本實用新型涉及一種凍干機共晶點共熔點測試設備。
背景技術:
目前,國產凍干機還都是非標準化產品。大部分生產廠家走的是仿制道路,有些廠家在采用國外先進技術的同時,也進行了較大的改進。如:加熱板內采用了特殊導流裝置,使板內流體的流量均勻,保證了加熱的均勻和穩(wěn)定;捕水器在工作中可實現(xiàn)交替捕水和融冰,捕水器盤管內氨液制冷方式由傳統(tǒng)的氨液相變制冷改為氨液無相變制冷,使捕水器盤管內溫度均勻,結霜性能良好。對于凍干機而言,這些設計、改進與優(yōu)化,只是補充凍干中的熱升華、捕水性,提高了凍干效率;但是對于物料的凍干質量作用并不大。
保證物料質量,提高物料活性與還原性,最大限度地保持被干物料的細胞活性以及被干物料的色、香、味、形和營養(yǎng)成分,而且復水性能好。凍干食品是采用現(xiàn)代脫水技術與工藝加工而成的集方便、保健、純天然為一體的高品質綠色食品,避免了傳統(tǒng)脫水方法帶來的變色、變質、變味、成分流失、無法還原等缺陷。降低能耗,保證凍干產品質量是必然趨勢。實現(xiàn)這一目標的唯一砝碼就是控制物料溫度。即物料的共晶點共熔點溫度。
目前,國內外凍干機能測試物料共晶點的儀器體積大、耗電高、費用昂貴、啟動測試成本高,支援浪費巨大。獨立的共晶點與共熔點測試儀,價格也都在幾萬元甚至幾十萬元,加之受制冷加熱溫度與設備的影響,局限性太大,并且沒有一個設備可以同時具有共晶點與共熔點測試的雙重功能。95%的藥品、食品、生物制品、科學研究、生物制備等真空冷凍干燥都無法實現(xiàn)有效溫度控制的工藝化凍干。所有的凍干工藝還都是在不斷的實驗中摸索最佳凍干溫度.大量耗費人力與物力.真空冷凍干燥還都處于初級階段。眾多的商家對共晶點共熔點測試還都望而興嘆。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種凍干機共晶點共熔點測試設備,能夠改善現(xiàn)有技術存在的問題,實現(xiàn)真空、冷凍、干燥、同時又能對物料“共晶點”、“共熔 點”溫度進行檢測與分析;并自動根據(jù)“共晶點”“共熔點”溫度對凍干工藝設置溫度控制,最大限度地保持被干物料的細胞活性以及被干物料的色、香、味、形及復水性和營養(yǎng)成分,是目前國內乃至國際市場都沒有既能冷凍干燥又同時實現(xiàn)“共晶點”“共熔點”測試分析的全方位真空冷凍干燥分析系統(tǒng),操作簡單,經濟實用。
本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn):
一種凍干機共晶點共熔點測試設備,包括共熔點測試倉及設置在共熔點測試倉下方的共晶點測試倉,所述的共熔點測試倉包括呈中空圓筒狀的凍干倉及設置在凍干倉內部的加熱盤,在所述的加熱盤上設置有物料盤,在該物料盤內設置有共熔點測試筆,在所述的凍干倉頂部設置有上蓋,在所述的凍干倉底部設置有下蓋,在所述的下蓋下方設置有不銹鋼面板,所述的共晶點測試倉位于所述的不銹鋼面板下方,在所述的共晶點測試倉內設置有物料盤,在該物料盤內設置有共晶點測試筆,在所述的共晶點測試倉外圍設置有蒸發(fā)器,在所述的共晶點測試倉上設置有抽真空口,在所述的不銹鋼面板上設置有通孔使所述的凍干倉與所述的共晶點測試倉相連通,在所述的共晶點測試倉下方設置有排水口,在所述的不銹鋼面板上方設置有檢測點。
進一步地,為更好地實現(xiàn)本實用新型在所述的上蓋下端面上設置有環(huán)狀凹槽,在所述的環(huán)狀凹槽內嵌有密封圈,所述的凍干倉的上端面能夠嵌入到所述的環(huán)狀凹槽內。
進一步地,為更好地實現(xiàn)本實用新型在所述的下蓋的上端面上設置有環(huán)狀凹槽,在該環(huán)狀凹槽內嵌有密封圈,所述的凍干倉的下端面能夠嵌入到所述的環(huán)狀凹槽內。
進一步地,為更好地實現(xiàn)本實用新型所述的加熱盤螺栓連接在所述的凍干倉(101)內側。
進一步地,為更好地實現(xiàn)本實用新型在所述的凍干倉上設置有溫度傳感器。
