本發(fā)明屬于濃縮干燥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微波真空濃縮干燥裝置。

背景技術(shù)：

在化工、醫(yī)藥、食品生產(chǎn)中，經(jīng)常需要對(duì)液體物料進(jìn)行濃縮干燥，由于每種物料的物理、化學(xué)特性存在差異，因此需要對(duì)濃縮干燥的物料內(nèi)部溫度進(jìn)行精確地控制，如果物料溫度過(guò)低，則濃縮干燥效率下降，如果物料溫度過(guò)高，則會(huì)破壞物料的原有成分，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)熱失控，導(dǎo)致局部出現(xiàn)焦糊，不僅使成分發(fā)生巨大變化，還嚴(yán)重影響了產(chǎn)品外觀(guān)和口感。而現(xiàn)有的濃縮干燥裝置均沒(méi)有對(duì)物料內(nèi)部溫度進(jìn)行準(zhǔn)確地控制，而只檢測(cè)了干燥箱中的環(huán)境溫度，因此很難適應(yīng)各種不同物料的濃縮干燥要求。

另外，現(xiàn)有的濃縮干燥裝置無(wú)法自動(dòng)控制終點(diǎn)，只能通過(guò)采取中途取樣檢測(cè)物料的相對(duì)密度、含水量等方式判斷終點(diǎn)，取樣時(shí)需要暫時(shí)停止?jié)饪s干燥作業(yè)，因此操作非常繁瑣，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)。

同時(shí)，在進(jìn)行真空濃縮時(shí)，當(dāng)液體物料被濃縮到一定程度，會(huì)突然沸騰產(chǎn)生大量的泡沫并被真空管吸入真空泵，從而造成無(wú)法挽回的損失，為了減少該損失，需要操作人員不離機(jī)地進(jìn)行觀(guān)察，一旦發(fā)現(xiàn)沸騰，就需要手動(dòng)泄氣降低真空度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述缺陷，提供一種基于在線(xiàn)檢測(cè)的微波真空濃縮干燥裝置，該裝置能控制物料內(nèi)部溫度，防止物料成分發(fā)生變化，同時(shí)還能對(duì)物料蒸汽溫度和物料重量進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)，從而自動(dòng)判斷濃縮干燥的終點(diǎn)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)手段：

一種基于在線(xiàn)檢測(cè)的微波真空濃縮干燥裝置，包括：

箱體，具有內(nèi)部空間；

設(shè)在箱體內(nèi)部的微波爐，具有微波腔；

設(shè)在箱體內(nèi)部的真空冷凝器和真空抽氣管，所述真空抽氣管與真空冷凝器連接且真空抽氣管的開(kāi)口端設(shè)在微波腔內(nèi)；

控制器，用于控制微波爐的工作狀態(tài)、溫度和真空冷凝器的工作狀態(tài)、真空度。

所述微波腔內(nèi)設(shè)有密閉的物料容器，所述真空抽氣管的開(kāi)口端設(shè)在物料容器內(nèi)，所述物料容器的內(nèi)部設(shè)有物料溫度傳感器，所述物料溫度傳感器與控制器電連接。

優(yōu)選地，所述真空抽氣管上設(shè)有蒸汽溫度傳感器，所述蒸汽溫度傳感器位于微波腔的外部且與控制器電連接。

優(yōu)選地，所述微波爐的底部設(shè)有電子秤，用于稱(chēng)量微波爐及內(nèi)部物料的總重量。

優(yōu)選地，所述電子秤的底部設(shè)有電動(dòng)升降板，所述電動(dòng)升降板的兩側(cè)有支撐架，所述支撐架的頂部設(shè)有電磁屏蔽板，所述電子秤位于電磁屏蔽板下方，所述微波爐設(shè)在電磁屏蔽板上。

優(yōu)選地，所述物料容器的內(nèi)部設(shè)有物料感應(yīng)器，所述物料感應(yīng)器位于物料容器的頂部并與控制器電連接。

優(yōu)選地，所述真空冷凝器由真空泵、緩沖瓶、集液瓶、冷凝管組成，所述真空泵、緩沖瓶、集液瓶、冷凝管、真空抽氣管依次連通形成密閉的真空管路，所述真空管路上設(shè)有電磁泄氣閥，所述電磁泄氣閥與控制器電連接。

