理领域有所应用，但是温度高低对不同农产品的影响很大，温度过高有的会影响色泽和破坏口感；目前常用设备结构单一，基本都是靠调节红外加热功率来调整加热方式。但经我们技术人员反复实验发现，仅仅调节红外管的功率还是不可避免对物料的损伤。

如果能利用红外辐射的高效、薄层加热的特点，设计一款多参数红外加热试验台，完成多参数多水平试验，分析物料与红外辐射间关系，对研究红外辐射与物料之间的关系具有重大意义，对特种物料工厂化生产具有指导性作用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理紧凑、满足多因素多水平要求的物料要求、果实损伤小且可调节的红外加热实验装置。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种红外加热实验装置，包括底座和调速电机，其特征在于：还包括安装于底座上的可升降红外加热机构和传动机构。

所述可升降红外加热机构包括上盖板、左、右X形升降架以及若干个红外加热管；所述红外加热管安装于所述上盖板的下方，所述左、右X形升降架分别安装于底座的左右两端，所述X形升降架的两支架中间铰接，顶部分别连接有上滑块，所述上滑块安装于上盖板下方的U形上滑道内；X形升降架的两支架底部分别连接有下滑块，所述下滑块安装于设置在底座上的U形下滑道内。

传动机构包括一组滚轴和安装于底座一端通过联轴器与调速电机传动连接的蜗杆，蜗杆上设有若干组啮齿，每组啮齿对应设置一个涡轮，涡轮固定安装于滚轴端部的滚轴头上，滚轴头通轴承安装于底座上。

本实用新型进一步优选的是，还包括一组支撑导柱，支撑导柱固定安装于底座的四个边角，上盖板的四个边角套设在支撑导柱上并可沿着支撑导柱上下滑动。

本实用新型进一步优选的是，还包括侧挡板，侧挡板包括与上盖板固定连接的上侧挡板和与底座固定连接的下侧挡板；上、下侧挡板交错安装。

本实用新型进一步优选的是，轴承通过轴承盖固定安装于底座罩壳上；轴承盖和底座罩壳之间安装有隔热密封套。

本实用新型进一步优选的是，还包括安装于底座上的功率调节器，红外加热管两端通过红外套管固定安装于上盖板上。

本实用新型进一步优选的是，X形升降架的两支架中间通过转动销轴活动连接；上、下滑块分别连接有滑块调节栓；滑块调节栓安装于沿U形滑道侧壁开设的调节槽孔上。

本实用新型进一步优选的是，支撑导柱上设有距离刻度，调节范围为8-20cm。

本实用新型进一步优选的是，上盖板的下表面采用镜面材质层，可反射更多的红外辐射到物料上。

本实用新型进一步优选的是，滚轴头采用隔热材质制成。

本实用新型的有益效果是：本装置结构上采用一根蜗杆带动一组涡轮传动，动力小、传动平稳、设计紧凑、控制灵活度高，可满足高度、红外管功率和滚轴转速三参数调节，实际试验中可加入时间参数，组成四因素内不同水平的试验，满足回归正交试验方案和响应面试验方案等设计，对研究红外辐射与加热物料之间的关系有一定帮助。本装置的研发成功减少了成品样机的设计次数，降低设计成本，快速加热物料表层，同时保证物料内部成分不被损坏，解决特定物料脱皮脱壳难的问题，为其提供新的解决思路，例如坚果脱壳、番茄脱皮等，由于该设备方法属于干式加热，不产生废弃废水，对环境保护有积极作用。本实用新型克服现有技术落后、处理过程中大多有废水产生如传统番茄脱皮采用热水加热法、效率低和能源浪费严重如传统坚果脱壳，大多采用炒制，加热速度慢，果壳和内部果肉温度均加热，无针对果壳加热的思路的缺点。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的整体结构示意图。