進一步地,為更好地實現(xiàn)本實用新型所述的加熱盤包括由上向下依次設置的金屬層、加熱層和隔熱層。
溶液并不是在某一固定溫度時凝結或者熔解,而是在某一溫度范圍內凝結或者熔解,當冷卻時開始析出晶體的溫度稱為溶液的冰點,而溶液全部凝結的溫度 叫做溶液的凝固點。同時也是融化的開始溫度(既熔點),對于溶液來說也是溶質和溶媒共同熔化的溫度,又叫做共熔點??梢娙芤旱谋c與共熔點是不相同的。共熔點才是溶液真正全部凝成固體的溫度。在凍結過程中,僅從表觀和溫度變化確定產品是否完全凍結是不可能的,隨著物態(tài)變化電性能的變化,特別是電阻率變化能夠反映凍結的過程。因為溶液是離子導電,凍結導致溶液離子靜止不動,溶液電阻率明顯增大。而有少量液體存在時電阻率將顯著下降。因此測量產品的電阻率將能確定產品的共熔點。
溫度-電阻曲線當由液態(tài)轉變?yōu)楣虘B(tài),待測物的電阻發(fā)生變化,記錄溫度-電阻曲線,該曲線的突變點即是凝固點,并自動顯示出共晶點溫度值。在一定壓強下,溫度-電阻曲線當固體轉變?yōu)橐后w,待測物的電阻發(fā)生變化,記錄溫度-電阻曲線,該曲線的突變點即是熔點。同樣自動顯示物料的共熔點溫度。共晶點和共熔點對確定冷凍范圍非常重要。
進一步地,為更好地實現(xiàn)本實用新型,所述的共熔點測試包括凍干倉及設置在凍干倉內的加熱盤,在所述的加熱盤上設置有物料盤,在該物料盤內設置有共熔點測試筆,在所述的凍干倉頂部設置有上蓋,在所述的凍干倉底部設置有下蓋,在所述的下蓋下方設置有不銹鋼面板。
進一步地,為更好地實現(xiàn)本實用新型,所述的共晶點測試包括共晶點測試倉及與所述的共晶點測試倉相連接的壓縮機,所述的共晶點測試系統(tǒng)位于所述的不銹鋼面板下方,在所述的共晶點測試倉外周設置有蒸發(fā)器,在所述的共晶點測試倉上設置有通氣閥,在所述的共晶點測試倉,在所述的共晶點測試倉上設置有抽真空口,在所述的不銹鋼面板上設置有通孔使所述的凍干倉與所述的共晶點測試倉相連通,在所述的共晶點測試倉下方設置有排水口,所述的凍干倉下端內側設置有蒸發(fā)器,所述的真空系統(tǒng)包括連接在所述的抽真空口上的真空泵,所述的真空泵通過連接管道與所述的抽真空口相連接,在所述的連接管道上設置有過濾器,在所述的過濾器與所述的真空泵之間的連接管道上設置有真空調節(jié)閥。
進一步地,為更好地實現(xiàn)本實用新型,所述的共晶點共熔點分析包括設置在所述的不銹鋼面板上方的檢測點,在所述的物料盤內設置有測試筆,所述的測試筆通過線路與所述的顯示操作系統(tǒng)相連接。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比,具有以下有益效果:
(1)本實用新型通過采用凍干機冷阱制冷,隔板加熱,經過多年研究,改革創(chuàng)新,將共晶點與共熔點的分析測試與儀器完美集合一起,實現(xiàn)多少年來都沒有辦法實現(xiàn)小型凍干機共晶點共熔點分析測試技術。大大提高了工作效率、節(jié)省資金、減少使用空間、與資源浪費。
(2)本實用新型通過采用制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和共晶點共熔點分析系統(tǒng),實現(xiàn)真空、冷凍、干燥、同時又能對物料“共晶點”、“共熔點”溫度進行檢測與分析,實現(xiàn)“共晶點”“共熔點”測試分析的全方位真空冷凍干燥分析系統(tǒng),操作簡單,經濟實用。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1為本實用新型實施例1整體結構示意圖;
圖2為本實用新型實施例1加熱盤結構示意圖;
圖3為本實用新型實施例3整體結構示意框圖。
圖4為本實用新型實施例3整體結構示意圖;
圖5為本實用新型共晶點共熔點測試原理圖;
圖6為本實用新型實施例3共晶點測試函數(shù)分析圖;
圖7為本實用新型實施例3共熔點測試函數(shù)分析圖;
圖8為本實用新型實施例4整體結構示意框圖。
