本发明涉及果蔬加工控制系统技术领域，特别涉及杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统。
背景技术：
我国是农业大国，果蔬产量巨大。由于新鲜果蔬货架期短，极易腐烂，多数在本地以低价销售，为保护农民利益，开拓市场，必须对新鲜果蔬进行保鲜加工处理。脱水果蔬作为高附加值的果蔬品种，在国内外市场交易中的比重越来越大。
新鲜果蔬加工过程中，杀青、灭菌、蒸煮和烘干是四个重要的过程。杀青主要目的是通过高温破坏果蔬中氧化酶的活性，防止烘干过程中变色。灭菌，主要是通过高温蒸汽对果蔬表面的细菌和微生物进行消杀。蒸煮，以蒸汽为热源将生的果蔬快速蒸熟，保留果蔬内部的营养物质。烘干，是指通入热空气将物料中水分蒸发并带走的过程，便于果蔬的保存。
传统烘干以烘干箱为基础采用热风干燥技术，热风干燥技术由于其价格低廉，易于操作等优势，是应用最广泛的干燥技术，但是热风干燥存在能量利用率低、干燥速率慢、水溶性营养成分损失大等诸多缺点。
并且，杀青、灭菌、蒸煮、烘干各自单独使用一种设备，容易导致设备的繁多，设备投入成本高，并且果蔬在不同的加工阶段需要在各个设备之间转移，操作不便，造成能源的浪费。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，解决，杀青、灭菌、蒸煮、烘干各自单独使用一种设备，造成能源的浪费的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，包括控制器，所述控制器的输入端分别电性连接有温度传感器、压力传感器和湿度传感器；所述控制器的输出端分别电性连接有排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组；所述温度传感器、压力传感器和湿度传感器通过a/d转换模块电性连接有显示屏；所述温度传感器、压力传感器和湿度传感器均设置在烘干箱的内部；所述控制器以及所述显示屏设置在烘干箱的外部。
本技术方案的技术原理为：
1.设置温度传感器，实时监测烘干箱内部的温度；
2.设置压力传感器，实时监测烘干箱内部的压力；
3.设置湿度传感器，实时监测烘干箱内部的湿度；
4.设置控制器，温度传感器、压力传感器和湿度传感器通过控制器控制排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组的运行；设置空气能热泵的蒸汽机组，提供蒸汽；设置a/d转换模块和显示屏，a/d转换模块将温度传感器、压力传感器和湿度传感器的电信号转换成数字信号显示在显示屏上。
通过控制器将烘干箱内部的温度、压力以及湿度设置好后，控制器控制排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组的自动运行，实现系统的自动控制。将果蔬放置在烘干箱内部后，通过控制器设定烘干箱内部的不同阶段的温度、湿度以及压力实现杀青、灭菌、蒸煮、烘干四个功能。
本方案产生的有益效果是：与现有的果蔬加工的方式相比，现有的果蔬加工方式中杀青、灭菌、蒸煮、烘干各自单独使用一种设备，造成能源的浪费；而本申请方案中将果蔬放置在烘干箱内部后，通过控制器设定烘干箱内部的不同阶段的温度、湿度以及压力实现杀青、灭菌、蒸煮、烘干四个功能，并且全部通过系统自动化控制，节约能源。
进一步，所述显示屏为触摸液晶显示屏，所述触摸液晶显示屏与所述控制器电性连接。
通过液晶显示屏设定烘干箱内部的温度、压力以及湿度的参数。
进一步，所述空气能热泵的蒸汽机组包括蒸汽压力表和蒸汽流量表，所述控制器同时与所述蒸汽压力表和蒸汽流量表电性连接。
控制器通过控制蒸汽压力表的压力值以及蒸汽流量表的流量控制烘干箱内部的蒸汽的压力和流量。
进一步，还包括数据传输模块以及储存模块，所述温度传感器、压力传感器、湿度传感器、排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组均通过数据传输模块与数据储存模块电性连接。