其中：调速电机1、联轴器2、蜗杆3、涡轮4、轴承盖5、轴承6、底座7、下滑块8、滑块调节栓9、X形调高架10、支撑导柱11、红外管套12、红外加热管13、上盖板14、上侧挡板15、下侧挡板16、上滑道17、下滑道18、滚轴19、滚轴头20、隔热密封套21、功率调节器22、转动销轴23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

本实施例提供的一种可调节红外加热实验装置，如图1所示，包括底座7、调速电机1、安装于底座7上的可升降红外加热机构和传动机构。

可升降红外加热机构包括上盖板14、左、右X形升降架10以及若干个红外加热管13；红外加热管安装于上盖板的下方，左、右X形升降架分别安装于底座的左右两端，在X形升降架顶部连接有上滑块，上滑块安装于上盖板下方的U形上滑道17内；X形升降架的底部连接有下滑块8，下滑块安装于设置在底座上的U形下滑道18内。

传动机构包括一组滚轴19和安装于底座一端通过联轴器2与调速电机传动连接的蜗杆3，蜗杆上设有若干组啮齿，每组啮齿对应设置一个涡轮4，涡轮固定安装于滚轴端部的滚轴头20上，滚轴头通轴承6和轴承盖5安装于底座上。

作为优选，本实用新型还包括一组支撑导柱11，支撑导柱固定安装于底座的四个边角，上盖板的四个边角套设在支撑导柱上并可沿着支撑导柱上下滑动。

本实用新型的工作原理为：

接通电源后，调速电机1和红外加热管13开始工作，调速电机1通过联轴器2带动蜗杆3转动，蜗杆3和涡轮4配合传动，蜗杆3将动力垂直传送至涡轮4，涡轮4安装在滚轴头20上，滚轴头20使用隔热材料，为满足转动需要滚轴头20上安装轴承6，轴承6由轴承盖5固定在底座7上，为防止轴承过热，在底座壳罩与轴承6之间加装隔热密封套21，滚轴头20与滚轴19连接，带动其转动，调速电机1可无极调速，满足加热物料不同转速的需求。

同时，红外加热管13由端部的红外管套12固定在上盖板14上，红外加热管13的功率可由功率调节器22调节，为达到理想的加热效果，上盖板14的下表面采用镜面材质，可反射更多的红外辐射到物料上，上侧挡板15与下侧挡板16可减少热量外散。

上盖板14安装在支撑杆11上，可上下滑动，为满足高度调节上盖板14上安装有上滑道17，与安装在底座7上的下滑道18配合，滑道17、18上装有滑块，每个滑道中装有2个滑块，下滑道的滑块上安装有滑块调节栓9，上下滑道的滑块采用X形调高架10连接，X形调高架中间位置有转动销轴23连接固定，可自由转动。通过横向移动滑块调节栓9，改变同一滑道中两滑块的距离，使X形调高架10的夹角变化，进而改变上盖板14上的红外加热管13与底座间的高度。依靠调节栓9旋转的松紧来固定滑道内的滑块。

支撑杆11上有距离刻度，调节范围为8-20cm。上侧挡板15与下侧挡板16采用交错方式放置，在调节高度的时候可交错升降，满足调高要求。

本实施例中装置的滚轴19所需转速为10-28r/min，滚轴受外界力较小，采用蜗轮4和蜗杆3换向传动，蜗轮蜗杆传动比为50，与蜗杆相连电机转速无极可调，所需调节范围为500-1400r/min，传动紧凑、节约空间。

热源由红外加热管13的红外辐射提供，采用匹配吸收理论快速加热薄层物料，针对性的加热特定物料表皮，而对物料内部温升小，对需要加热脱皮脱壳的物料品质损伤小，是良好的前处理方式。