其中:101.凍干倉,102.加熱盤,103.上蓋,104.下蓋,105.不銹鋼面板,106.共晶點測試倉,107.蒸發(fā)器,109.抽真空口,110.環(huán)狀凹槽,111.檢測點,113.金屬層,114.加熱層,115.隔熱層,116.真空泵,117.過濾器,118.真空調節(jié)閥。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型進行進一步詳細介紹,但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例1:
如圖1、2所示,一種凍干機共晶點共熔點測試設備,包括共熔點測試倉及設置在共熔點測試倉下方的共晶點測試倉106,所述的共熔點測試倉包括呈中空圓筒狀的凍干倉101及設置在凍干倉101內部的加熱盤102,在所述的加熱盤102上設置有物料盤,在該物料盤內設置有共熔點測試筆,在所述的凍干倉101頂部設置有上蓋103,在所述的凍干倉101底部設置有下蓋104,在所述的下蓋104下方設置有不銹鋼面板105,所述的共晶點測試倉106位于所述的不銹鋼面板105下方,在所述的共晶點測試倉106內設置有物料盤,在該物料盤內設置有共晶點測試筆,在所述的共晶點測試倉106外圍設置有蒸發(fā)器107,在所述的共晶點測試倉106上設置有抽真空口109,在所述的不銹鋼面板105上設置有通孔使所述的凍干倉101與所述的共晶點測試倉106相連通,在所述的共晶點測試倉106下方設置有排水口,在所述的不銹鋼面板105上方設置有檢測點111。
將物料放置在加熱片上方的物料盤內,通過在抽真空口上連接真空泵,即可使共晶點測試倉和凍干倉內保持一定的真空度,通過共晶點測試倉對物料進行降溫,使物料在低溫下快速凍結,然后通過加熱盤對物料進行加熱,使物料中的冰晶通過升華的方式出去,并通過蒸發(fā)器使殘留水分以水蒸氣形式排出。
實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上,本實施例中,為了使上蓋能夠更好地相對凍干倉密封,使凍干倉內保持一定的真空度,優(yōu)選地,在所述的上蓋103下端面上設置有環(huán)狀凹槽110,在所述的環(huán)狀凹槽110內嵌有密封圈,所述的凍干倉101的上端面能夠嵌入到所述的環(huán)狀凹槽110內。
本實施例中,為了使下蓋能夠更好地相對凍干倉密封,使凍干倉內保持一定的真空度,優(yōu)選地,在所述的下蓋104的上端面上設置有環(huán)狀凹槽110,在該環(huán)狀凹槽110內嵌有密封圈,所述的凍干倉101的下端面能夠嵌入到所述的環(huán)狀凹槽110內。
為了方便結構的拆裝,本實施例中,優(yōu)選地,所述的加熱盤102螺栓連接在所述的凍干倉101內側??梢栽诩訜岜P上設置支架,方便將其固定在凍干倉內,本實施例中,進一步優(yōu)選地,采用鋁合金制成支架結構,將支架結構固定連接在凍干倉內,將加熱盤螺栓連接在支架結構上。
為了方便檢測溫度,本實施例中,優(yōu)選地,在所述的凍干倉101上設置有溫 度傳感器。
為了方便使加熱更加均勻,本實施例中,優(yōu)選地,所述的加熱盤102包括由上向下依次設置的金屬層113、加熱層114和隔熱層115。通過采用上述設置,能夠使表現(xiàn)更加光滑平整,使不同層加熱盤之間相互不干擾,方便控制溫度,使受熱更加均勻。
本實用新型將測試筆放入物料中,物料放入制冷系統(tǒng),物料制冷同時,中央處理器記錄溫度與阻值,計算出共晶點或共融點溫度。物料真空冷凍干燥,共晶點共熔點測試與在同一個設備中完成。經濟、實用,簡單、快捷。是目前唯一的真空冷凍干燥共晶點共熔點測試完成系統(tǒng)。
實施例3:
共熔點的測定常采用電阻法測定,但是沒有固定的設備,測定所得數(shù)據(jù)的準確性以及重現(xiàn)性無法保證。費用非常高,難度也非常大。而且不適用于一些性質不穩(wěn)定,常壓常溫下易變形的待測物。
