一種果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間用臭氧濃度智能測(cè)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于果蔬貯藏保鮮、糧庫(kù)抑菌防霉、食品加工廠和醫(yī)院消毒滅菌專用智能測(cè)控裝置。更具體地說(shuō)涉及一種果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間用臭氧濃度智能測(cè)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采后的果蔬是活的生命有機(jī)體，伴隨著以呼吸代謝為中心的一系列成熟衰老變化，品質(zhì)不斷下降，最終變質(zhì)敗壞。目前果蔬貯藏保鮮常見(jiàn)方式包括:(1)簡(jiǎn)易貯藏場(chǎng)所貯藏。其特點(diǎn)是盡量利用自然冷源和其他有利的自然地理?xiàng)l件(如土窯洞貯藏、山洞貯藏等)；
[2]冷庫(kù)貯藏。其特點(diǎn)是根據(jù)果蔬種類和品種特性，采用機(jī)械制冷的方式，為貯藏對(duì)象提供適宜的溫度并盡可能調(diào)節(jié)相對(duì)濕度條件；(3)簡(jiǎn)易氣調(diào)貯藏。是將果蔬包裝在一個(gè)相對(duì)密閉的小環(huán)境中(通常為塑料薄膜袋或塑料大帳)，利用果蔬自身的呼吸代謝產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)低氧和高二氧化碳的環(huán)境，貯藏環(huán)境中的氣體成分的調(diào)控只能通過(guò)調(diào)節(jié)包裝量、薄膜的厚度、樹(shù)脂種類和配方等，獲得一種比較適宜的氣體成分；(4)氣調(diào)貯藏。其特點(diǎn)是在控制適宜溫度和相對(duì)濕度的基礎(chǔ)上，通過(guò)制氮機(jī)和二氧化碳脫除機(jī)等調(diào)控貯藏環(huán)境中的氧、二氧化碳和乙烯等氣體的濃度，以滿足貯藏對(duì)象所要求的適宜氣體組分；(5)減壓貯藏。是指在適宜的低溫基礎(chǔ)上，根據(jù)不同果蔬的特性，將貯藏環(huán)境中的壓力降低，即形成一個(gè)適宜的真空度，隨著真空度的提高，貯藏環(huán)境中氧的絕對(duì)含量降低，以保持果蔬的質(zhì)量，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間；(6)其他貯藏方式。如高壓電場(chǎng)處理、臭氧或二氧化氯處理、靜電或輻射處理等。
[0003]為了保障食品加工車間、醫(yī)院等環(huán)境空間的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，或?qū)崿F(xiàn)糧食貯藏庫(kù)糧食的防霉防蟲(chóng)。目前多數(shù)方法是采用物理方法(紫外線或臭氧)定時(shí)消毒和化學(xué)方法熏蒸消毒(如糧食貯藏用磷化鋁熏蒸)。
[0004]臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，因殺菌徹底且速度快、在殺菌過(guò)程中僅產(chǎn)生無(wú)毒的氧化物和氧分子，沒(méi)有二次污染產(chǎn)生，這是臭氧技術(shù)應(yīng)用的最大優(yōu)勢(shì)。目前臭氧已被廣泛應(yīng)用于新鮮果蔬、切分果蔬、食品加工車間、醫(yī)院等環(huán)境空間和糧食貯藏庫(kù)的消毒保鮮和防霉滅蟲(chóng)上。然而，由于臭氧是一種極不穩(wěn)定的強(qiáng)氧化劑，其分解過(guò)程、殺菌作用、對(duì)果蔬代謝的抑制作用；不同果蔬對(duì)臭氧的敏感性;不同溫度、不同相對(duì)濕度下同一果蔬對(duì)臭氧的反應(yīng)差異；不同果蔬和不同貯藏場(chǎng)所對(duì)臭氧的吸收差異以及上述因子的交互效應(yīng);食品加工車間、醫(yī)院等環(huán)境空間對(duì)臭氧使用的安全濃度要求;糧食貯藏庫(kù)防霉滅蟲(chóng)對(duì)較高濃度臭氧的精確控制等等，都會(huì)對(duì)臭氧保鮮果疏、環(huán)境殺菌、糧食It臧庫(kù)防霉滅蟲(chóng)廣生影響。申請(qǐng)?zhí)枮?3154228的中國(guó)專利“一種利用臭氧保鮮水果的方法及儲(chǔ)存庫(kù)”公開(kāi)了一種臭氧保鮮水果的方法。