[发明专利]一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥系统及其方法

权利要求书

1.一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥系统，其特征在于，包括：

红外辐射装置，用于物料干燥，其结构包括箱体和干燥室、红外辐射板(3)、置物台(7)和无级调节高度装置(8)；所述箱体由角钢、薄钢板制成，箱体与干燥室之间填充隔热材料；所述箱体顶部的中间部分安装有耐高温钢化玻璃或石英玻璃(17)，干燥室顶板相同位置处预留同样大小的孔，用于机器视觉采集干燥物料信息；所述红外辐射板(3)固定在干燥室内顶板除中间开孔的部位，置物台(7)设置在红外辐射板(3)下方，用于放置干燥物料；

在线检测控制装置，用于检测加热过程中物料的温度、湿度、质量、形状及其色泽的变化，其包括：置于红外辐射装置上方的工业相机(1)，快速电子鼻(14)、干燥室内的称重传感器(9)、温度传感器、湿度传感器、控制模块(10)、设备开关和计算机(11)；

所述的红外辐射板(3)、热风鼓风机(16)由晶闸管(104)调节电压或电流控制；根据设定的程序，将信号反馈给控制电路，控制电路输出控制信号连续调节红外辐射板以及热风鼓风机功率，从而实现不同干燥方式下对物料温度的精准控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥系统，其特征在于，所述的控制模块(10)，包括温度传感器、湿度传感器、NI数据采集卡(105)、晶闸管(104)；所述的温度传感器和湿度传感器包括连接红外辐射板(3)的第一热电偶(101)、连接物料的第二热电偶(102)、连接热风鼓风机(16)的第三热电偶(103)；连接红外辐射板(3)的第一热电偶(101)与晶闸管(104)连接，晶闸管(104)通过NI数据采集卡(105)连接计算机(11)。

3.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥系统，其特征在于，所述的红外辐射装置的内壁和外壁之间的优选距离为5cm，用隔热材料填装。

4.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥系统，其特征在于，所述的置物台(7)下方安装着无级调节高度装置(8)，用于调节物料与红外辐射板(3)的距离。

5.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥系统，其特征在于，所述的置物台(7)和无级调节高度装置(8)下方，有一个固定于红外辐射装置底部的称重传感器(9)。

6.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥系统，其特征在于，所述的机器视觉包括相机支架(2)、工业相机(1)和照明装置(5)；相机支架(2)置于红外辐射装置箱体上方，可调节工业相机(1)的角度与高度；所述照明装置(5)包括均布在红外辐射装置干燥室的耐高温LED灯、卤素灯。

7.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥系统，其特征在于，所述的快速电子鼻(14)为便携式，含PEN系列电子鼻以及zNose电子鼻，用于检测干燥过程中物料气味成分。

8.一种基于多源信息融合的红外热风联合的智能控制干燥方法，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的系统，所述方法包括如下步骤：

步骤一、物料准备：采后果蔬洗净并切片，均匀平铺在红外辐射腔内的置物台上；

步骤二、设备调试并启动：热电偶感温元件连接物料表面，调节相机的高度和置物台的高度，打开电源并且调节相机，使得相机能够准确采集物料的形态与色泽；

步骤三、在线检测与数据传输：干燥过程中物料的温度通过热电偶传输至计算机中，物料质量、图像特征和气味特征响应传感器等信号参数通过USB连接线传输至计算机中；

步骤四、在线调节：根据预设干燥条件编写相应的控制程序，控制电路输出信号在线调节控制红外辐射板及热风鼓风机功率，满足干燥要求；

步骤五、物料降温：将干燥至目标水分的物料放置在自然条件下的室温环境中降温。