本實施例中,如圖3、圖4所示,一種凍干機共晶點共熔點測試系統(tǒng),包括顯示操作系統(tǒng)及分別與顯示操作系統(tǒng)相連接的共晶點測試系統(tǒng)、共熔點測試系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)。
本實施例中,公開了一種共熔點測試系統(tǒng)的優(yōu)選結構,優(yōu)選地,所述的共熔點測試系統(tǒng)系統(tǒng)包括凍干倉101及設置在凍干倉101內的加熱盤102,在所述的加熱盤102上設置有物料盤,在該物料盤內設置有共熔點測試筆,在所述的凍干倉101頂部設置有上蓋103,在所述的凍干倉101底部設置有下蓋104,在所述的下蓋104下方設置有不銹鋼面板105。
本實施例中,還公開了一種共晶點測試系統(tǒng)的優(yōu)選結構,所述的共晶點測試系統(tǒng)包括共晶點測試倉106及與所述的共晶點測試倉106相連接的壓縮機,所述的共晶點測試系統(tǒng)位于所述的不銹鋼面板105下方,在所述的共晶點測試倉106外周設置有蒸發(fā)器107,在所述的共晶點測試倉106上設置有通氣閥,在所述的共晶點測試倉106,在所述的共晶點測試倉106上設置有抽真空口109,在所述的不銹鋼面板105上設置有通孔使所述的凍干倉101與所述的共晶點測試倉106相連通,在所述的共晶點測試倉106下方設置有排水口,所述的凍干倉101下端內側設置有蒸發(fā)器107,所述的真空系統(tǒng)包括連接在所述的抽真空口109上的真 空泵116,所述的真空泵116通過連接管道與所述的抽真空口109相連接,在所述的連接管道上設置有過濾器117,在所述的過濾器117與所述的真空泵116之間的連接管道上設置有真空調節(jié)閥118。
如圖5所示,先利用制冷系統(tǒng)進行制冷,程序控制系統(tǒng)記錄溫度、曲線;開啟共晶點共熔點分析系統(tǒng),當溫度與阻值發(fā)生突變時,程序控制系統(tǒng)記錄下突變時的溫度與阻值,顯示操作系統(tǒng)顯示出共晶點溫度;進行共熔點測試,開啟制冷系統(tǒng)進行制冷,利用共晶點共熔點分析系統(tǒng)檢測物料,把待測物料放置在樣品盤上(加熱盤)置入共晶點測試倉進行冷凍;將物料凍到-40℃,開啟共晶點共熔點測試系統(tǒng)測試開關,獲取共晶點測試函數(shù)分析圖,如圖6所示;點擊共熔點測試;開啟加熱系統(tǒng),利用加熱盤開始對容器中的物料加熱,當物料加熱溫度發(fā)生突變時,程序控制系統(tǒng)記錄共熔點溫度,顯示操作系統(tǒng)顯示出測試結果,如圖7所示。
實施例4:
本實施例在實施例3的基礎上,本實施例中,通過采用過濾器和調節(jié)閥,能夠使物料中的水分通過真空泵排出,相比現(xiàn)有結構,通過采用調節(jié)閥結構,能夠避免物料被真空泵抽走,避免物料損失,同時避免真空泵堵塞。
優(yōu)選地,本實施例中,所述的共晶點共熔點分析系統(tǒng)包括設置在所述的不銹鋼面板105上方的檢測點111,在所述的物料盤內設置有測試筆,所述的測試筆通過線路與所述的顯示操作系統(tǒng)相連接。
本實施例中,進一步優(yōu)選地,還包括與所述的顯示操作系統(tǒng)相連接的遠程控制系統(tǒng)、干濕度報警系統(tǒng)、加熱除霜系統(tǒng)及惰性氣體回填系統(tǒng)。
如圖8所示,優(yōu)選地,所述的干濕度報警系統(tǒng)包括設置在所述的凍干倉101內部的濕度傳感器,所述的濕度傳感器通過線路與所述的顯示操作系統(tǒng)相連接,所述的惰性氣體回填系統(tǒng)包括與所述的凍干倉相連通的惰性氣體連通管,在所述的惰性氣體連通管外側設置有增壓泵。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領域的技術人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。