基于超聲技術(shù)的高效無損水果清洗生產(chǎn)線的制作方法

基于超聲技術(shù)的高效無損水果清洗生產(chǎn)線的制作方法專利名稱：基于超聲技術(shù)的高效無損水果清洗生產(chǎn)線的制作方法技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種基于超聲技術(shù)的高效無損水果清洗生產(chǎn)線。背景技術(shù)：農(nóng)產(chǎn)品采后商品化處理，是增強市場競爭力，提高經(jīng)濟效益的重要手段，其主要技術(shù)環(huán)節(jié)包括挑選、清洗、分級和包裝。清洗是采用浸泡、沖洗、噴淋等方式水洗、毛刷等清除農(nóng)產(chǎn)品表面污物，減少病菌和農(nóng)藥殘留，使之清潔、衛(wèi)生，符合商品要求和衛(wèi)生標準，提高商品價值。清洗是農(nóng)產(chǎn)品采后商品化處理的一個重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的清洗方法主要有(1)浸洗法農(nóng)產(chǎn)品在水槽浸泡一段時間，表面粘附的污染物松離而浮于水中，通過換水而排出。(2)鼓風法將農(nóng)產(chǎn)品的采收、裝箱、運輸?shù)冗^程中帶入的雜物，如殘枝碎葉，砂石等等，通過吹風處理，完成雜物分離。(3)噴淋法在農(nóng)產(chǎn)品上方噴射有一定壓力的水流，使已經(jīng)浸泡松脫的污染物與物料分離。(4)摩擦攪拌法摩擦攪拌是在浸洗和噴淋過程中用攪拌機構(gòu)(如漿葉式攪拌器等)與農(nóng)產(chǎn)品之間、農(nóng)產(chǎn)品與農(nóng)產(chǎn)品之間接觸摩擦，使粘附在農(nóng)產(chǎn)品表面的污染物松離脫落達到清洗的目的。(5)振動法振動式是利用振源產(chǎn)生的強大振動，使物料表面污染物脫離后被水帶走。該方法不適于清洗易受損傷的物料。(6)刷洗法利用毛刷對農(nóng)產(chǎn)品表面的泥沙污物進行清洗。這些方法在應(yīng)用于水果清洗時存在的問題主要有(1)難以清洗水果的凹陷部位農(nóng)產(chǎn)品的表面存在凹陷部位低于農(nóng)產(chǎn)品表面其它部位，水流、毛刷等清洗介質(zhì)難以進入，形成清洗死角。(2)噴淋法、振動法、摩擦攪拌法、刷洗法等清洗方法會傷害農(nóng)產(chǎn)品表面。(3)浸洗法通常需要較長的清洗時間，清洗效率低，對于農(nóng)產(chǎn)品表面的頑固性污垢難以清除。此外，用水量大，對生產(chǎn)成本控制不利；同時，浸泡時間過長，會影響農(nóng)產(chǎn)品風味，降低其商品價值。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種利用超聲波進行水果清洗的生產(chǎn)線。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明包括箱體，多個第一換能器，第一隔板，第一蓋板，隔條，滾筒，軸，進水口，皮帶，水果隔板，水位傳感器，出水口，多個第二換能器，第二蓋板，第四隔板，第三隔板，第二隔板，超聲電源和控制器。多個第一換能器被夾在第一蓋板和箱體之間，多個第一換能器和第一蓋板被夾在第一隔板和第二隔板之間，多個第二換能器被夾在第二蓋板和箱體之間，多個第二換能器和第二蓋板被夾在第三隔板和第四隔板之間；兩個滾筒分別通過兩根軸安裝在箱體上方，裝有隔條的皮帶環(huán)繞在兩個滾筒上，兩個滾筒中心線組成的平面與水平面夾角為a;水果隔板安裝在箱體的內(nèi)側(cè)，安裝在皮帶上隔條從水果隔板下方通過，水位傳感器安裝在箱體的內(nèi)側(cè)；進水口和出水口分別安裝在箱體的外側(cè)；多個第一換能器和多個第二換能器分別與超聲電源相連接，超聲電源和水位傳感器分別與控制器相連接。