一种光动力杀菌装置

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1.本实用新型属于光动力杀菌技术领域，具体涉及一种光动力杀菌装置。


背景技术：

2.传统的热力杀菌方法虽然可以有效灭活微生物，但所需的高温会导致食品产生色泽、风味和营养物质的改变与损失，难以满足消费者日益增长的饮食需求。开发一种既能有效灭活微生物又能保持食品营养和感官品质，成本低廉的新型冷杀菌技术是食品加工行业迫切的要求。
3.目前，光动力技术(pdt)作为一种新型的非热杀菌技术，能够在不影响食品的感官特性及营养品质的情况下控制食品中的微生物，具有安全高效、成本低、可操作性强等优点，满足人们对生鲜食品安全与感官品质的需求，已经引起科学界的广泛关注并逐渐应用于食品领域。但现有光动力杀菌装置存在以下不足：
4.1、普遍空间小、波长单一、照射面积小，单次只能处理少量样品，实验效率低；
5.2、自动化程度低，无法智能控制光源辐照距离，不具有位置记忆功能，导致光源辐照距离无法快速和精确定位；
6.3、装置中光动力杀菌led灯光光强度难以精准测量，光稳定性差；
7.4、置物台上未设定光源定位范围，精准辐照较为困难等。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题是现有光动力杀菌装置普遍空间小、波长单一、照射面积小，自动化程度低，光稳定性差，精准辐照较为困难。
9.为解决上述问题，本实用新型提供一种自动化程度较高的光动力杀菌装置。采用具有不同波长的led灯群，输出光强度稳定性好；通过步进电机和滚珠丝杠实现工作台位置的精确定位，通过编码器和行程开关实现工作台位置的实时记录和矫正，通过闭环控制最终实现工作台相对光源的精准位置控制。本装置简单便携、智能且成本较低，能够适应一般实验室需求。
10.为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种光动力杀菌装置，包括控制柜和光源仪主柜；
11.光源仪主柜主要起到支撑保护以及密封作用，所述光源仪主柜包括框架，框架顶部固定连接光源仪，底部为底板，前端与前盖板相连，两侧面与侧盖板相连，后端与后盖板相连，框架起到支撑作用，上方固定有光源仪，其余四周盖有保护板；前盖板为中间开口的门框结构，四周间夹有橡胶垫，用于减小门体与框架之间的间隙，提高密封效果，一侧设有合页，与门体相连，用于固定门体；后盖板上设有导轨槽，与升降工作台相连，用于放置升降台导轨；
12.升降工作台主要用于在光照时放置样品，通过滚珠丝杠调节位置，结构简单，控制精度高，寿命长，同时可在步进电机的驱动下调整其与光源仪的距离，升降工作台为悬臂式
结构，包括垂直方向的导轨，导轨上滑动连接有滑块，滑块与置物台固定连接，滑块在导轨上移动，起到限位以及提高结构稳定性的作用；置物台一侧通过螺钉与滚珠螺母相连，滚珠螺母套接在丝杠；丝杠通过轴承安装在框架上，通过联轴器分别与步进电机和编码器相连，步进电机带动丝杠旋转时，编码器旋转记录位置信息，同时滚珠螺母沿丝杠方向往复移动，带动置物台跟随运动。
13.进一步的，光源仪上设有两个光源，光源一和光源二。
14.进一步的，置物台上方设有两个同心圆环，圆环中心分别与光源仪的两光源中心相对应且为多环结构，方便样品定位，下方设有加强筋，提高承载能力。
15.进一步的，门体置于装置前端，打开时用于取放物品，关闭时用于密封箱体，门体包括门板和门板一侧的把手，把手与门板内侧的拨片相连。门板上设有螺钉孔，可通过合叶连接在前盖板上。拨片可卡入框架的楔形槽中，通过旋转实现拨片与楔形槽的结合与分离，进而实现门体的锁定与解锁。
16.进一步的，门板上设有凹槽，内置把手，门把手在门关闭状态时可藏于凹槽中，并可通过钥匙锁定，避免门意外打开，在开关门时把手可从凹槽中提出，绕拨片轴旋转可带动拨片旋转。
17.进一步的，框架前部设有楔形槽，与拨片相连，在关闭门体时使门体拨片有一定变形，进而增大关门后的锁紧力，使门与橡胶垫的贴合更为紧密。
18.进一步的，控制柜包括控制柜壳体，控制柜壳体前端设有触摸屏、状态指示灯、急停按钮、光源仪功率状态显示器、电源开关、功率调节按钮等，控制柜壳体内置主控制器plc。
19.触摸屏的主要功能为命令输入与状态显示，可显示当前工作台高度，当前工作光源编号以及系统状态等信息，可设置工作台的升降速度，提供步进和连续两种升降模式，可设置并储存位置点，具有一键到位功能。通过rs232通讯协议与主控制器plc进行信号通讯，将指令与数据发送到plc进行处理。