温度传感器、压力传感器、湿度传感器、排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组的运行数据通过数据传输模块传输至数据储存模块进行储存。
进一步，还包括数据监测模块和报警模块，所述循环风机与所述数据监测模块电性连接，所述数据监测模块通过控制器与所述报警模块电性连接，当所述数据监测模块监测到所述循环风机的电流电压超标时，所述数据监测模块通过控制器控制所述报警模块发出警报。
数据监测模块对循环风机的电流电压进行监测，当所述数据监测模块监测到所述循环风机的电流电压超标时，所述数据监测模块通过控制器控制所述报警模块发出警报。
进一步，所述报警模块为声音警报器。声音警报器提醒操作人员及时处理。
附图说明
图1为控制系统结构示意图。
图2为烘干箱整体结构图。
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：烘干箱10、加料阀11、凸起1、固定块20、吸水层21、硬质层22、防护壁23、双输出电机30、转动杆31、凸轮32、曲柄33、第一连杆34、第二连杆35、滑块36、滑槽37、缸体40、活塞41、活塞杆42、单向进口阀43、单向出口阀44、海绵45、弹簧46、储气箱50、第一自动阀51、文丘里管60、进气管61、排气管62、吸管63、第二自动阀64。
实施例1
实施例1基本如附图1所示：
杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，包括控制器，如图1所示，控制器的输入端分别电性连接有温度传感器、压力传感器和湿度传感器；控制器的输出端分别电性连接有排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组；空气能热泵的蒸汽机组包括蒸汽压力表和蒸汽流量表，控制器同时与蒸汽压力表和蒸汽流量表电性连接；控制器通过控制蒸汽压力表的压力值以及蒸汽流量表的流量控制烘干箱10内部的蒸汽的压力和流量；温度传感器、压力传感器和湿度传感器通过a/d转换模块电性连接有显示屏，显示屏为触摸液晶显示屏，触摸液晶显示屏与控制器电性连接；温度传感器、压力传感器和湿度传感器均设置在烘干箱10的内部；控制器以及显示屏设置在烘干箱10的外部。还包括数据传输模块以及储存模块，温度传感器、压力传感器、湿度传感器、排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组均通过数据传输模块与数据储存模块电性连接。还包括数据监测模块和报警模块，循环风机与数据监测模块电性连接，数据监测模块通过控制器与报警模块电性连接，当数据监测模块监测到循环风机的电流电压超标时，数据监测模块通过控制器控制报警模块发出警报。报警模块为声音警报器。声音警报器提醒操作人员及时处理。
设置温度传感器，实时监测烘干箱10内部的温度；设置压力传感器，实时监测烘干箱10内部的压力；设置湿度传感器，实时监测烘干箱10内部的湿度；设置控制器，温度传感器、压力传感器和湿度传感器通过控制器控制排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组的运行；设置空气能热泵的蒸汽机组，提供蒸汽；设置a/d转换模块和显示屏，a/d转换模块将温度传感器、压力传感器和湿度传感器的电信号转换成数字信号显示在显示屏上。通过液晶显示屏设定烘干箱10内部的温度、压力以及湿度的参数。温度传感器、压力传感器、湿度传感器、排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组的与运行数据通过数据传输模块传输至数据储存模块进行储存。数据监测模块对循环风机的电流电压进行监测，当数据监测模块监测到循环风机的电流电压超标时，数据监测模块通过控制器控制报警模块发出警报。