本發(fā)明具有的有益效果是利用超聲波清洗時液體內(nèi)產(chǎn)生的氣泡非常均勻的特點，能對水果進行均勻一致的清洗，水果以傾斜的方式進入清洗區(qū)域，通過穿越駐波的方式進行清洗，能保證清洗效果。圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、箱體，2、多個第一換能器，3、第一隔板，4、第一蓋板，5、隔條，6、滾筒，7、軸，8、進水口，9、皮帶，10、水果隔板，11、水位傳感器，12、水果，13、出水口，14、多個第二換能器，15、第二蓋板，16、第四隔板，17、第三隔板，18、第二隔板，19、超聲電源，20、控制器。具體實施例方式如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括箱體1，多個第一換能器2，第一隔板3，第一蓋板4，隔條5，滾筒6，軸7，進水口8，皮帶9，水果隔板10，水位傳感器ll，出水口13,多個第二換能器14，第二蓋板15，第四隔板16，第三隔板17，第二隔板18，超聲電源19，控制器20。第一換能器2采用RLU-7950D-20H，第二換能器14采用RLU-3630D-60H，水位傳感器11采用RSF73Y050RM水位開關(guān)，超聲電源19采用GCH-Q型超聲電源，控制器20采用S7-200型PLC控制器。如圖1所示，多個第一換能器2被夾在第一蓋板4和箱體1之間，多個第一換能器2和第一蓋板4被夾在第一隔板3和第二隔板18之間，多個第二換能器14被夾在第二蓋板15和箱體1之間，多個第二換能器14和第二蓋板15被夾在第三隔板17和第四隔板16之間。兩個滾筒6分別通過兩根軸7安裝在箱體1上，皮帶9環(huán)繞在兩個滾筒6上，兩個滾筒6中心線組成的平面與水平面夾角為ct。隔條5安裝在皮帶9上。水果隔板10安裝在箱體1的內(nèi)側(cè)，安裝在皮帶9上隔條5從水果隔板10下方通過，水位傳感器11安裝在箱體1的內(nèi)側(cè)。如圖2所示，進水口8和出水口13安裝在箱體1的外側(cè)。如圖3所示，多個第一換能器2和多個第二換能器14分別與超聲電源19相連接，超聲電源19和水位傳感器11分別與控制器20相連接。設(shè)計時，按式(1)計算兩個滾筒6中心線組成的平面與水平面夾角為cc:(i)&—在假定第一換能器2所產(chǎn)生的超聲波形成駐波的情況下，要求水果通過駐波^次時兩個滾筒6中心線組成的平面與水平面所必須具備的最小夾角；&—在假定第二換能器14所產(chǎn)生的超聲波形成駐波的情況下，要求水果通過駐波^次時兩個滾筒6中心線組成的平面與水平面所必須具備的最小夾角；按式(2)計算^:"一々)(2)式中-——水果通過駐波的次數(shù)；A——第一換能器2產(chǎn)生的超聲波的波長；A——第一隔板3和第二隔板18之間的水平距離(如圖1所示)；按式(3)計算《2:,A、ma，=ar難(-)、J乂complexformulaseeoriginaldocumentpage6式中AT2——水果通過駐波的次數(shù)；&——第二換能器14產(chǎn)生的超聲波的波長；A——第三隔板17和第四隔板16之間的水平距離(如圖1所示)；水果清洗的工作過程如下①啟動超聲波換能器。控制器20首先檢測水位傳感器11，判斷水位是否到達正常水位。當水位達到正常水位時，啟動超聲電源19，第一換能器2和第二換能器14開始工作。②水果入水。如圖1所示，水果12從箱體1的左側(cè)進入箱體1，軸7在外力作用下作逆時針旋轉(zhuǎn)，滾筒6在軸7作帶動下，也作逆時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動皮帶9和隔條5—起作逆時針旋轉(zhuǎn)，隔條5從箱體1的左側(cè)將浮在水面上的水果12壓入水中，使水果12隨隔條5—起作逆時針旋轉(zhuǎn)。