[发明专利]一种称重式果蔬含水率在线检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种称重式果蔬含水率在线检测方法及系统，其中方法步骤包括：根据各类果蔬的实验测量数据建立各类果蔬的干燥模型；然后根据各类果蔬的干燥模型对果蔬进行烘干，通过测量出的果蔬重量实时变化，采用迭代计算、干燥模型和含水率计算模型，计算得出各类果蔬在干燥过程任意时刻的含水率。该称重式果蔬含水率在线检测方法通过实时称取果蔬重量的方法获取果蔬的实时含水率，能够实现果蔬含水率的在线测量，具有较高的测量精度，满足果蔬含水率的在线测量需要，有利于保证果蔬的干燥品质。

技术领域

本发明涉及一种果蔬含水率检测方法及系统，尤其是一种称重式果蔬含水率在线检测方法及系统。

背景技术

含水率是果蔬等农产品的一个重要质量指标，在农产品干燥加工过程中，必须及时了解含水率的变化情况，对含水率进行快速测定，以控制干燥过程的进行并使产品达到所要求的含水率。对含水率进行实时监测，是实现干燥过程自动控制的基础。由于新鲜的果蔬，含水率高达90％以上，将其干燥至安全含水率，干燥时间较长。因此，目前现有的果蔬烘干，多采用箱式或隧道式烘干机。一般都是将果蔬一层层地摆放在托盘上，再将托盘置于烘箱或烘房的搁物架上进行长时间的加热烘干。如果想要知道果蔬的含水率，就必须从正在烘干的烘房中取样，将样品送至实验室，通过烘箱法进行含水率测定。由于采用烘箱法测定果蔬的含水率，通常需要数小时时间。因此，不可能对烘干过程中果蔬的含水率进行监测，也无法实现对果蔬干燥过程的自动控制。目前，在果蔬烘干加工过程中，对果蔬产品最终含水率的控制，主要凭经验。操作工凭经验或根据实验室的干燥试验结果，预估产品的最终含水率决定干燥终止时间。这种操作极不可靠，无法精确把握产品的最终含水率，导致果蔬干燥品的质量很不稳定，严重影响果蔬干制品的商品价值。因此，市场亟需一种果蔬含水率在线检测方法和技术。

发明内容

发明目的：提供一种称重式果蔬含水率在线检测方法及系统，能够对各类果蔬在烘干过程中的含水率进行在线精确测量，从而确保果蔬干燥品的质量。

技术方案：本发明所述的称重式果蔬含水率在线检测方法，包括如下步骤：

步骤1，根据各类果蔬的实验测量数据建立各类果蔬的最佳干燥模型；

步骤2，根据对应果蔬的最佳干燥模型对果蔬进行烘干，并在烘干过程中对果蔬进行实时称重，再根据实时称重数据计算果蔬的初始含水率M0；

步骤3，根据果蔬的最佳干燥模型、初始含水率M0以及最终含水率Me计算果蔬的实时含水率。

作为方法的进一步限定方案，步骤1中建立各类果蔬的最佳干燥模型的具体步骤为：

步骤1.1，获得不同热风温度烘干的条件下各类果蔬样本的含水率随干燥时间变化的数据集；

步骤1.2，选择适合用于果蔬烘干的各种烘干模型，并建立模型集合；

步骤1.3，利用数据集中的数据对模型集合中的干燥模型采用回归分析法进行拟合，确定各个干燥模型中的待定系数，从而获得各类果蔬样本在不同烘干温度下的一系列干燥模型；

步骤1.4，对比获得的这一系列干燥模型，按照相关系数最大以及含水率的均方根误差最小的原则，确定在某个热风温度烘干的条件下各类果蔬的最佳干燥模型。

作为方法的进一步限定方案，步骤1.2中，建立的模型集合中包括各种薄层干燥模型。

作为方法的进一步限定方案，步骤1.3中，在利用数据集中的数据对选择的干燥模型采用回归分析法进行拟合时：

首先令：

MR＝(Mt-Me)/(M0-Me)

式中，MR为水分比，Mt为数据集中某一热风温度烘干的条件下t时刻的含水率，M0为初始含水率，Me为最终含水率；

再将获得的水分比MR赋值给对应的薄层干燥模型。