[发明专利]检测与脱水一体化的闭环干燥系统及方法

说明书

本发明公开了一种检测与脱水一体化的闭环干燥系统及方法，该系统包括箱体、电热风干燥系统、多光谱检测系统和主控计算机；本发明以多光谱可视化检测技术作为精加工脱水系统的反馈方法，干燥与检测一体化的控制方法革命了传统的加工与检测分离的模式，避免了重加工的步骤，大大简化了生产流程。系统在多光谱可视化检测水分含量分布的基础上，采用分级电热风干燥不同水分含量区域，有利于提高干燥均匀度，提高了批量干燥时所用产品的共同达标率。系统通过检测反馈形成一个闭环控制系统，实时调整干燥系统的参数，有节能、省时、高效的优点。系统采用电热风干燥，干燥过程环保、无污染。

技术领域

本发明涉及检测与脱水一体化的闭环干燥系统及方法，特别涉及在精加工中应用多光谱可视化技术检测水分含量及其均匀度并进行分级电热风干燥的一种均匀干燥系统和方法。

背景技术

干制水产品因为具有丰富的营养价值而广受消费者青睐，其口味、质地、形态以及贮藏性等与其水分含量息息相关。随着对干制水产品风味以及营养卫生的要求不断提高，需要越来越精确地干燥水产品使其水分含量调控于标准范围。据国家质量监督检验检疫总局(2005)第75号《定量包装商品计量监督管理办法》的理化指标要求，干制水产品的水分含量需要调控于一定的范围，比如烤鱼片17％-22％，鱿鱼丝22％-30％。

在生产干制水产品的过程中，往往在粗加工中的烘烤或蒸煮等初次干燥后，进行精加工中的二次干燥冷却等步骤调控水分含量。目前精加工中的干燥调控温度、时间等参数都是凭人工经验来判断，由于是批量加工生产，一些产品初始水分含量不同造成加工后产品的水分含量难以很大限度地处于同一水平，增加了不合格率。检测步骤也是在干燥结束后进行称重衡量，这种干燥与检测分离的流程，对于水分含量不合格产品就需要再加工，使整个加工流程过于繁琐。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种检测与脱水一体化的闭环干燥系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种检测与脱水一体化的闭环干燥系统，该系统包括箱体、电热风干燥系统、多光谱检测系统和主控计算机；

所述箱体由不透光箱壁组成，箱体上设置上出风口和下进风口；

所述电热风干燥系统置于箱体内，包括从上至下设置的网状圆形托盘、电热层和吹风平台；所述电热层设有若干竖向挡风隔板，竖向挡风隔板将网状圆形托盘和吹风平台之间的空间分为若干独立的通风空间；所述电热层包含电加热元件和温度传感器；所述吹风平台包含若干可独立调节风力的吹风机，每一吹风机对应一独立的通风空间；

所述多光谱检测系统包括光源、滤光片轮、镜头、成像探测单元；所述光源、镜头、滤光片轮置于箱体内部上方，所述成像探测单元与主控计算机连接；所述滤光片轮包含能透过所需特征波长的光谱波段的多个滤光片；

所述多光谱检测系统采集所有待精加工产品的整体光谱图像信息，经过主控计算机处理得到产品的水分含量分布图像，根据水分含量的高低划分成若干个区域，转动网状圆形托盘使不同水分含量的区域对应不同的吹风机，并根据各个区域的水分含量设定各个吹风机风力，再根据产品的整体水分含量设定电热层的温度进行干燥，多光谱检测系统在干燥过程中每隔一段时间检测一次网状圆形托盘上的产品水分含量，并根据结果不断重新划分区域，重新转动网状圆形托盘及调节吹风机的风力以达到均匀干燥的效果，最后使绝大部分产品达到目标水分含量范围。

所述系统进行闭环干燥的方法包括正向控制步骤和反馈调控步骤，其中正向控制步骤包含如下子步骤：

(1)初始化检测：通过多光谱检测系统对放入托盘中的待加工产品的水分含量及分布进行多光谱可视化检测；

(2)改变托盘位置：根据待加工产品的水分含量分布的可视化检测结果，将托盘划分为若干个区域，区域数量与吹风机数量一致，转动托盘，使划分区域对应每个吹风机干燥区域；