該方法的要點(diǎn)是:通過(guò)三種濃度的臭氧間隙性投放貯藏庫(kù)，抑制和殺死水果表面和空氣中的各種細(xì)菌，氧化貯藏庫(kù)內(nèi)積累的乙烯。缺陷是只能通過(guò)臭氧發(fā)生器本身標(biāo)稱的產(chǎn)量并憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)定運(yùn)行時(shí)間，獲得期盼的處理效果，對(duì)實(shí)際作用于被處理果蔬的臭氧濃度是盲目的，更談不上精準(zhǔn)控制。申請(qǐng)?zhí)枮?00710113171.5的中國(guó)專利“用于果蔬保鮮的通用型臭氧發(fā)生器自動(dòng)控制方法及控制器”公開(kāi)了一種通過(guò)果蔬采后生物學(xué)特性、臭氧忍耐性、作用于病原菌的最低臭氧濃度建立數(shù)學(xué)模型，再結(jié)合臭氧發(fā)生器產(chǎn)量、貯藏空間的大小、溫度和相對(duì)濕度等動(dòng)態(tài)參數(shù)校正數(shù)學(xué)模型后，然后通過(guò)ARM處理器計(jì)算出臭氧發(fā)生器的運(yùn)行參數(shù)，控制臭氧發(fā)生器件運(yùn)行。該發(fā)明雖然通過(guò)一些固定參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)建立了修正后的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)處理器處理后經(jīng)計(jì)算發(fā)出指令，控制臭氧發(fā)生器件運(yùn)行。但是該修正后的數(shù)學(xué)模型尚有許多不確定因素包含在其中，比如(1)臭氧發(fā)生器標(biāo)稱的產(chǎn)量通常是以氧氣源在限定的溫度下給出的，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)的條件會(huì)有較大出入，導(dǎo)致大部分臭氧發(fā)生器的實(shí)際發(fā)生能力低于標(biāo)稱發(fā)生能力；(2)目前生產(chǎn)上貯藏果蔬的冷藏庫(kù)有土建磚混式冷庫(kù)和組合式冷庫(kù)兩類，它們本身對(duì)臭氧的吸附消耗、泄露消耗等有較大差異，會(huì)導(dǎo)致在其他條件均相同的情況下庫(kù)內(nèi)臭氧濃度積累不同；(3)由于果蔬種類繁多，設(shè)定的固定參數(shù)實(shí)際也可能變化，比如產(chǎn)地、年份、露地或保護(hù)地生產(chǎn)等都會(huì)影響到果蔬的采后特性和對(duì)臭氧的敏感性，同時(shí)可變參數(shù)如溫度和相對(duì)濕度之間也會(huì)有交互作用。因而，上述兩專利都不是在對(duì)貯藏場(chǎng)所和環(huán)境空間內(nèi)的實(shí)際臭氧濃度進(jìn)行精確測(cè)定的基礎(chǔ)上控制的，所以不會(huì)達(dá)到精準(zhǔn)控制的要求和目的。
[0005]然而，無(wú)論對(duì)果蔬本身還是對(duì)引起果蔬腐爛的微生物而言，作用于它們的是臭氧的實(shí)際作用劑量，即濃度和時(shí)間的乘積。劑量適宜才會(huì)有良好的效果，劑量太高，就可能導(dǎo)致傷害，劑量太小，也起不到預(yù)期的效果。食品加工車間、醫(yī)院等環(huán)境空間既要達(dá)到消毒殺菌的要求，又要控制適宜的臭氧濃度，以保障人員和使用器械的安全，糧食貯藏庫(kù)使用較高濃度臭氧進(jìn)行防霉殺蟲(chóng)，也要進(jìn)行臭氧濃度的精準(zhǔn)控制，以保證在達(dá)到防霉殺蟲(chóng)效果的基礎(chǔ)上，臭氧濃度不會(huì)太高。
[0006]因此，通過(guò)使用電化學(xué)臭氧傳感器，可精確測(cè)定貯藏場(chǎng)所和環(huán)境空間內(nèi)的臭氧濃度，通過(guò)智能測(cè)控儀和微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)，并根據(jù)果蔬種類、環(huán)境消毒處理、糧食貯藏庫(kù)等對(duì)臭氧濃度和處理時(shí)間的要求，設(shè)定處理的臭氧濃度和處理時(shí)間及間隔，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)自動(dòng)控制，以達(dá)到保持果蔬品質(zhì)、保持食品廠或醫(yī)院的環(huán)境消毒要求、實(shí)現(xiàn)糧食貯藏庫(kù)防霉滅蟲(chóng)的目的。
