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集处理系统在真空预冷机实验中的应用

来源:发布时间:2019-11-13298 次浏览

真空预冷机器和数据采集扩展盒组成 。湿度模块为 S302H3K 型高分子湿敏电容式湿度传感器。压力传感器为CPCD -120Z 型电容薄膜式压力变送器。铜康铜热电偶和铂热电偶采集蔬菜内部 、 表面和真空室内的温度信号 。真空室内压力要降到 660Pa , 从真空室内进行数据采集线路需要穿过真空室壁面。

考虑到密封的要求 , 在内外侧选用 3 对航空接头,连接铜-康铜热电偶 、 铂热电偶和湿度传感器。针对真空预冷的数据采集系统, 编写数据采集程序 。由Advantech ViSiDAQ 软件绘制的数据处理程序界面。在 ViSiDAQ Builder 里建立数据采集信道流程, 建立各个传感器与数据端口的连接。试验开始时 , 运行 ViSiDAQ Runtime 进行数据采集。试验结束后, 关闭运行程序。采集的数据以记事本文件的形式自动保存到程序预先设定的目录。数据采集程序还可以设置时间间隔, 控制信号的输出。一般采样数据间隔是 5s, 个别试验操作时间较长, 可以把间隔调大到 20s 。

真空预冷机试验过程与结果试验选取白菜、 黄瓜和生菜三种蔬菜作为试验对象 。蔬菜经简单处理后 , 放入真空室内等待真空预冷 。试验过程 :首先检查设备和测试系统是否处于正常状态 , 启动制冷系统以便将冷媒冷却至要求的温度 , 并启动电源使测试系统预热半小时以上;其次罩上试验框架 , 把热电偶放置到蔬菜的测试点, 压力传感器放置到真空室固定位置;最后蔬菜堆积排放, 关闭预冷室门 ,开启计算机测试程序,启动抽真空系统的同时开始测试采集 。过程中从计算机屏幕观察蔬菜各点参数的变化,预冷结束时停止抽真空并打开放气阀, 压力恢复至常压后打开预冷室门, 停止测试采集。真空预冷过程结束 。

真空预冷机压力传感器和热电偶测得的真空室内温度和压力变化结果, 分别是白菜 、 生菜和黄瓜三组蔬菜的真空预冷试验资料 。试验中使用四对热电偶 , 布置于蔬菜的中心点、 距中心 1/3 、距中心 2/3 和表面。实验数据表明6min 前, 蔬菜各点温度基本没有变化, 真空压力达到闪点后,各点温度急速下降, 纯叶状蔬菜 , 如生菜, 可以在短时间内达到所要求的储藏温度。白菜属于叶状蔬菜, 其结构紧凑 , 表面温度随着水分蒸发而降低,但内部热量需经导热传递到表面, 所以预冷时间较长, 约25 min 。从图7 水和三种蔬菜的真空预冷速度的比较证明, 白菜和生菜适合于真空预冷 。而黄瓜的表皮不利于内部水分散失 , 所以温度下降不明显, 不适合真空预冷 。对水的真空预冷数据分析可得, 其冷却速度较快是由于游离水相对于组织间的胶体结合水和化合水较容易失掉。

(1)针对 VAC -0.2 型真空预冷实验机开发的数据采集处理系统, 测量精度高, 操作方便 。数据采集后, 通过串口传输到计算机上 , 由专门的数据采集程序软件处理。充分满足了实验要求。

(2)真空预冷机技术适合于叶状的蔬菜(如白菜和生菜),预冷速度快, 能耗低。而对于有皮类的蔬菜(如黄瓜),预冷时间长, 效果不明显, 所以不适合真空预冷, 可考虑用其他预冷方式, 如差压预冷。

(3)真空预冷的实验数据 , 有利于此项技术在蔬菜产地预冷方面的研究。对推广蔬菜冷链技术提供 。

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