通过控制器将烘干箱10内部的温度、压力以及湿度设置好后，控制器控制排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组的自动运行，实现系统的自动控制。将果蔬放置在烘干箱10内部后，通过控制器设定烘干箱10内部的不同阶段的温度、湿度以及压力实现杀青、灭菌、蒸煮、烘干四个功能。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：如图2所示，烘干箱10的顶部设置有加料阀11，加料阀11为自动阀，加料阀11与烘干箱10同轴设置，烘干箱10的内上部固定有横截面为菱形的固定块20，固定块20与烘干箱10同轴设置，固定块20的下端中央固定有轴线沿竖直方向布置的固定柱，固定柱的下方设置有沿水平方向布置的筛板，筛板为长方形板状，筛板包括下部的硬质层22和上部的吸水层21，本实施例中硬质层22为耐高温的塑料，本实施例中吸水层21为无纺布，筛板上设置有将筛板上下两侧连通的通孔，通孔的数量设置为150个并且均匀分布在筛板上，筛板与烘干箱10同轴布置，固定柱的下端与筛板的中央铰接，筛板的四周固定有“碗”状的防护壁23；烘干箱10内部位于筛板下方的部分固定有双输出电机30，双输出电机30电性连接有电机开关，电机开关固定在烘干箱10的外侧壁上，双输出电机30的输出轴沿水平方向布置，双输出电机30的两个输出轴上各自固定有一个沿水平方向布置的转动杆31，两个转动杆31上各自固定套设有一个凸轮32，当其中一个凸轮32上距离转动杆31最近的一端竖直朝上时，另一个凸轮32上距离另一个转动杆31最近的一端竖直朝下，两个凸轮32的上端均与筛板的下端贴合；两个凸轮32关于烘干箱10的轴线左右对称分布；如图2所示，烘干箱10右内底部固定有缸体40，缸体40的内部滑动密封连接有活塞41，活塞41的上端固定有沿竖直方向布置的活塞杆42，活塞杆42的上端与凸轮32的轮廓贴合，缸体40内部设置有弹簧46，弹簧46的一端固定在缸体40底部，弹簧46的另一端固定在活塞41上，缸体40的右底部设置有单向进口阀43，缸体40的左底部设置有单向出口阀44，单向进口阀43的进口端设置有海绵45，本实施例中的海绵45为耐高温海绵45，缸体40的左底部设置有单向出口阀44，缸体40的右顶部设置有通孔；右侧的转动杆31的右端转动连接有曲柄33，曲柄33固定在烘干箱10的内部，右侧的转动杆31的右端固定连接有第一连杆34，第一连杆34通过第二连杆35铰接有滑块36，曲柄33、第一连杆34、第二连杆35以及滑块36构成曲柄滑块机构；滑块36为长方体形状，烘干箱10的右内底部固定有沿水平方向布置条形凸起1，条形凸起1的横截面为t型，滑块36的下部开设有与条型凸起1相配合的t型滑槽37，t型滑槽37的两端贯穿滑块36的左右两端形成通槽，t型滑槽37与t型凸起1配合使滑块36仅可左右滑动；滑块36左右滑动的过程中可挤压到海绵45；如图2所示，缸体40的数量设置为两个并且关于烘干箱10的轴线左右对称分布；烘干箱10底部位于两个缸体40之间的部分固定有储气箱50，两个单向出口阀44均与储气箱50内部连通，储气箱50的上端固定有文丘里管60，文丘里管60的轴线沿水平方向布置，储气箱50的出口端通过进气管61与文丘里管60的进口端连通，进气管61的内部设置有第一自动阀51，文丘里管60的出口端通过排气管62与外界连通，排气管62的内部设置有第二自动阀64，第一自动阀51和第二自动阀64电性连接有同一个自动阀开关，自动阀开关固定在烘干箱10的外侧壁上，按一下自动阀开关，第一自动阀51和第二自动阀64同时打开，再按一下自动阀开关，第一自动阀51和第二自动阀64同时关闭；文丘里管60的喉部通过吸管63与烘干箱10内底部连通，吸管63的下端距离烘干箱10的内底部的距离为0.5cm。
