[发明专利]微波真空冷冻干燥设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种冻干领域的称重设备，具体的说是一种微波真空冷冻干燥设备。

背景技术

在对物料进行微波冻干时，需要对物料进行实时称重，以便能判断出冻干物料的干燥速率、出水量和最终干燥程度，从而能够实时对干燥过程进行控制。然而在微波冻干设备中，一般称重传感器直接设在冻干仓内，通过挂绳连接冻干仓内的料架，来对物料进行称重。由于冻干仓内微波场的存在，对称重传感器及其信号均会产生影响，甚至会烧毁称重传感器及测试电路，故很难实现物料实时称重。假如将称重传感器设在冻干仓外，称重传感器所处的压强与冻干仓内的压强又不一致，压强差异对称重传感器影响也造成了很难实现物料实时称重。

河南科技大学论文里有称重的，中国农机院硕士论文“微波真空冷冻干燥苹果片及对比试验研究”也有，但未作介绍，均未涉及微波真空冷冻干燥设备实时称重结构与原理的具体内容。

专利申请号为：200710071465.6，专利名称为：用于连续测量冷冻干燥样品重量变化的装置，公开了冷冻干燥过程中实时称重的装置，但该装置法只适用于以加热板为热源的常规冻干中，在微波冻干环境中，电子天平电子信号会受到干扰，无法实现实时自动称重，且容易引起微波低压放电问题，导致干燥无法进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种微波真空冷冻干燥设备，不受冻干仓内微波场的影响，实现微波冻干过程中对物料进行实时称重。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

微波真空冷冻干燥设备，包括冻干仓、设在冻干仓内的料架、设在冻干仓内壁的微波发生器以及称重传感器，称重传感器设在一个与冻干仓连通的真空仓内，在冻干仓上开有一个微波屏蔽过流孔，真空仓通过微波屏蔽过流孔与冻干仓连通，称重传感器通过穿过微波屏蔽过流孔的耐微波挂绳与料架相连。

这样，由于微波屏蔽过流孔的存在，冻干仓内的微波无法进入称重传感器所安装的位置——真空仓，而真空仓内的压强又能与冻干仓内的压强一致，既排除了微波对称重传感器的影响，又排除了压强差异对称重传感器的影响，一举两得。

由此可见，由于本发明科学的设置了微波屏蔽过流孔，重传感器通过穿过屏蔽过流孔的耐微波挂绳与料架相连，巧妙解决了微波和压强对称重传感器的影响问题，可实现对物料进行实时称重，为精确掌握冻干过程和制定微波冻干工艺创造条件。

作为本发明进一步限定的技术方案：

微波屏蔽过流孔的直径为3～5mm，微波屏蔽过流孔的径长比为1∶1～1∶2。

料架、称重传感器和冻干仓的连接方式可以是：称重传感器设在冻干仓顶部靠近仓门端处，耐微波挂绳的一端与称重传感器相连，另一端设有分开的两头分别系在料架上横撑的挂绳孔中，用以将料架的一端悬空挂起；在冻干仓底部靠近仓后盖端处固定有一根支撑杆，支撑杆其支点位于料架侧板的底部，用以将料架的另一端支起。这样，料架的一端将其悬空挂起的耐微波挂绳与料架另一端将其支起的支撑杆共同组成一个“杠杆”，称重传感器通过单头称重的方式，利用杠杆原理实现称重及冻干过程中物料水份的在线监测，一方面避免挂绳因完全受力而断裂，提高了作业的安全性，另一方面也提高了称重的精度。

料架由上横撑(3个)、侧板(2个)、下横撑(4个)和滑道(2个)通过销子销结组装而成，料架所有组件均为聚四氟乙烯材料，介电常数低，对微波吸收少，靠近仓门端的上横撑上设有两个挂绳孔，用于耐微波绳的挂接，靠近仓后盖端的侧板底部开有凹形刀口，与固定在仓体上的支撑杆相配合，支撑杆的支点位于侧板底部的凹形刀口处，这样可使支撑更为牢固。

真空仓上开有信号线通过口，称重传感器的信号线穿过信号线通过口后与显示仪表相连，信号线通过口用高分子环氧树脂胶密封，方便信号传输。

密封胶为高分子环氧树脂胶，还可以是有机硅密封胶。

真空仓上设有透明的观察口，便于观察真空仓设备。

耐微波挂绳为聚四氟乙烯材料挂绳，还可以用聚乙烯、聚氯乙烯等介电常数低的材料制作，使用这些材料制成的挂绳，吸收微波能力弱，可以提高挂绳的使用寿命。

微波发生器共设有10只，沿冻干仓周向不对称交错分布，主要目的是尽可能使仓体内微波场均匀。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是称重传感器与料架的连接示意图。

图3是图2中A处的放大图。

图4是料架的结构示意图。

图5是图4的侧视图。

具体实施方式

实施例一