[实用新型]一种果蔬干燥实时形貌监测装置

说明书

本实用新型公开了一种果蔬干燥实时形貌监测装置，包括形貌捕捉系统、热风干燥系统、在线称重系统，利用热风干燥系统进行果蔬样品干燥，并将干燥室内温度实时上传控制单元，在线称重系统实时称量果蔬样品的重量，传输给控制单元，形貌捕捉系统录制果蔬样品干燥过程的形貌变化，控制单元根据获取的图像数据进行相关的定量数据分析，为后续干燥工艺优化提供理论数据及监测依据，能够实现连续的、非侵入性的果蔬收缩形貌的定量监测。

技术领域：

本实用新型涉及果蔬干燥加工及品质在线无损检测领域，具体涉及一种果蔬干燥实时形貌监测装置。

背景技术：

干制果蔬作为一种果蔬深加工产品日益成为现代生活中代表性的方便营养食品。新鲜果蔬通过不同的脱水方式(热风干燥、真空冷冻干燥、真空微波干燥、膨化干燥等)实现水分脱除，体积减小，降低与水分活度相关的微生物活动及不良反应，实现保质期延长，提高附加值。热风干燥是商业应用最广泛的果蔬脱水方式，其设备、操作相对简单，处理量大。经热风干燥的果蔬结构、颜色、形貌和营养品质均会发生变化。

果蔬等农产品含水率高达80％～97％，干燥前后重量变化巨大，极易发生收缩变形。收缩引起的尺寸变化是改变最明显的品质指标，影响产品卖相和吸引力。此外，不断减小的果蔬面积还会改变传热传质效率，影响干燥过程。伴随着干燥中的尺寸减小还会出现表面开裂、凹陷、表面硬化等复杂现象。因此，形貌变化的定量研究一直是果蔬干燥研究领域的难点。果蔬物料本身的复杂结构以及相关理化特性研究仍未完全明确，通过理论计算方法研究收缩十分困难。传统方法研究收缩或形貌局限于体积的测定，对整个干燥过程中产品表面积的变化过程没有深入研究。另外，许多研究都需要将样品间歇地从干燥室中取出再进行测量，操作十分繁复。目前，通过非传统的图像技术分析产品形貌逐渐成为一种实用有效的外观分析方法。专利号CN108051333A公开了一种利用顶置双相机重构果蔬三维立体结构、确定收缩特性的装置。该实用新型专利虽然能够实现较完整的线上三维形态监测，但实施、校正过程较为复杂，不利于实际应用中快速定量果蔬的收缩过程。

因此，建立一种快速、有效、实用的果蔬形貌监测装置对指导干燥工艺优化、提高产品品质具有重要意义，且监控设备和测量方法要相对简单，易于实际生产实施。

实用新型内容：

针对现有技术的缺乏和不足，本实用新型提供一种果蔬干燥实时形貌监测装置，能够实现连续的、非侵入性的果蔬收缩形貌的定量监测，设备简单，易于实际使用，尺寸定量过程简单快速。

本实用新型通过以下技术手段实现上述技术目的。

一种果蔬干燥实时形貌监测装置，包括热风干燥系统、实时称重系统、形貌捕捉系统及控制单元；

所述热风干燥系统包括干燥室，该干燥室的一端设有进风口连接供热设备，另一端设有出风口，所述进风口处设置有金属格栅，所述干燥室相对的两侧壁面上设有可视观察口；

所述实时称重系包括电子天平，支撑平台及物料托盘，所述支撑平台通过四个支撑柱对称焊接在干燥室上方，所述电子天平置于支撑平台内，通过金属挂钩穿过支撑平台及干燥室连接位于干燥室内的物料托盘，所述物料托盘处于自然垂直状态；

所述形貌捕捉系统包括外置相机，所述相机正对干燥室一侧的可视观察口，使物料托盘上的果蔬样品位于拍摄画面中心；

所述热风干燥系统和实时称重系统与控制单元连接。

优选的，所述金属格栅表面矩阵分布有多个圆孔，所述圆孔孔径为4mm，孔间隔为3mm。

优选的，所述相机正对的可视观察口为开合结构，另一侧的可视观察口为固定结构。

优选的，开合结构的可视观察口的玻璃表面设有防雾层。

优选的，固定结构的可视窗口外部固定有LED光源，照射干燥室内部。

优选的，所述LED光源为白色亮光。