打开加料阀11，向烘干箱10内倒入清洗好后待加工的果蔬，关闭加料阀11；果蔬沿着固定块20的左上部和右上部滑落至筛板上，按下电机开关，电机驱动转动杆31转动，转动杆31驱动凸轮32旋转，两个凸轮32配合驱动筛板左右上下摆动，当筛板向左下方倾斜时，筛板上的果蔬全部滑落至筛板的左部，筛板的右部逐渐与固定块20的右下端靠近直至贴合，当筛板的右部与固定块20的右部贴合后，筛板继续旋转，固定块20将筛板右部的无纺布层里面的水挤压出去，挤压出来的水顺着筛板上的通孔掉落至烘干箱10的底部；同理，可对筛板左部的无纺布进行挤压；果蔬在筛板上左右滚动，使果蔬与无纺布充分接触，并且间歇性交替对筛板左部和右部的无纺布进行挤压，从而无纺布层可持续吸附果蔬上的水分，加速后续的加工速率。
当果蔬表面的水分被吸附完毕后，利用空气能热泵的蒸汽机组对烘干箱10进行加热，便可进行杀青、蒸煮、烘干以及灭菌工序。
其中，筛板左右振动以及无纺布被挤压的过程中，当凸轮32上距离转动杆31最远的一端向下运动时，凸轮32驱动活塞杆42和活塞41向下运动，弹簧46被挤压，缸体40内部形成正压，单向进口阀43关闭，单向出口阀44打开，缸体40排出气体；当凸轮32上距离转动杆31最近的一端向下运动时，弹簧46驱动活塞杆42和活塞41向上运动始终与凸轮32的轮廓贴合，缸体40内部形成负压，单向进口阀43打开，单向出口阀44关闭，缸体40吸入水蒸气，水蒸气进入缸体40之前首先经海绵45将水蒸气中的水分吸除，干燥的高温气体进入缸体40内部；缸体40间歇性吸气和排气形成打气筒，缸体40将烘干箱10内部抽真空，加速果蔬内部的水分的蒸发，加快果蔬烘干的速率。缸体40排出的高温气体储存在储气箱50中并且在储气箱50中被压缩，打开第一自动阀51和第二自动阀64后，储气箱50排出高速流动的气体进入文丘里管60中，文丘里管60的喉部产生负压，文丘里管60将烘干箱10内底部的水分吸入文丘里管60中并且排至外界。
滑块36左右往复滑动可挤压海绵45，将海绵45拧干，保证海绵45可持续性吸水。滑块36挤压海绵45时，缸体40排气，避免滑块36将海绵45中的水挤压进入缸体40中。
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。
1.杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，包括控制器，其特征在于：所述控制器的输入端分别电性连接有温度传感器、压力传感器和湿度传感器；所述控制器的输出端分别电性连接有排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组；所述温度传感器、压力传感器和湿度传感器通过a/d转换模块电性连接有显示屏；所述温度传感器、压力传感器和湿度传感器均设置在烘干箱的内部；所述控制器以及所述显示屏设置在烘干箱的外部。
2.根据权利要求1所述的杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，其特征在于：所述显示屏为触摸液晶显示屏，所述触摸液晶显示屏与所述控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，其特征在于：所述空气能热泵的蒸汽机组包括蒸汽压力表和蒸汽流量表，所述控制器同时与所述蒸汽压力表和蒸汽流量表电性连接。
4.根据权利要求1所述的杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，其特征在于：还包括数据传输模块以及储存模块，所述温度传感器、压力传感器、湿度传感器、排湿风机、循环风机、冷风门、空气能热泵的蒸汽机组均通过数据传输模块与数据储存模块电性连接。
5.根据权利要求1所述的杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，其特征在于：还包括数据监测模块和报警模块，所述循环风机与所述数据监测模块电性连接，所述数据监测模块通过控制器与所述报警模块电性连接，当所述数据监测模块监测到所述循环风机的电流电压超标时，所述数据监测模块通过控制器控制所述报警模块发出警报。
6.根据权利要求5所述的杀青灭菌蒸煮烘干一体化控制系统，其特征在于：所述报警模块为声音警报器。
技术总结