登陆注册
27252600000017

第17章 检测仪表

蔬菜的人工干燥,是在一定的干燥设备中,根据定制的干燥基准,通过调节控制干燥介质的温度、相对湿度,使其与****蔬菜的含水率变化和干燥应力变化相适应,在保障质量的前提下,使蔬菜变干的过程。对于干燥设备来说,需要评价其干燥性能,例如温度、湿度的调节范围及其分布均匀性等。干燥过程的实施,首先要随时测知蔬菜的含水率变化和干燥介质温度、湿度,其次还必须掌握蔬菜内部干燥应力的发生和发展情况,把干燥应力控制在容许的范围内,以避免或减轻干燥缺陷。

一、温度、相对湿度

温度、相对湿度的测量,主要是选择合适的仪表并掌握其合理的安装与使用。

(一)温度的测量

温度测量仪表的选用应考虑适用性、可靠性和经济性。适用性主要考虑测温范围、精确度,并符合安装及使用要求。蔬菜干燥室干温度通常不大于150℃,测温范围在0℃~200℃较合适,对于中低温干燥,如除湿干燥和太阳能干燥,也可定在1℃~100℃范围。脱水蔬菜生产上常用的测温仪表有以下几种。

1.玻璃温度计

利用玻璃管内(毛细管)的液体受热而均匀膨胀的原理测量温度。通常都用水银温度计,因为使用方便、稳定可靠、价格便宜。缺点是易损坏,不能遥测,热惰性大。

2.双金属温度计

感温元件是装在保护套管内的绕成螺旋形的双金属片,一端固定在套管的末端(固定端),另一端装在细轴上,轴端装有指针。当温度发生变化时,由于双金属片内外侧的膨胀系数不同,感温元件自由端便旋转带动指针转动,在刻度盘上指出温度读数。这种温度计坚固耐用,也容易读数,但精度较低(分度值为2℃)。

3.压力式温度计

压力式温度计由感温元件温包、传压元件毛细管和变形元件弹簧管等组成。闭合系统内填充有工作物质,测温时,闭合系统内工作物质的体积和压力随温度而变化,使弹簧管产生一定的变形,然后借助齿轮或杠杆机构的传动,牵动指针在刻度盘上指出相应的温度值。这种温度计的优点是不怕振动,读数清晰,并可在一定距离内遥测。缺点是由于由热惰性和机械惰性(由工质和毛细管壁的摩擦而引起的),使测温滞后较大,其压力系统也不耐久,一旦泄漏即报废。使用时须保护毛细管不被碰伤,并注意经常检验。闭合系统易损坏,测温不够可靠。

4.热电阻温度计

热电阻温度计由热电阻温度传感器、连接导线和测温仪表三部分组成。其原理是基于导体或半导体的电阻值于温度成一定的函数关系的性质。即介质的温度通过热电阻转变成电流信号,由连接导线传递到温度仪表,换算成温度值指示出来。

工业上常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻,前者的温度范围为-120℃~500℃,后者为-50℃~150℃。铜热电阻可满足干燥室的使用要求,价格也较便宜。与热电阻配套的测温仪表种类较多,就其原理而言,主要有动圈式仪表和电子自动平衡式仪表,包括电子电位差计和电子平衡电桥,并有许多不同功能和不同类型的设计。随着计算机技术的发展,微机化、智能化的数显式测温、控温仪表的应用也已相当普遍。

热电阻温度计灵敏度高,精确度高,不易发生故障,测温可靠,并可远距离遥测,便于实现多点检测和半自动、自动控制;也便于实现温度自动化记录和超温自动报警等多种功能。

5.热电偶温度计

由热电偶温度传感器、连接导线和测温仪表组成。热电偶测温元件是两根不同的导体或半导体,其中一端相互焊在一起,作为工作端(热端),另一端不焊接,作为自由端(冷端),通过导线或补偿导线与测温仪表相连接。测温时由于工作端和冷端温度不同,回路中便产生热电势。当热电偶的材料和冷端的温度时,回路中的热电势是工作端温度的单值函数,可通过仪表以毫伏值或换算成温度值显示出来。热电偶温度计的冷端温度规定为0℃。测量时常用补偿导线进行补偿。

热电偶的测量范围宽,并可测量“点”的温度,在脱水蔬菜干燥技术上,主要应用于测量炉气和炉膛的燃烧温度,也可用于测量干燥过程中蔬菜中心层的温度变化。

(二)相对湿度的测量

测量气体介质相对湿度的仪表,有用干湿球法的干湿球湿度计,用露点法的露点湿度计,用吸湿法的******电阻湿度计和湿胀法的毛发或尼龙丝湿度计等。在脱水蔬菜干燥技术上应用的主要由干湿球湿度计和毛发湿度计。