为方便试验者多水平多因素试验需求，本装置设置高度调节，支撑杆上有刻度，调节范围为8-20cm，对一种物料，辐射距离越远辐射强度越小，但距离近辐射范围会变小，距离调节特定物料来说，具有合适的辐射加热距离；设置功率调节，调节范围0-4.5kw，红外发射管的强度随功率增大而增大，不同物料高温忍耐程度不同，对特定物料来说功率过高容易产生褐变，功率过低，物料加热不彻底，合适的功率对特定物料至关重要；滚轴转速可调，调节范围为10-28r/min，此参数作为辅助参数，滚轴转速的快慢对物料辐射加热的影响较小，但滚轴转速快，物料加热更均匀，但对物料损伤也较大，合理的转速是物均匀加热、料损伤小。实际操作中，加入时间参数，时间越长，物料吸收的热辐射越多，加热的更彻底，但时间过长会导致果肉受热传递，品质发生变化，并且容易褐变，合理控制时间可达到理想的辐射加热效果。可完成四因素内不同水平的组合试验，对探究特定物料与红外辐射加热的关系有指导性作用。

红外发热管13固定在上盖板14上，上盖板14与整个试验台可分离，可更换不同材质的红外发热管，例如乳白石英管、微晶玻璃、陶瓷粉、麦饭石、碳纤维、卤素等材质,可对不同材质的红外加热管进行试验研究。

滚轴头20使用隔热材料，滚轴19被红外发热管13辐射的热量不易传输到滚轴头20上，进而保护轴承6温升小，增加轴承使用寿命。采用X形高度调节架，通过滑块水平移动实现垂直高度的调节，调节平稳。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种可调节红外加热实验装置，包括底座和调速电机，其特征在于：还包括安装于底座上的可升降红外加热机构和传动机构；

所述可升降红外加热机构包括上盖板、左、右X形升降架以及若干个红外加热管；所述红外加热管安装于所述上盖板的下方，所述左、右X形升降架分别安装于底座的左右两端，所述X形升降架的两支架中间铰接，顶部分别连接有上滑块，所述上滑块安装于上盖板下方的U形上滑道内；X形升降架的两支架底部分别连接有下滑块，所述下滑块安装于设置在底座上的U形下滑道内；

所述传动机构包括一组滚轴和安装于底座一端通过联轴器与调速电机传动连接的蜗杆，所述蜗杆上设有若干组啮齿，每组啮齿对应设置一个涡轮，所述涡轮固定安装于滚轴端部的滚轴头上，所述滚轴头通轴承安装于底座上。

2.根据权利要求1所述的可调节红外加热实验装置，其特征在于：还包括一组支撑导柱，所述支撑导柱固定安装于底座的四个边角，所述上盖板的四个边角套设在支撑导柱上并可沿着支撑导柱上下滑动。

3.根据权利要求2所述的可调节红外加热实验装置，其特征在于：还包括侧挡板，所述侧挡板包括与上盖板固定连接的上侧挡板和与底座固定连接的下侧挡板；所述上、下侧挡板交错安装。

4.根据权利要求3所述的可调节红外加热实验装置，其特征在于：所述轴承通过轴承盖固定安装于底座罩壳上；所述轴承盖和底座罩壳之间安装有隔热密封套。

5.根据权利要求4所述的可调节红外加热实验装置，其特征在于：还包括安装于底座上的功率调节器，所述红外加热管两端通过红外套管固定安装于上盖板上。

6.根据权利要求5所述的可调节红外加热实验装置，其特征在于：所述X形升降架的两个支架中间通过转动销轴活动连接；所述上、下滑块分别连接有滑块调节栓；所述滑块调节栓安装于沿U形滑道侧壁开设的调节槽孔上。

7.根据权利要求6所述的可调节红外加热实验装置，其特征在于：所述支撑导柱上设有距离刻度，调节范围为8-20cm。

8.根据权利要求7所述的可调节红外加热实验装置，其特征在于：所述上盖板的下表面采用镜面材质层。

9.根据权利要求8所述的可调节红外加热实验装置，其特征在于：所述滚轴头采用隔热材质制成。

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