③水果清洗。如圖1所示，水果12分別在第一隔板3和第二隔板18之間、第三隔板17和第四隔板16之間形成的清洗區(qū)域得到清洗。④水果上浮。如圖1所示，在箱體l的右側(cè)，當隔條5接近豎直位置時，水果12在浮力作用下自然上浮，由人工或其它裝置從箱體1的右側(cè)將水果12取出，完成水果12的清洗。如圖1所示，為了防止水位發(fā)生變化時，在第一隔板3和第二隔板18之間、第三隔板17和第四隔板16之間的區(qū)域發(fā)生駐波現(xiàn)象，影響清洗效果，將兩個滾筒6安裝在不同高度，使水果以傾斜的方式進入清洗區(qū)域，通過穿越駐波的方式進行清洗，保證清洗效果。如圖1所示，為了防止清洗后的水果再次進入箱體1的左側(cè)，重復清洗，造成生產(chǎn)率下降和能源浪費，在箱體1的中部上方，設(shè)計了水果隔板10，將待清洗的水果和清洗完成的水果分隔開。權(quán)利要求1.一種基于超聲技術(shù)的高效無損水果清洗生產(chǎn)線，其特征在于它包括箱體(1)，多個第一換能器(2)，第一隔板(3)，第一蓋板(4)，隔條(5)，滾筒(6)，軸(7)，進水口(8)，皮帶(9)，水果隔板(10)，水位傳感器(11)，出水口(13)，多個第二換能器(14)，第二蓋板(15)，第四隔板(16)，第三隔板(17)，第二隔板(18)，超聲電源(19)和控制器(20)；多個第一換能器(2)被夾在第一蓋板(4)和箱體(1)之間，多個第一換能器(2)和第一蓋板(4)被夾在第一隔板(3)和第二隔板(18)之間，多個第二換能器(14)被夾在第二蓋板(15)和箱體(1)之間，多個第二換能器(14)和第二蓋板(15)被夾在第三隔板(17)和第四隔板(16)之間；兩個滾筒(6)分別通過兩根軸(7)安裝在箱體(1)上方，裝有隔條(5)的皮帶(9)環(huán)繞在兩個滾筒(6)上，兩個滾筒(6)中心線組成的平面與水平面夾角為α；水果隔板(10)安裝在箱體(1)的內(nèi)側(cè)，安裝在皮帶(9)上隔條(5)從水果隔板(10)下方通過，水位傳感器(11)安裝在箱體(1)的內(nèi)側(cè)；進水口(8)和出水口(13)分別安裝在箱體(1)的外側(cè)；多個第一換能器(2)和多個第二換能器(14)分別與超聲電源(19)相連接，超聲電源(19)和水位傳感器(11)分別與控制器(20)相連接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲技術(shù)的高效無損水果清洗生產(chǎn)線，其特征在于所述的兩個滾筒(6)中心線組成的平面與水平面夾角《為(i)A——在假定第一換能器(2)所產(chǎn)生的超聲波形成駐波的情況下，要求水果通過駐波A^次時兩個滾筒(6)中心線組成的平面與水平面所必須具備的最小夾角；%—在假定第二換能器(14)所產(chǎn)生的超聲波形成駐波的情況下，要求水果通過駐波A^次時兩個滾筒(6)中心線組成的平面與水平面所必須具備的最小夾角；按式(2)計算"1:式中——水果通過駐波的次數(shù)；&——第一換能器(2)產(chǎn)生的超聲波的波長；A——第一隔板(3)和第二隔板(18)之伺的水平距離；按式(3)計算a2:a2=arctg(N2λ2/2L2)(3)式中-N2——水果通過駐波的次數(shù)；λ1—第二換能器(14)產(chǎn)生的超聲波的波長；L1——第三隔板(17)和第四隔板(16)之間的水平距離。全文摘要本發(fā)明公開了一種基于超聲技術(shù)的高效無損水果清洗生產(chǎn)線。多個第一換能器安裝在第一蓋板、箱體、第一隔板和第二隔板之間，多個第二換能器安裝在第二蓋板、箱體、第三隔板和第四隔板之間