1.干湿球湿度计

其中一支湿度计的感温端包着纱布,纱布的下部浸在水中,使纱布保持潮湿,这支温度计叫做湿球温度计,而未包纱布的另一支叫做干球温度计。由于湿球温度计的纱布水分蒸发,需要消耗汽化潜热,使湿球温度计的读数比干球温度计低。此差值叫做干湿球温度差,其大小与气体介质的压力、气流速度和相对湿度有关。当介质压力和气流速度为一定值时,相对湿度越低,湿纱布的水分蒸发越强烈,干湿球温度差越大。反之,相对湿度越高,干湿球温度差越小。当气体介质达到饱和时,干湿球温度差为零。即相对湿度与干湿球温度差有一定函数关系。应用时只要根据所测的干球温度和干湿球温度差,查附录的湿度表,就可得知气体介质的相对湿度。

用于湿球湿度计测量相对湿度不受温度的影响,测量范围宽,且结构简单、安装使用方便、工作可靠、使用寿命长,还可同时测量温度和相对湿度,并可根据需要,设计成湿度集中检测、记录和自动控制装置,是脱水蔬菜干燥室中使用最普遍的湿度计。

2.毛发湿度计

低温除湿干燥室常使用毛发湿度计测量和控制干燥介质的相对湿度。这种湿度计是根据毛发随相对湿度的变化而伸缩的特性设计的。将几十根毛发组成一束,根据其伸缩的长度便可直接指示相对湿度值。毛发湿度计使用简便,并可直接读出相对湿度值,无需换算。电触点的毛发湿度计可作为自动控制的湿度传感器。

毛发湿度计的缺点时测湿范围窄,受介质温度限制,精确度也较差,需要经常校验。通常在60℃以下的室温和相对湿度85%以下使用较好。若温度超过70℃或相对湿度超过90%较长时间使用时,毛发容易变质而损坏。

检测装置安装应符合以下规定。

①温度计、湿度计安装时,测量部分的传感元件应布置在被干燥蔬菜的侧面且具有代表性的位置,并与干燥介质流动方向垂直。对于可逆循环窑,蔬菜堆两侧都应装温度计、湿度计,以便任何时候都能以蔬菜堆进风侧的温度、湿度作为执行干燥基准的依据。温度计、湿度计的显示部分应在操作间容易平视观察的位置,以便于观测和避免视差。

②湿球温度计传感器距水盒水位应保持20~50毫米的距离。若太小,会妨碍湿纱布处空气的流通,太大则难以保持湿纱布潮湿。

③纱布不能包得太厚,以3~4层医用脱脂纱布为宜。纱布和水质须保持干净,并注意加水保持水杯的水位,以确保纱布始终潮湿。

二、含水率的测量

在脱水蔬菜干燥过程中,对含水率的实时检测时执行脱水蔬菜干燥基准的重要依据之一。测量蔬菜含水率的方法很多,主要由重量法、电阻法、干馏法及滴定法等。目前,脱水蔬菜生产企业通常采用的是重量法和电测法。

(一)重量法

最传统、最基本的蔬菜含水率测定方法。用重量法测量蔬菜含水率准确可靠,而且不受含水率范围的研制。但测量时需要截取试样,破坏蔬菜、耗时长、操作繁琐。由于薄试片暴露在空气中其水分容易发生变化,因此,测量时要注意截取试片后或取出烘箱后应立即称重,如不能立即称重,须立即用塑料袋包装,防止水分蒸发。

(二)电阻法

根据蔬菜的某些电学特性与含水率的关系,设计成含水率测定仪直接测量食醋爱含水率的方法。依据蔬菜电学特性的不同,电测法可分为电阻式含水率测定仪和介电式含水率测定仪两种。该法测量方便、快速,且不破坏蔬菜,但测量范围有限。

1.电阻式含水率测定仪

在研究蔬菜的电导率(电阻率的倒数)的对数于含水率之间函数关系图时不难发现,在含水率6%~30%范围内,该关系曲线为斜率较大的直线段,即电阻率随含水率的变化较明显,故在该含水率范围内测量较准确。含水率超过30%,曲线出现较大的转折,斜率变得非常平缓,即电阻率随含水率的变化不明显,故测量的精确度差。含水率高于60%时,蔬菜则接近于导体,也难以测得真实含水率。而当含水率低于6%时,蔬菜接近绝缘体,电阻太大不易测量。因此,电阻式含水率测定仪测量蔬菜含水率的准确性范围在6%~30%之间。

