[发明专利]一种可控制烘干终点样品水分含量的快速节能粮食烘箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验室用粮食烘箱，尤其涉及一种可控制烘干终点样品水分含量的快速节能粮食烘箱。

背景技术

在粮食行业，因研究、检测等工作的需要，需将一定数量的粮食样品烘干至预定水分。目前，粮食烘干工作使用一般市售烘箱进行，而这些烘箱产品不具备控制样品烘干终点水分含量的能力。

在进行粮食水分快速检测仪开发时，需要各种水分含量的粮食样品用于仪器标定，而通常无法在自然环境下取得这些样品。目前，只能采用预存一批高水分粮食，通过自然或烘干降水的方式随机取得各种水分值粮食样品的办法，大大延长了开发时间并增加了不确定性。

按现行标准要求，在检测玉米容重时，玉米水分含量不得高于23％。而东北地区在进行玉米收储时，水分含量通常较高，经常达30％以上，为检测其容重只能使用微波炉或烘箱等进行烘干降水后再进行检测，而这些装置不能控制烘干终点，要取得预定水分含量样品只能依靠经验。

同时，按目前粮食水分检测标准中规定的烘箱使用方法，各种不同初始水分值的粮食都采用统一的烘干时间和方法(详见《粮食、油料检验水分测定方法》GB-5497-85)，加之烘箱额定功率通常在1kw左右，采取现行方法显然会造成较大的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可控制烘干终点样品水分含量的快速节能粮食烘箱，其在一般烘箱的基础上，通过在线称重、在线测湿、节能通风、热质传递等技术手段，可使粮食样品高效、环保地烘干到预定水分含量。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种可控制烘干终点样品水分含量的快速节能粮食烘箱，它包括烘箱、铝质烘干盒、在线称重天平、热交换除湿装置和电脑控制检测装置；所述烘箱包括机壳和发热元件，所述机壳由外层机壳和内层机壳两层构成，内层机壳内的空间构成烘干腔体，该两层机壳间夹设有机壳隔热材料，以减少热量散失到环境中，在所述烘箱的四周侧壁和顶壁的内层机壳上设有烘箱发热元件，该发热元件通断及温度受电脑控制检测装置控制；所述在线称重天平包括天平称重底座、与天平称重底座固定连接的连杆和与连杆连接的称重托盘；所述热交换除湿装置包括换热器和通过通风道与换热器连通的风扇。

所述烘箱内层机壳的内壁上设有温度传感器和湿度传感器，用于检测烘干腔内的温度和湿度，从而了解发热元件的工作情况，并间接了解粮食水分散失情况，与在线称重天平所进行的粮食失重量检测一起共同为控制烘干过程服务；所述在线称重天平的连接有称重托盘的连杆分别穿过烘箱底部的外层机壳、机壳隔热材料和内层机壳设于烘箱的烘干腔体内，与连杆连接的天平称重底座设于烘箱底部外面，天平称重底座与烘干腔之间间隔了机壳隔热材料，绝热设计保证称重天平不受烘箱高温的影响而降低精度；至少一个铝质烘干盒放置于烘箱的烘干腔体内，铝质烘干盒用于盛放待烘干粮食样品；所述烘箱顶部设有通孔，热交换除湿装置的带有风扇的通风道匹配的设置于该通孔处，换风速度受电脑控制检测装置控制，所述通过通风道与风扇连通的换热器设于烘箱外层机壳上，该换热器包括冷空气进气口、干热空气排气口、湿气排气口和凝结水排水口，所述干热空气排气口与烘箱的干热空气进气管一端连接，该烘箱的干热空气进气管另一端穿过烘箱侧壁处的外层机壳、机壳隔热材料和内层机壳设于烘箱的烘干腔体内，热交换除湿装置一方面起到热交换器作用，通过用烘箱内排出的湿热空气预热进入烘箱的冷风达到节能的目的，另一方面起到除湿作用，热交换后的湿空气通过换热器的是湿气排气口排出，移走了粮食表面水气，提高了水分传质动力，同时，强制换风可加强烘箱内空气流动，使粮食样品受热更均匀；所述电脑控制检测装置通过导线分别与发热元件、在线称重天平、温度传感器、湿度传感器和热交换除湿装置的风扇连接，通过对重量、温度和湿度这些指标的检测，共同判定烘干进程情况，并结合所烘干粮食样品本身传热、传质特性，通过调整烘干温度和通风速度调整烘干进程。

所述烘箱发热元件设于烘箱的四周侧壁和顶壁的内层机壳和机壳隔热材料间。

所述烘箱发热元件设于烘箱的四周侧壁和顶壁的内层机壳内表面上。

所述在线称重天平的连杆为绝热连杆，该绝热设计保证在线称重天平不受烘箱高温的影响而降低精度。

工作原理

首先要测量需烘干粮食样品的总水分含量(X₁)也称为初始水分；步骤如下：

一、精确称量样品M_S，一般可取5g左右，称量精度0.001g。

二、将烘干终点水分设为零，使用本发明烘箱进行烘干。