[0007]目前果蔬冷藏庫(kù)、環(huán)境消毒處理、糧食貯藏庫(kù)等使用的臭氧發(fā)生裝置均沒(méi)有使用臭氧濃度測(cè)定傳感器的，更沒(méi)有濃度自動(dòng)精準(zhǔn)控制裝置，主要是靠人為控制開(kāi)機(jī)時(shí)間或設(shè)定開(kāi)機(jī)時(shí)間來(lái)進(jìn)行，使用空間內(nèi)所獲得的實(shí)際臭氧濃度并不清楚，所以給使用帶有很大的盲目性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的，在于克服了上述使用空間內(nèi)臭氧濃度僅僅憑借控制時(shí)間或采用理論數(shù)學(xué)修正模型所存在的缺陷，提供了一種具有精準(zhǔn)測(cè)控臭氧、根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)所的要求進(jìn)行智能化控制臭氧濃度的裝置。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了如下的技術(shù)內(nèi)容:
一種果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間臭氧智能測(cè)控裝置，其特征在于該裝置包括二線制臭氧變送器、系統(tǒng)控制箱、臭氧發(fā)生器;其中系統(tǒng)控制箱3和臭氧發(fā)生器4設(shè)置在冷庫(kù)及環(huán)境空間1外，二線制臭氧變送器2和與臭氧發(fā)生器4連接的臭氧輸送系統(tǒng)5)安裝在冷庫(kù)及環(huán)境空間1內(nèi)；系統(tǒng)控制箱3內(nèi)設(shè)置有智能測(cè)控儀6、微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)7、固態(tài)繼電器(8)、DC 24V電源9、電源開(kāi)關(guān)10和工作指示燈11，上述元器件通過(guò)一定的連接線路進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間中臭氧濃度、處理時(shí)間及間隔的精準(zhǔn)控制，根據(jù)果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間中所貯藏的果蔬產(chǎn)品的采后生物學(xué)特性，選擇實(shí)現(xiàn)連續(xù)低濃度處理、間斷較高濃度處理和一次性較高濃度處理，臭氧濃度的控制誤差精度可達(dá)到±0.2ppm以內(nèi)，處理時(shí)間及間隔的控制精度可達(dá)到±2秒以內(nèi)。
[0010]本發(fā)明所述果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間臭氧智能測(cè)控裝置的工作過(guò)程是:二線制臭氧變送器2獲得臭氧濃度信號(hào)，系統(tǒng)控制箱3內(nèi)的元器件通過(guò)電信號(hào)轉(zhuǎn)換和微電腦時(shí)間控制，實(shí)現(xiàn)濃度及時(shí)間的智能測(cè)控，臭氧發(fā)生器4的開(kāi)停直接受系統(tǒng)控制箱3元器件控制，產(chǎn)生的臭氧通過(guò)臭氧輸送系統(tǒng)5送入冷庫(kù)及環(huán)境空間1內(nèi)，以彌補(bǔ)冷庫(kù)內(nèi)不斷分解消耗的臭氧，得以實(shí)現(xiàn)冷庫(kù)內(nèi)的精準(zhǔn)的臭氧濃度、處理時(shí)間及間隔。
[0011 ]本發(fā)明所述的系統(tǒng)控制箱3內(nèi)的智能測(cè)控儀6的220V電源輸入端與電源開(kāi)關(guān)10的輸出端連接;二線制臭氧變送器2與智能測(cè)控儀6的電流輸入端口連接;DC 24V電源9輸出的兩個(gè)端點(diǎn)與固態(tài)繼電器8的相應(yīng)的兩個(gè)輸入端連接，并將智能測(cè)控儀6的接點(diǎn)輸出和微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)7的通斷繼電器端點(diǎn)串聯(lián)在固態(tài)繼電器8的輸入回路中；固態(tài)繼電器8的輸出端點(diǎn)控制臭氧發(fā)生器4的220V回路(見(jiàn)圖3)。
