[发明专利]射频-热风联合干燥设备在线称重控制系统

权利要求书

1.一种射频-热风联合干燥设备在线称重控制系统，其特征在于，包括：在线称重装置、称重控制装置和执行装置；

所述在线称重装置包括称重托盘(4)、4个支撑柱(5)、4个称重传感器(7)、放大器(8)和显示仪表(9)，该装置用于检测物料的当前质量，进行信号的处理以及与称重控制装置的数据传递；

所述称重控制装置包括计算机(10)、步进电机驱动器(11)、步进电机(12)以及连接机构、传动机构，该装置用于处理测得的物料质量数据，并计算干燥速率，以调整极板间距；

所述执行装置包括加热腔体(1)、4个丝杠(2)、上极板(3)、下极板(6)，该装置用于接受控制参数和执行控制命令，自动调整极板间距或风速以实现物料在线干燥与称重；

所述丝杠(2)的一端通过连接机构与上极板(3)相连，另一端通过传动机构与步进电机(12)相连；步进电机(12)通过步进电机驱动器(11)与计算机控制系统连接，称重托盘(4)下端设有4个支撑柱(5)向上延伸到上下两极板间，用于支撑称重托盘(4)，在称重托盘(4)的四个角开有四个相同的孔洞，四个支撑柱(5)分别与称重托盘(4)的四个孔间隙配合连接；支撑柱(5)的横截面为圆形，一端有螺纹，设有螺纹的一端与称重传感器(7)相连接，另一端与称重托盘 (4)相连接；每个支撑柱(5)分别与对应的4个称重传感器(7)相连，4个称重传感器(7)分别以4个支撑柱(5)为固定点，安装于下极板(6)下方，每个称重传感器(7)的引出线与放大器(8)相连，放大器(8)与显示仪表(9)连接，再通过RS485线与称重控制装置相连接；称重托盘(4)的横截面为长方形，上极板(3)的横截面为长方形；在干燥过程中，根据物料所处干燥阶段，实现极板间距或风速的自适应控制，实时检测射频场中的物料质量，经过干燥一段时间后，系统计算出该时间段内的玉米种子干燥速率是否变化。

2.根据权利要求1所述的一种射频-热风联合干燥设备在线称重控制系统，其特征在于，所述执行装置还包括离心风机和变频器，所述离心风机与变频器和计算机控制系统依次连接，用于调节极板间的风速。

3.根据权利要求1所述的一种射频-热风联合干燥设备在线称重控制系统，其特征在于，所述称重托盘(4)由聚四氟乙烯材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种射频-热风联合干燥设备在线称重控制系统，其特征在于，所述支撑柱(5)由聚四氟乙烯材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种射频-热风联合干燥设备在线称重控制系统，其特征在于，所述放大器(8)的输入端为四根传感器线，输出端为一根信号线，输出端通过信号线与显示仪表(9)相连，显示仪表(9)接收放大器(8)的信号，通过RS485与称重控制装置通讯。

6.根据权利要求1所述的一种射频-热风联合干燥设备在线称重控制系统，其特征在于，所述上极板(3)由铝合金材料制成。

7.一种基于权利要求2所述的射频-热风联合干燥设备在线称重控制系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将已知初始质量和初始含水率的物料放在称重托盘(4)上，打开射频-热风联合干燥装备，显示仪表(9)将参数通过RS485线传递给计算机(10)的智能称重模块，根据已知物料初始质量、初始含水率和当前质量计算出当前物料的含水率，其中，

G＝W₀-W₀×M₀

式中，DR为干燥速率，g/(g·min)；M_t为干基含水率，M_t1为t₁时刻的干基含水率，M_t2为t₂时刻的干基含水率，g/g；W_t为在任意时刻t物料总的质量，g；G为物料中干物质的质量，g；W₀为初始物料总的质量，g；M₀为初始湿基含水率，％；

步骤二：计算干燥速率，根据物料当前所处的干燥阶段，判断是否需要调节极板间距或风速，设当前干燥速率下极板间距为d₀，当前干燥阶段下所需极板间距为d，则极板间距差值为Δd＝|d-d₀|，根据极板间距差值Δd计算出步进电机的调节量，设当前干燥速率下风速为v₀，当前干燥阶段所需风速为v，则风速差值为Δv＝|v-v₀|，根据风速差值Δv计算变频器调节量，进而调节离心风机转速；

步骤三：步进电机驱动器接收称重智能模块发出的数据，以驱动步进电机，步进电机通过传动机构使丝杠开始运动，丝杠的运动带动上极板上下运动，到达所需的极板间距，变频器接收称重智能模块发出的数据，调节风机的频率，完成风速的调节。