[发明专利]一种固液混合调味剂自适应充分搅拌装置与方法

说明书

本发明属于食品加工机械领域，提供了一种固液混合调味剂自适应充分搅拌装置与方法。首先基于可张紧链轮与离心滑块搭建固液混合调味剂充分搅拌装置；然后，以充分混合后调味剂等效密度为中间变量，构建固液均匀混合约束下搅拌速度与调味剂重量之间的关联关系；最后，依据实际检测调味剂重量，自适应调控搅拌速度，实现固液混合调味剂的自适应充分搅拌；该装置与方法可实现对调味剂的自动、充分搅拌，无需人为调节搅拌速度，易操作，适用于多种固液混合调味剂的搅拌过程，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于食品加工机械领域，涉及一种固液混合调味剂自适应充分搅拌装置与方法。

背景技术

民以食为天，食品的多元化、多样化是满足人们众多口味需求的必然趋势。调味剂作为食品中必不可少的元素，其高效高精下料对于保证食品的快速加工、口味把控至关重要，直接影响食品的生产效率及生产质量。在目前的生产过程中，为保证食品卫生、高效加工及精准下料，调味剂的加工及下料逐渐由人工转为机械化、自动化，以此实现大批量高效生产及口味严格把控与统一。然而，对于一些油性固液混合调味剂，如辣椒油、麻油，或者多种调味剂混合产品等等，其同时具备液体流动性及固液混合体粘性的特质，若不对其进行充分、均匀搅拌而直接下料，极易出现流速不稳、下料不准、堆积、断层等问题，导致口感、口味下降。由此可见，在食品调味剂的自动化机械下料过程中，对调味剂的自动充分搅拌至关重要。

发明内容

本发明要解决的技术难题是粘稠固液混合调味剂精准下料过程中对调味剂的自动化充分均匀搅拌问题，为克服现有技术的缺陷，发明了一种固液混合调味剂自适应充分搅拌装置与方法。该方法包括三个步骤：固液混合调味剂自适应充分搅拌装置搭建、搅拌速度与调味剂重量关系求解、搅拌速度的自适应调控，最终实现固液混合调味剂的自适应充分搅拌。该装置及方法可极大简化搅拌过程、易操作，适用于多种固液混合流体的搅拌匀化，具有广泛的应用前景。

本发明的技术方案：

一种固液混合调味剂自适应充分搅拌装置与方法，首先，基于可张紧链轮与离心机构搭建固液混合调味剂充分搅拌装置；然后，以充分混合后调味剂等效密度为中间变量，构建固液均匀混合约束下搅拌速度与调味剂重量之间的关联关系；最后，依据实际检测调味剂重量，自适应调控搅拌速度，实现固液混合调味剂的自适应充分搅拌；

具体步骤如下：

第一步、固液混合调味剂自适应充分搅拌装置搭建

固液混合调味剂自适应充分搅拌装置主要包括：加料口、调速伺服电机、速度控制器、可张紧链条传动机构、搅拌罐、盖板、转轴、搅拌桨、离心滑块、重力感应底盘等；所述的加料口和可张紧链条传动机构连接在盖板上方，所述的调速伺服电机和搅拌罐连接在盖板下方，调速伺服电机输出轴与链条传动机构中的一个链轮相连，所述的转轴两端分别连接在链轮和搅拌桨上，为搅拌桨传递转矩，所述的离心滑块连接在搅拌桨的三个桨叶末端，所述的重力感应底盘安装在搅拌罐底部，通过将测量的搅拌罐内调味剂重量反馈给速度控制器，速度控制器根据重量进行搅拌速度自动调节，从而控制调速电机改变转速，实现固液混合调味剂的自适应充分搅拌。

进一步地，所述的可张紧链条传动机构包含五个链轮，其中，一个主动链轮与调速电机连接，两个工作链轮与两个转轴连接，另外两个为涨紧链轮，通过调整涨紧轮在盖板上的位置，实现链条的张紧。

进一步地，所述的离心滑块端面设计成楔形，当搅拌桨旋转工作时，离心滑块在离心力作用下贴紧搅拌罐内壁，利用其楔形面将搅拌罐内壁的调味剂导入搅拌桨工作区，从而实现搅拌罐内所有调味剂的充分均匀搅拌。

第二步、固液均匀混合约束下搅拌速度与调味剂重量关系求解

记调味剂中的固态成分密度为ρ_G，液态成分密度为ρ_Y，调味剂要求的固态、液态成分混合比例为1:n，根据公式(1)计算固液混合调味剂的等效密度ρ_eq：