2.介电式含水率测定仪

介电式含水率测定仪,,是利用蔬菜的介电常数和功率损耗角的正切值与蔬菜含水率的关系来测定蔬菜含水率的仪器。按照设计原理的不同可分为三类,即功率损耗式、电容式和电容—功率损耗式。其原理为:依据在高频交流电场的作用下,蔬菜的介电常数和功率损耗角的正切值与蔬菜含水率成正比的关系来测定脱水蔬菜含水率。

功率损耗式含水率测定仪是利用介电损耗因子随含水率的变化规律来测定蔬菜含水率的仪表。它具有方便、快速、不破坏蔬菜等优点。但其测量精度较电阻式为低,其原因是蔬菜表面的含水率对仪表读数有决定性影响,因为接近电极之电场较强;此外还包括板面粗糙情况以及电极设计方式对其精度的影响。

影响功率损耗式含水率测定仪的因素主要有如下几方面:

(1)品种。主要是指蔬菜的构造及所含的电解质浓度,如内含物、灰分及无机盐等。

(2)密度。绝干蔬菜的介电损耗因子随着密度的增加而增大;高含水率时,介电损耗因子与密度之间的关系曲线将会有轻微的向下凹的趋势。

(3)电极。表面接触式的电极必须紧贴蔬菜表面,否则会由于气隙的存在导致测量结果不准确。

电容式含水率测定仪指示仅以介电系数为被测参数,利用介电系数随蔬菜含水率的变化规律来测定蔬菜含水率的仪表。由于技术和设备费用昂贵的原因,至今还没有在脱水蔬菜加工业中广泛应用。

电容—功率损耗式含水率测定仪是利用介电系数和介电损耗因子两个参数随含水率的变化规律来测定蔬菜含水率的仪表。从原理上讲,此种方法综合考虑了蔬菜的介电系数和介电损耗因子两方面的影响,是一种比较好的测试方法,但是由于蔬菜含水率与蔬菜介电系数以及介电损耗因子之间关系复杂,在实际生产中很少采用。

综上所述,目前在我国应用比较广泛的几种含水率测量方法都有各自的优缺点。

同类推荐
  • 米格飞机的传奇:米格风云

    米格飞机的传奇:米格风云

    米格系列战斗机是苏联/俄罗斯战斗机的重要组成部分,也是世界著名的战斗机,本书主要从型号入手,讲述了米格设计局从诞生至今的基本情况。从型号的研制背景、型号的使用情况等进行介绍,在讲述型号研制生产的同时,还侧面讲述了世界政治和社会的演变,是了解米格战斗机较为理想的参考读物。本书适合军事和航空爱好者阅读,也可以作为从事飞机设计、生产和使用的专业人员的参考读物。
  • 朱育理文集

    朱育理文集

    中国航空工业史编修办公室所编的《朱育理文集》是朱育理同志在20世纪末、21世纪初担任国家质量技术监督局、航空航天工业部、中国航空工业总公司和全国人民代表大会环境与资源保护委员会领导期间发表的讲话和文章这些讲话和文章充分体现了朱育理同志深刻认知社会主义市场经济推进航空工业深化改革绘制航空工业发展战略蓝图高度重视质量。
  • 水调歌头

    水调歌头

    本书是一部反映南水北调中线工程建设的纪实文学作品,是一部展示汉水流域历史渊源,地理特征,自然资源,环境保护,民俗风情,景观胜迹的富有资料性、可读性的文化著作,更是一部描写中国水利工程命运的具有深厚文化底蕴和人文内涵的厚重、阔大的作品。
  • 豪赌三万英尺:空中客车挑战波音霸权

    豪赌三万英尺:空中客车挑战波音霸权

    本书详细地讲述了空中客车公司如何从一棵幼苗长成参天大树,以及从一个被美国飞机制造商嗤之以鼻的欧洲公司一步一个脚印地超过波音公司成为世界头号民用飞机制造商的艰难发展历程。在这漫长的过程中,公司既要面对美国制造商的强大压力,又要克服合作伙伴之间由于特殊的体制带来的种种矛盾和来自政治(包括政府)的种种压力,几乎是举步维艰,走一步摆三步。全书的戏剧性和故事性极强,空中客车公司每一次陷入绝境时令人叹息,每一次峰回路转又令人拍案叫绝,而折射出的经验与教训又使人回味无穷。本书可作为航空界管理与科研人员的参考读物。
  • 不可思议的新材料

    不可思议的新材料

    随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。今天,我们穿的、住的、用的都可能是科技带来的创新成果。那些看似柔弱的纤维却比钢铁还硬百倍,战机只要刷上特殊的材料就能躲避雷达的探测,这就是特殊材料的魅力。
热门推荐
  • 恶魔少爷的专宠