優(yōu)選地，所述物料容器由物料瓶和瓶蓋組成，二者氣密封連接，所述真空抽氣管、物料溫度傳感器與瓶蓋氣密封連接。

本發(fā)明的有益效果：

1)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了微波真空濃縮干燥時(shí)對(duì)物料內(nèi)部溫度的在線(xiàn)檢測(cè)，從而能對(duì)物料的溫度進(jìn)行精確控制，防止其溫度過(guò)高導(dǎo)致成分被破壞，或者溫度過(guò)低導(dǎo)致濃縮干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

2)本發(fā)明通過(guò)物料蒸汽溫度和物料重量的在線(xiàn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料濃縮、干燥終點(diǎn)的自動(dòng)、準(zhǔn)確判斷。實(shí)現(xiàn)了濃縮干燥作業(yè)的連續(xù)化生產(chǎn)，減少了人力物力，降低了生產(chǎn)成本。

3)本發(fā)明提供的裝置具有自動(dòng)化程度高，檢測(cè)精度高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可用于食品、醫(yī)藥、化工等需要在真空環(huán)境下進(jìn)行的濃縮干燥，尤其適用于中藥提取液的濃縮、干燥，制備復(fù)方中藥免煎劑，如膏方、濃縮液、干浸膏等。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明微波真空濃縮干燥裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1中藥提取液的蒸汽溫度-濃縮干燥狀態(tài)變化曲線(xiàn)。

圖中：1－箱體、2－微波爐、3－真空冷凝器、4－控制器、5－微波腔、6－真空抽氣管、7－物料容器、8－物料溫度傳感器、9－蒸汽溫度傳感器、10－電子秤、11－電動(dòng)升降板、12－支撐架、13－電磁屏蔽板、14－物料感應(yīng)器、15－真空泵、16－緩沖瓶、17－集液瓶、18－冷凝管、19－電磁泄氣閥、20－物料瓶、21－瓶蓋。

具體實(shí)施方式

參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，其示例表示在附圖中，為了清楚可見(jiàn)，可能會(huì)夸大部件的尺寸，并且附圖中相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同或者相似的原件。

參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的微波真空濃縮干燥裝置包括：箱體1，具有內(nèi)部空間；設(shè)在箱體1內(nèi)部的微波爐2，具有微波腔5；設(shè)在箱體1內(nèi)部的真空冷凝器3和真空抽氣管6，所述真空抽氣管6與真空冷凝器3連接且真空抽氣管6的開(kāi)口端設(shè)在微波腔5內(nèi)；控制器4，用于控制微波爐2的工作狀態(tài)、溫度和真空冷凝器3的工作狀態(tài)、真空度。所述微波腔5內(nèi)設(shè)有密閉的物料容器7，所述真空抽氣管6的開(kāi)口端設(shè)在物料容器7內(nèi)，所述物料容器7的內(nèi)部設(shè)有物料溫度傳感器8，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物料內(nèi)部的溫度，所述物料溫度傳感器8與控制器4電連接，物料溫度傳感器8將監(jiān)測(cè)到的物料內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)傳輸給控制器4，當(dāng)物料內(nèi)部溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，控制器4通過(guò)關(guān)閉或啟動(dòng)微波爐2，或者通過(guò)調(diào)節(jié)微波磁控管輸出功率的大小，從而使物料溫度迅速降低或升高。

所述真空抽氣管6上設(shè)有蒸汽溫度傳感器9，所述蒸汽溫度傳感器9位于微波腔5的外部且與控制器4電連接。申請(qǐng)人通過(guò)大量的研究發(fā)現(xiàn)，物料微波真空濃縮干燥的程度與蒸汽的溫度有密切關(guān)系，通過(guò)監(jiān)測(cè)蒸汽溫度，可以判斷物料濃縮干燥的程度。

