[发明专利]一种基于PIV技术判定大豆蛋白液可喷性的方法

说明书

本发明公开了一种基于PIV技术判定大豆蛋白液可喷性的方法。本方法通过PIV技术得到的大豆蛋白液粒子喷雾速度场图像，基于有粒子有速度，反之无速度无粒子的原理，可以定性定量地分析出不同浓度的大豆蛋白液在不同喷涂参数下的可喷性。本基于PIV技术判定大豆蛋白液可喷性的方法能为得到均匀一致性的喷雾提供有力的试验数据参考，为进一步得到高质量的覆膜提供理论和实践依据。

技术领域

本发明涉及材料成型领域，更具体的说，是一种针对大豆蛋白液喷涂覆膜，一种将PIV技术应用到检测大豆蛋白液可喷性的方法。

背景技术

大豆分离蛋白具有价格低廉，生物可降解，易于成膜性等优点,逐渐得到世界各国研究者的关注。纯蔬菜纸作为包装材料不能满足热封性能要求，需以纯蔬菜纸为基材进一步加工制备满足热封性能要求的蔬菜复合纸，大豆蛋白液的喷涂就是在蔬菜纸表面形成一层均匀的大豆蛋白膜，制备满足热封性能要求的蔬菜复合纸。在覆膜成型过程中，大豆蛋白液的可喷性是影响覆膜质量的因素之一，可喷性较差的大豆蛋白液在喷涂时会出现喷头堵塞、喷雾不均匀、液滴雾化不彻底等问题，造成覆膜质量差、浪费原材料和喷雾效率低等后果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于PIV技术的大豆蛋白液可喷性检测的方法，以便于快速检测不同参数液体的可喷性，找到最佳喷涂参数。

本发明采用的技术方案为：一种基于PIV技术的液体可喷性检测的方法，所述检测方法包括以下步骤：

第一步：基于PIV速度场图像外观定性判定大豆蛋白液的可喷性

基于PIV速度场图像外观定性判定大豆蛋白液的可喷性：先设定喷涂参数如下：喷涂参数喷涂流量40cc/min，喷涂气压为0.20MPa，喷涂液压为0.12MPa，恒定不变喷嘴电子脉冲频率为80Hz；分别配制出质量百分比浓度为4.67％、7.27％、9.73％的大豆蛋白液，然后将水以设定好的喷涂参数进行雾化喷雾，利用PIV系统拍摄，通过Tecplot软件处理后得到速度场图片。

选择不同浓度的大豆蛋白液和水的雾化粒子速度场作对比，水是空白对照组，有较完整且基本对称的速度场外观，没有间断喷涂区域和中心孔洞。根据有速度有粒子，无速度无粒子的原理，可以定性判断，水的可喷性较好。若大豆蛋白液喷雾粒子速度场图像出现不均匀、不连续、有孔洞等现象，则说明定性判断，该浓度下的大豆蛋白液在该喷涂参数下的可喷性较差。

第二步：基于PIV速度场图像截线上的速度有无定量判定可喷性

根据实际情况选取距离喷嘴一定距离的水平面作为基线，测量被覆膜面距离喷嘴距离为30cm，因此在图像上选取距离喷嘴同样距离的水平面作为喷雾基线，选择大豆蛋白液喷涂雾化粒子速度场图像，对喷雾基线和喷嘴轴向方向两条线进行标记，用Tecplot软件提取并处理，作出两条线上速度与距离的曲线图。

根据有速度有粒子，无速度无粒子的原理，基线和轴线上曲线图速度数值为0的点，可判断此处没有粒子，即可定量判断此浓度和喷涂参数下的大豆蛋白液喷，可喷性较差。

本发明新型检测可喷性方法的优点在于：

1、本方法基于数字图像处理，能够快速精确地界定出任意浓度的大豆蛋白液可喷性。

2、本方法可以定性、定量地界定不同液体的可喷性。

3、本方法是一种无接触式的检测方法，不会污染被检测物。

本方法分析PIV粒子速度场图像外观来定性判定可喷性以及基于PIV截线上的速度有无来定量判定可喷性，为以后覆膜阶段选取合适浓度的大豆蛋白液奠定基础，而且使蔬菜复合纸得包装性能得到明显地提升。

附图说明

图1是喷水雾化粒子速度场图；