[0012]本發(fā)明根據(jù)試驗(yàn)提供的參數(shù)及工藝，通過(guò)智能測(cè)控儀6靈活設(shè)定處理濃度，通過(guò)微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)7靈活設(shè)定處理時(shí)間及其間隔；當(dāng)果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間1內(nèi)的二線制臭氧變送器2測(cè)定得知的濃度低于設(shè)定的濃度值且在微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)7設(shè)置的工作時(shí)間區(qū)段，固態(tài)繼電器8的DC 24V回路接通，使得220V回路接通，果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間1外安裝的臭氧發(fā)生器4工作，工作指示燈11亮，產(chǎn)生的臭氧通過(guò)臭氧輸送系統(tǒng)5送入果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間1，反之，當(dāng)果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間1內(nèi)達(dá)到設(shè)定的臭氧濃度或不在微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)7設(shè)置的工作時(shí)間區(qū)段時(shí)，臭氧發(fā)生器4停止工作
實(shí)現(xiàn)上述果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間內(nèi)臭氧濃度的精準(zhǔn)測(cè)控，進(jìn)行智能化控制的技術(shù)方案是:采用測(cè)量范圍為0?lOppm的二線制臭氧變送器，在線連續(xù)測(cè)定果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間的臭氧濃度，該濃度范圍的選擇是依據(jù)絕大多數(shù)果蔬所能忍耐的臭氧極限濃度、環(huán)境消毒所要求的臭氧濃度范圍、糧食貯藏庫(kù)防霉滅蟲(chóng)所要求的臭氧濃度范圍而選定的，測(cè)定范圍為0?50ppm。將二線制臭氧變送器安裝果蔬冷庫(kù)及環(huán)境空間內(nèi)氣體交換良好、有代表性的位點(diǎn)，并在距離變送器傳感器15?20cm處安裝一個(gè)電壓為DC 12V的軸流風(fēng)扇，使傳感器氣體感應(yīng)口具有0.2-0.4m/s的微風(fēng);二線制臭氧變送器采用標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，輸出的4?20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)送入智能測(cè)控儀;將智能測(cè)控儀、微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)、固態(tài)繼電器、DC 24V電源和電源開(kāi)關(guān)設(shè)置安裝在一個(gè)控制箱內(nèi)，組成系統(tǒng)控制箱，系統(tǒng)控制箱內(nèi)所述元器件通過(guò)一定的連接線路進(jìn)行連接。系統(tǒng)控制箱設(shè)置在貯藏庫(kù)外或環(huán)境場(chǎng)所外便于觀察控制的地方，以便觀察讀取臭氧濃度和設(shè)置調(diào)整參數(shù);智能測(cè)控儀具有顯示和控制功能，即將測(cè)定值與設(shè)定值進(jìn)行計(jì)算比較發(fā)出通斷指令;微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)可靈活設(shè)定處理時(shí)間工藝，即根據(jù)需要可間隙、連續(xù)、定日期或定每日時(shí)刻進(jìn)行工作；智能測(cè)控儀的通斷觸點(diǎn)和微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)通斷觸點(diǎn)串聯(lián)，控制固態(tài)繼電器輸入端DC 24V回路的的通斷，從而達(dá)到控制固態(tài)繼電器AC 220V輸出回路的通斷，實(shí)現(xiàn)