陈燕^a ，徐东风^b ，曾卫标^a
(华南农业大学 a．工程学院；b．信息学院，广州 510642)

摘 要：为满足微波间歇干燥的试验要求，设计了一套料盘自动升降装置与质量测试系统，实现了物料在干燥过程中的自动升降与质量变化的在线测量。自动升降装置可根据间歇干燥工艺要求设定不同的升降时间，且可实现手动和自动控制；质量测试系统与升降装置相配合，可精确设定数据采集时间间隔。实时监测、显示和记录整个干燥过程中物料质量和含水率的变化。
关键词：农业工程；自动升降装置；设计；微波干燥；控制电路；质量测试系统

0 引言
微波干燥不同于热风干燥及其它干燥方式，具有独特的加热特性和干燥机理，克服了常规干燥中的许多缺点。应用微波干燥技术对带壳物料进行干燥试验时，为保证干燥品质、降低能耗，采用间歇干燥工艺^[1,2] 。在干燥过程中，为保证干燥的均匀性，微波加热时物料处于干燥室内转台上，间歇时得到提升离开转台进行质量测定。整个干燥过程中，放置物料的料盘需重复下降和提升，而原来所搭建的干燥试验台料盘的升降机构采用手动控制，操作繁琐，劳动强度大，且不精确。此外，文献报道的微波干燥试验过程中，测定物料的质量变化采用的方法是：将物料从微波炉内取出，采用电子天平称重后迅速放回。这种方法不但影响测量精度，而且物料质量不能在线连续测量，无法精确确定数据采集时间和数据的自动记录。
针对以上问题，笔者设计了一套料盘自动升降装置及质量测试系统，该系统能够很好地满足微波间歇干燥工艺的要求。
1 自动升降装置
1．1 结构及工作原理
自动升降装置由连接杆、牵引电磁铁(以下简称电磁铁)、控制电路和连接架组成，结构简图如图1所示。
料盘通过连接架与电磁铁的衔铁相连，电磁铁整体由连接杆悬挂于质量传感器上。通过电路控制电磁铁的通断电来实现料盘上升或下降。微波干燥间歇阶段，电磁铁通电产生电磁力，衔铁被吸入，提升料盘离开转盘，进行质量测定；微波加热时，电磁铁断电，线圈失去电磁力，衔铁落下，料盘在重力作用下降到转台上。

1．2 动力机构
根据微波间歇干燥要求，料盘的上升和下降是直线往复运动，行程短，所需动力小。因此，动力机构选取牵引电磁铁，其结构简单，操作方便，只需控制通断电即可满足要求。同时，由于其质量小，易于安装在质量传感器上。
1．3 控制电路
控制电路应满足微波间歇干燥试验要求，通断电时间与间歇、加热时间相一致，可随不同的干燥参数(微波加热与间歇时间)进行调整，且调整范围为几秒至几十秒；控制电路可实现手动控制，以满足一些特别要求；电路中设置发光二极管，以显示通断电状态。
由于LM555定时器的电压范围较宽，输人阻抗极高，因此定时时间长而且稳定，由它组成的多谐振荡器应用广泛^[3] 。控制电路选用LM555时基集成电路组成占空比可调的多谐振荡器^[4]，其电路如图2所示。控制电路通断电时间调节范围为3—85s，可根据试验参数要求进行调整。

2 质量测试系统
2．1 测试系统组成殛功能
质量测试系统由应变式质量传感器、称重显示仪、计算机和测试软件组成。如图3所示。

在干燥过程中，由质量传感器测量物料质量得到电压信号，通过称重显示仪放大、转换、处理成数字信号，经RS一232串行口送至计算机；由自行开发的测试软件进行集录、显示和处理。测试系统具备以下功能；一是实现物料质量连续在线测量。实时显示物料当前质量、含水率及干燥时间变化；二是可精确设定数据采集时间间隔，并能准确计时；三是实现数据(质量、含水率、时间)的自动记录。
2．2 测试软件设计
测试软件选用可视化程序设计语言Vi sualBasic作为开发工具。根据测试系统要求，按照面向对象结构化程序设计原则，软件主要包含以下几个功能模块，测试软件流程如图4所示。
2．2．1 原始数据输入模块
 

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