所述微波爐2的底部設(shè)有電子秤10，用于稱(chēng)量微波爐2及內(nèi)部物料的總重量，并根據(jù)微波爐2的重量，計(jì)算出內(nèi)部物料的重量，由于物料的濃縮干燥程度與其重量具有一定的線(xiàn)性關(guān)系，隨著濃縮干燥的進(jìn)行，物料重量在逐漸降低，當(dāng)干燥到一定程度時(shí)，物料重量將不再發(fā)生變化。因此通過(guò)監(jiān)測(cè)物料的重量即可判斷濃縮的程度。

蒸汽溫度傳感器9和電子秤10均可參與判斷濃縮、干燥的程度，二者可以單獨(dú)或聯(lián)合判斷濃縮、干燥終點(diǎn)。

所述電子秤10的底部設(shè)有電動(dòng)升降板11，所述電動(dòng)升降板11的兩側(cè)有支撐架12，所述支撐架12的頂部設(shè)有電磁屏蔽板13，所述電子秤10位于電磁屏蔽板13下方，所述微波爐2設(shè)在電磁屏蔽板13上。當(dāng)需要檢測(cè)重量時(shí)，電動(dòng)升降板11升起電子秤10，電子秤10與電磁屏蔽板13接觸后繼續(xù)上升，直到電磁屏蔽板13離開(kāi)支撐架12，此時(shí)電子秤10能顯示出微波爐2及其內(nèi)容物整體重量變化。當(dāng)不需要檢測(cè)時(shí)，電動(dòng)升降板11下降，電子秤10及電磁屏蔽板13也隨之下降，直到電磁屏蔽板13與支撐架12接觸，此時(shí)電動(dòng)升降板11和電子秤10繼續(xù)下降，直到電子秤10與電磁屏蔽板13脫離。

采用該結(jié)構(gòu)，不僅可以屏蔽電磁輻射，防止電磁輻射對(duì)電子秤10稱(chēng)量精度的影響，而且還可以在不需要稱(chēng)量時(shí)，通過(guò)電動(dòng)升降板11使電子秤10脫離電磁屏蔽板13，避免電子秤10長(zhǎng)期處于工作負(fù)荷狀態(tài)而導(dǎo)致精度降低。

所述物料容器7的內(nèi)部設(shè)有物料感應(yīng)器14，所述物料感應(yīng)器14位于物料容器7的頂部并與控制器4電連接。物料感應(yīng)器14用于感應(yīng)物料受熱沸騰后形成的泡沫，當(dāng)物料感應(yīng)器14檢測(cè)到泡沫時(shí)，它會(huì)將信息傳遞到控制器4，控制器4通過(guò)調(diào)節(jié)真空冷凝器3，上的電磁泄氣閥19破壞物料容器7內(nèi)的真空度，使泡沫迅速破裂。

所述真空冷凝器3由真空泵15、緩沖瓶16、集液瓶17、冷凝管18組成，所述真空泵15、緩沖瓶16、集液瓶17、冷凝管18、真空抽氣管6依次連通形成密閉的真空管路，從真空抽氣管6進(jìn)來(lái)的蒸汽在冷凝管18中被冷凝為水并收集在集液瓶17中，所述真空管路上設(shè)有電磁泄氣閥19，所述電磁泄氣閥19與控制器4電連接，控制器4根據(jù)物料感應(yīng)器14檢測(cè)到的物料信息控制電磁泄氣閥19的關(guān)閉或開(kāi)啟，當(dāng)電磁泄氣閥19開(kāi)啟時(shí)，真空管路中的真空度迅速降低，物料容器7內(nèi)的真空度被破壞，使泡沫迅速破裂。

