[实用新型]一种基于欧姆加热的蛋白凝胶类食品加热凝固装置

权利要求书

1.一种基于欧姆加热的蛋白凝胶类食品加热凝固装置，该装置包括控制面板(1)、机盖(2)、机身(3)、底座(4)、电源开关(5)、三孔电源插座(6)；控制面板(1)由LED指示灯(101)、功能按键(102)、LCD1602液晶显示屏(103)组成，控制面板(1)通过背胶3M468粘贴在上机盖(201)上，其控制端通过导线与控制电路板(203)的相应接口连接；机盖(2)由上机盖(201)、下机盖(202)、控制电路板(203)、上耦合器(204)、DS18B20温度传感器防水探头(205)组成，上机盖(201)通过螺钉与下机盖(202)连接，控制电路板(203)和上耦合器(204)分别通过螺钉固定在下机盖(202)上，DS18B20温度传感器防水探头(205)通过螺母连接从下机盖(202)中部伸出，在装置盖紧机盖(2)工作时，实现加热内胆内食品温度的检测采集，其输出端通过导线与控制电路板(203)的相应接口连接；机身(3)由机身外壳(301)、加热内胆(302)、电极板(303)、不锈钢弹簧片(304)、下耦合器(305)组成，两个电极板(303)通过螺栓连接平行相对固定在加热内胆(302)两端，与机身外壳(301)两端的不锈钢弹簧片(304)紧密接触，两个不锈钢弹簧片(304)通过螺栓固定在机身外壳(301)两端，其螺栓伸出端通过导线分别连接市电220V电源负极和下耦合器(305)的电极端口，通过上下耦合器(204、305)的结合，实现与控制电路板(203)上固态继电器G3NB-240B-1(701)输出端口的连接；三孔电源插座(6)的外端可与电源插头连接，内端通过导线与电源开关(5)串联，并通过上耦合器(204)和下耦合器(305)的结合，与控制电路板(203)的电源输入端连接；底座(4)通过螺钉与机身外壳连接；装置尺寸为240*215*280mm³、加热内胆(302)尺寸为160*160*130mm³、制作容量为2L；最大输出功率为1700W；装置外壳为ABS树脂材质，通过3D打印成型；加热内胆(302)为食品级玻纤增强型PP板材质；电极板(303)为316L食品级不锈钢材质，控制面板(1)为磨砂PC材质，DS18B20 温度传感器防水探头(205)为316L不锈钢封装。

2.根据权利要求1所述的一种基于欧姆加热的蛋白凝胶类食品加热凝固装置，其特征是：控制电路板(203)为双面PCB板，尺寸为175*106*1.6mm³；主要包括固态继电器G3NB-240B-1(701)、串口通信电路(702)、LCD1602液晶显示电路(703)、功能按键电路(704)、LED指示电路(705)、单片机最小系统电路(706)、蜂鸣器发声报警电路(707)、DHT11温湿度检测电路(708)、DS18B20温度检测电路(709)、DC+5V开关电源模块(710)、电压采集电路(711)、电流采集电路(712)；串口通信电路(702)主要包括RS232母座、电平转换芯片MAX232及外围电路，其发送、接收端口分别连接单片机相应串口引脚，通过RS232转USB数据线与上位机连接，实现数据信息的双向传输；LCD1602液晶显示电路(703)主要由LCD1602液晶显示屏(103)及外围电路组成，其数据端及控制端分别与单片机相应IO引脚连接，实现装置运行过程中数据信息的实时显示；功能按键电路(704)主要由8个功能按键(102)组成，功能按键(102)的一端共地，另一端与单片机相应的IO引脚连接；用户通过功能按键(102)进行人机交互，可实现装置工作启停、参数设置、显示界面切换以及多种蛋白凝胶类食品的一键式制作功能；LED指示电路(705)由三个不同颜色的LED指示灯(101)分别串联限流电阻组成，三路LED指示电路(705)一端接DC+5V，另一端分别连接单片机相应I/O引脚，在装置进入不同工作阶段，由单片机控制输出低电平，分别导通三路LED指示电路(705)，发出不同颜色亮光，指示不同的工作状态；单片机最小系统电路(706)由STC12C5A60S2单片机、复位电路、晶振电路组成，实现对装置系统的控制；蜂鸣器发声报警电路(707)主要包括有源蜂鸣器，有源蜂鸣器一端连接DC+5V，另一端与单片机相应I/O引脚连接，由单片机驱动有源蜂鸣器，控制其开启关闭，发出不同操作时的提示报警声音；DHT11温湿度检测电路(708)由DHT11温湿度传感器及外围电路组成，其数据输出端连接单片机相应IO引脚，实现对装置机盖(2)内控制电路板(203)工作环境温度、湿度的监测；DS18B20温度检测电路(709)由DS18B20温度传感器防水探头(205)和外围电路组成，其数据输出端连接单片机相应I/O引脚，DS18B20温度传感器防水探头(205)通过螺纹安装并从下机盖(202)伸出，实时检测采集加热内胆中的食品温度；DC+5V开关电源模块(710)将市电AC220V转为DC+5V，为控制电路板(203)提供DC+5V工作电源；其AC输入端通过导线分别连接上耦合器(204)的220V电源正极端口及220V电源负极端口，DC输出端分别连接DC+5V和公共地GND；电压采集电路(711)由1∶1电压互感器及相应的采样电路组成，其输入端通过导线并联在上耦合器(204)电极端口和220V电源正极端口，其输出端与单片机ADCOI/O引脚连接，将采集的模拟电压信号AD转换为数字信号，实现加热内胆(302)两端输出电压的实时检测及数据反馈；电流采集电路(712)由额定电流比为10A/10mA电流互感器L1及外围电路组成，其输入端通过导线串联在主电路中，其输出端与单片机ADC1I/O引脚连接，将采集的电流信号AD转换为数字信号，实现加热内胆(302)内电流的实时检测及数据反馈。