解決此問(wèn)題的關(guān)鍵在于提供一種真空冷凍干燥機(jī)干燥箱的真空度精確控制裝置，避免干燥箱內(nèi)的物料受到不沽空氣的污染，并能夠?qū)Ω稍锵鋬?nèi)的真空度進(jìn)行精確的控制。
本裝置是這樣實(shí)現(xiàn)精確控制的：在上述真空干燥機(jī)的真空系統(tǒng)的干燥箱與捕水器之間加裝一個(gè)電動(dòng)蝶閥，該蝶閥的開(kāi)啟及閉合的程度由專(zhuān)門(mén)的控制模塊根據(jù)干燥箱內(nèi)的真空度決定。
在真空冷凍干燥機(jī)的頂部裝有一個(gè)真空度傳感器，控制模塊根據(jù)傳感器的信號(hào)向蝶閥發(fā)出控制指令使蝶閥轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，改變水分從干燥箱向捕水器遷移的通道寬度，從而改變水分遷移的速率，來(lái)影響干燥箱內(nèi)真空度的數(shù)值。這樣就達(dá)到對(duì)干燥箱內(nèi)真空度進(jìn)行控制的目的。
本裝置由于能夠?qū)φ婵绽鋬龈稍餀C(jī)干燥箱的真空度進(jìn)行精確控制，故大大提高了物料水分的升華速率，壓縮了物料干燥時(shí)間，能夠?yàn)槭褂脝挝还?jié)省許多人力和物力。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本裝置的作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖l所示，普通真空冷凍干燥機(jī)的真空度控制系統(tǒng)包括干燥箱1，捕水器2，氣動(dòng)蝶閥3，滲氣閥4，真空泵5，在所述干燥箱l的頂部裝有滲氣閥4，可通過(guò)該滲氣閥滲入補(bǔ)充空氣，滿足箱內(nèi)真空度的要求，干燥箱1與捕水器2之間通過(guò)管路相連，在該管路上裝有氣動(dòng)蝶閥3，在捕水器2后有真空泵5對(duì)系統(tǒng)抽真空從而對(duì)制品進(jìn)行干燥。圖1為普通真空冷凍干燥機(jī)的真空度控制圖。
圖2為本新型裝置提供的真空度控制。
新型真空冷凍干燥箱的真空度精確控制裝置如圖2所示，改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)是在所示的普通真空冷凍干燥機(jī)的干燥箱1與捕水器2之間接入控制單元6，在氣動(dòng)蝶閥3上加裝一個(gè)電動(dòng)頭7，在滲氣閥4上接入真空度傳感器8。
控制單元6采用A/D轉(zhuǎn)換器及PLC控制器的組合件，A/D轉(zhuǎn)換器將真空度傳感器8傳輸?shù)哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再送入PLC控制器，經(jīng)PLC控制器與設(shè)定值進(jìn)行比較后，根據(jù)誤差值通過(guò)A/D模塊發(fā)出確定的電流信號(hào)驅(qū)動(dòng)蝶閥3上的電動(dòng)頭7；該電動(dòng)頭7采用比例控制的電動(dòng)轉(zhuǎn)向器，例如小型鼠籠式電機(jī)，它利用安裝在中心軸上的凸輪機(jī)構(gòu)通過(guò)由PLC控制器傳送來(lái)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)簡(jiǎn)單而精確的確定閥門(mén)的位置，該位置的確定是由驅(qū)動(dòng)電流的大小決定執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不同的扭矩。
當(dāng)干燥箱l內(nèi)的真空度達(dá)到PLC控制器所設(shè)定的上下限數(shù)值時(shí)(如上限30Pa，下限10Pa)。PLC控制器對(duì)由真空度傳感器8探測(cè)到的真空度信號(hào)進(jìn)行分析，比較，根據(jù)誤差值向蝶閥3上的電動(dòng)頭7輸出一定量的電流，電動(dòng)頭7根據(jù)該電流的大小，使蝶閥3轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，以阻止干燥箱l真空度的進(jìn)一步變化，并慢慢恢復(fù)到設(shè)定值，如此循環(huán)往復(fù)，最后達(dá)到精確控制真空度的目的。
本裝置保證了在正常情況下對(duì)干燥箱的真空度的精確控制，大大提高了干燥箱內(nèi)空氣對(duì)流換熱，從而提高了物料水分的升華速率，又避免了從外界滲氣帶來(lái)的污染可能，取得了令人滿意的效果。
2005年3月委托上海市食品藥品監(jiān)督管理局科技情報(bào)研究所對(duì)該裝置進(jìn)行科技查新。對(duì)該裝置新穎性做出判斷。
查新結(jié)果：除本裝置外，現(xiàn)國(guó)內(nèi)，國(guó)際上無(wú)此裝置。
查新結(jié)論：本課題具有新穎性，在真空冷凍干燥機(jī)真空精確控制領(lǐng)域?qū)賴(lài)?guó)內(nèi)領(lǐng)先，達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。