所述物料容器7由物料瓶20和瓶蓋21組成，二者氣密封連接，所述真空抽氣管6、物料溫度傳感器8與瓶蓋21氣密封連接。

下面參照?qǐng)D1和圖2描述根據(jù)本發(fā)明的使用方法和工作原理。

中藥提取液濃縮干燥至干浸膏：將物料(中藥提取液、膠類(lèi)、蜂蜜或單煎貴重中藥飲片提取液等)放入物料容器7，將物料瓶20和瓶蓋21密封以保證容器內(nèi)的真空度，將物料溫度傳感器8和真空抽氣管6接入瓶蓋21，其中物料溫度傳感器8的探測(cè)頭要置于物料中間，真空抽氣管6要置于物料液面以上。通過(guò)控制器4啟動(dòng)真空冷凝器3抽取真空，當(dāng)物料容器7內(nèi)的真空度達(dá)到設(shè)定值(如-0.08mpa)以后，控制器4再啟動(dòng)微波爐2，物料溫度開(kāi)始上升，物料溫度傳感器8將測(cè)得的物料溫度數(shù)據(jù)傳遞到控制器4，當(dāng)物料溫度達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，控制器4通過(guò)關(guān)閉、開(kāi)啟微波爐2或者通過(guò)調(diào)節(jié)微波爐2的輸出功率，使物料溫度恒定在設(shè)定值。當(dāng)物料被濃縮到一定程度時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，導(dǎo)致液面迅速升高，物料將會(huì)被吸入真空抽氣管6并溢出，此時(shí)物料液面與物料感應(yīng)器14接觸，物料感應(yīng)器14檢測(cè)到泡沫時(shí)，將信息傳遞到控制器4，控制器4通過(guò)調(diào)節(jié)真空冷凝器3上的電磁泄氣閥19，破壞物料容器7內(nèi)的真空度，使泡沫迅速破裂，液面下降，物料容器7內(nèi)真空度再次升高，物料再次沸騰，液面升高與物料感應(yīng)器14接觸，控制器4再次啟動(dòng)電磁泄氣閥19，反復(fù)數(shù)次后，物料始終保持較低液面高度的沸騰，從而避免了物料損失。

真空抽氣管6將抽出的蒸汽經(jīng)冷凝管18冷卻后儲(chǔ)存在集液瓶17中，隨著濃縮不斷進(jìn)行，真空抽氣管6內(nèi)的蒸汽溫度也在不斷發(fā)生變化并與濃縮干燥的程度存在一定的相關(guān)性。附圖2是針對(duì)中藥提取液的蒸汽溫度-濃縮干燥狀態(tài)變化曲線(xiàn)，其中相對(duì)密度是實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)放大30倍，從圖2中可以看出，在中藥提取液濃縮干燥階段，蒸汽溫度由上升期、穩(wěn)定期、下降期三個(gè)階段組成，每一個(gè)溫度點(diǎn)均對(duì)應(yīng)不同的相對(duì)密度，通過(guò)預(yù)先設(shè)定蒸汽溫度來(lái)判斷物料濃縮干燥的程度，當(dāng)蒸汽溫度為t1時(shí)，濃縮液的相對(duì)密度為1.1-1.2；當(dāng)蒸汽溫度為t2時(shí)，濃縮液的相對(duì)密度為1.2-1.3；當(dāng)蒸汽溫度為t3時(shí)，濃縮液的相對(duì)密度為1.3-1.4；當(dāng)蒸汽溫度為t4時(shí)，物料已成為干浸膏，從而通過(guò)在線(xiàn)檢測(cè)蒸汽溫度準(zhǔn)確判斷物料濃縮干燥的程度。

隨著濃縮不斷進(jìn)行，物料的重量也在不斷減輕，通過(guò)預(yù)先對(duì)物料的重量進(jìn)行設(shè)定，即可通過(guò)在線(xiàn)檢測(cè)物料重量準(zhǔn)確判斷濃縮干燥的程度。

蒸汽溫度檢測(cè)和物料重量檢測(cè)既可以單獨(dú)進(jìn)行，也可以二者聯(lián)用，均可以實(shí)現(xiàn)判斷濃縮干燥終點(diǎn)的目的，當(dāng)二者聯(lián)用時(shí)，能夠排除更多的干擾，檢測(cè)的結(jié)果更加準(zhǔn)確。

本實(shí)施例中所涉及到的各種元部件，如微波爐、真空冷凝器、控制器、溫度傳感器、電子秤、電動(dòng)升降板、電磁屏蔽板、物料感應(yīng)器、電磁泄氣閥等均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)各種商業(yè)途徑購(gòu)買(mǎi)得到，也可以按照本實(shí)施例中所描述的產(chǎn)品功能自行設(shè)計(jì)。