    恶魔少爷的专宠

    这个世界玄幻了吗?霸道总裁竟然是妻管严!不定期更新,绝不弃坑。谢谢支持!
  • 王俊凯我们之间的信任呢

    王俊凯我们之间的信任呢

    “雨儿,当初是我没搞清情况,错怪你了我给你道歉,在给我一次机会,好嘛?”’“呵,你错怪我了,你想想我当初和你解释你是怎嘛说的”。“我..........”“行了,你走吧,我要休息了”。
  • 一枕缠欢:总裁宠上瘾

    一枕缠欢:总裁宠上瘾

    她是遭遇凄惨的私生女,他是战无不胜的商场奇才。阴错阳差的相遇,他尝到了甜头,她却逃之夭夭。当她再次被擒住,他双眸炯亮,废话不多说,直接用行动宣告他的占有欲。面对残暴的摧花毒手,她死命挣扎,“放我下去!”他步步逼近,把她压倒在身下:“去哪?去开房?你不觉得在车上更刺激么!”传言说,每到夜半时分,枫棠公馆就会传出女人的尖叫,一声比一声高,听起来似乎还有点甜……
  • 春雨逸响

    春雨逸响

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 妲己不倾城

    妲己不倾城

    一朝穿越,她以盲女化身妲己。半世轮回,她淡然看这世间,清冷彻寒。那个被史书命为最宠幸她的男人,嫌恶她,厌弃她,恨不得把她丢入鹿台锻烧成粉!而她,只是浅浅的一笑,他如何,那又与她何事?当他在朝堂讥讽于她时,她只是笑,点头称是。当他始终没有宠幸她时,她仍是笑,大呼恩典。然而当她重病得快要死去,他却宣告了一声他要娶她,不顾她受伤的身体,依旧要执行那些繁杂的俗礼,害得她伤上又是伤!新婚之夜,她徘徊在生死边缘,而那个明君,居然和她的妹妹在不远的行宫之中,欢笑肆意、一夜不归!可是,就在她“死去”离开之时,他又为何从此颓废、不理世事?明君纣王,她不过是个路人,并不倾城的路人……
  • 珥笔肯綮

    珥笔肯綮

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 匈弑国

    匈弑国

    徐悠然重生在乱世初现的匈弑国,这里是一个将星云集的地方,他在不断的成长中,发现这里不只是只有他一人是从那里而来。这里身怀绝技惊才艳艳之辈层出不穷,有出生开始就坐拥一方权势之人、有天资聪颖之人、有携前世记忆之人、有刻苦修行通过努力达到顶峰之人,在这山河俱碎的时代,看他如何面对这些顶尖精英,如何在乱世中生存和成长。
  • 亘古武神

    亘古武神

    荒古大陆,无尽宗门,亿万皇朝,一个少年自偏僻小城中崛起,携九幽神珠,踏破诸天。......热血激烈的对决,顶级天才的碰撞。武学、神通,无穷无尽的新奇法宝,修道的法力争斗,人间的爱恨情仇,一切尽在‘九幽战神’。......求推荐、收藏!
  • 唯爱与美食不可辜负

    唯爱与美食不可辜负

    在本书中,作者讲述了二十五个关于各类美食的故事。穿插于蛋糕、甜点、意面、咖喱酱肉、鱼子酱、螃蟹浓汤、鲜蚝之间的,是女性对于生活、情感、人生的领悟和面对世界的勇气和执着。这种食物与情感交融在一起的感性文字会轻触到她们柔软的内心,让这些在都市中被迫坚强成长的女性能够通过阅读抚慰心灵的孤独与冰冷。
  • 替罪王妃

    替罪王妃

    悲催的穿越嫁人,她嫁给了他的父王,洞房夜却死了夫君,成了陪葬品。侥幸逃脱陪葬的命运,她还没来得及庆幸,他就邪气地逼来:”母妃,给我暖床好吗?”她乖乖地脱掉衣服横躺在床供他蹂躏,顺从的如同羔羊。他时而暴戾,时而温柔,她渐沉迷于他的情网之中,他却每每在她情动时对她当头棒喝。第一次,他将她丢给骑兵营的将士,犒赏他们的战功;第二次,他将她恭手送于别人;第三次,她先他之前撕碎他的画像,在纸屑之中转身,心死。再归来,他是金离国的将军,她身负绝技,站立在他敌人将领的身旁。他怒问;“你离开我就是为了跟这个男人在一起?”她答:“有何不可!”并当他面与别人上演热吻戏。他气极:“我君无欢看上的女人,别人别想染指!”她启唇轻笑:“如果是我染指别人哪?”他道:“除非我死!”她笑得肆意:“那就去死!”