20.主控制器plc负责整个系统的信号处理，数据计算以及指令判断与发出工作。主要接收来自编码器，行程开关、触摸屏的数据与指令，经处理向步进电机驱动器和状态指示灯等发送相应的信号。状态指示灯可以显示系统的工作状态，包括正常运行，暂停，故障等状态。
21.本实用新型工作模式为单一光源工作模式，光源仪的两个光源最多只有一个处于工作状态，可通过触摸屏选择工作光源，plc通过逻辑门电路控制功率调节旋钮和光源功率显示器，使其只作用于当前工作光源，减少了元器件的使用，节约空间，有利于降低成本。
22.进一步的，框架上设有行程开关，可检测关门状态，提高安全性。
23.本实用新型，可在有效杀菌的同时，保证食品原有的感官品质、风味及营养品质不受破坏，其有益效果还在于：
24.1、动力机构为步进电机加滚珠丝杠，位置精度高，结构简单可靠；
25.2、单一光源工作模式，节约能源，降低生产成本；
26.3、可灵活控制和显示样品与光源距离，并具有位置记忆功能；
27.4、置物台上方有定位圆，有利于样品定位；
28.5、门体闭合时与框架之间有橡胶垫缓冲，减小关门冲击的同时，提高了密封隔光
效果；6、门体把手在门体关闭时可隐藏，且门体拨片与框架楔形槽配合，门体关闭更为紧固。
附图说明
29.图1是本实用新型的整体结构示意图；
30.图2是本实用新型的控制柜示意图；
31.图3是光源仪主柜示意图；
32.图4是升降工作台示意图；
33.图5是门体及其把手示意图；
34.图6是光源仪示意图；
35.图7是置物台示意图；
36.图8是门体拨片与框架楔形槽结合示意图。
37.图中，控制柜1，光源仪主柜2，升降工作台3，门体4，控制柜壳体101，触摸屏102，状态指示灯103，急停按钮104，光源仪功率状态显示器105，电源开关106，功率调节按钮107，橡胶垫201，合页202，前盖板203，框架204，楔形槽204-1，侧盖板205，后盖板206，光源仪207，光源一207-1，光源二207-2，导轨301，置物台302，滑块303，滚珠螺母304，丝杠305，门板401，拨片402，把手403。
具体实施方式：
38.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.实施例1：
40.一种光动力杀菌装置，包括控制柜1和光源仪主柜2；
41.光源仪主柜主要起到支撑保护以及密封作用，如图1和图3所示，所述光源仪主柜2包括框架204，框架204顶部固定连接光源仪207，底部为底板，前端与前盖板203相连，两侧面与侧盖板205相连，后端与后盖板206相连，框架起到支撑作用，上方固定有光源仪，其余四周盖有保护板；前盖板203为中间开口的门框结构，四周间夹有橡胶垫201，用于减小门体与框架之间的间隙，提高密封效果，一侧设有合页202，与门体4相连，用于固定门体；后盖板206上设有导轨槽，与升降工作台3相连，用于放置升降台导轨；
42.升降工作台主要用于在光照时放置样品，通过滚珠丝杠调节位置，结构简单，控制精度高，寿命长，同时可在步进电机的驱动下调整其与光源仪的距离，如图4所示，升降工作台3为悬臂式结构，包括垂直方向的导轨301，导轨上滑动连接有滑块303，滑块303与置物台302固定连接，滑块在导轨上移动，起到限位以及提高结构稳定性的作用；置物台302一侧通过螺钉与滚珠螺母304相连，滚珠螺母304套接在丝杠305上；丝杠305通过与控制柜1中的联轴器相连，通过联轴器分别与步进电机和编码器相连，步进电机带动丝杠旋转时，编码器旋转记录位置信息，同时滚珠螺母沿丝杠方向往复移动，滚珠螺母与置物台通过螺钉连接在一起，跟随滚珠螺母运动。
43.实施例2：
44.门体置于装置前端，打开时用于取放物品，关闭时用于密封箱体，如图4所示，门体4包括门板401和门板一侧的把手403，把手与门板内侧的拨片402相连。门板上设有螺钉孔，可通过合叶连接在前盖板上。拨片可卡入框架的楔形槽中，通过旋转实现拨片与楔形槽的结合与分离，进而实现门体的锁定与解锁。
45.门板401上设有凹槽，内置把手403。门板上还开有凹槽，用于放置门把手，门把手在门关闭状态时可藏于凹槽中，并可通过钥匙锁定，避免门意外打开，在开关门时把手可从凹槽中提出，绕拨片轴旋转可带动拨片旋转。
46.框架前部设有楔形槽204-1，与拨片402相连，如图8所示，在关闭门体时使门体拨片有一定变形，进而增大关门后的锁紧力，使门与橡胶垫的贴合更为紧密。
47.如图2所示，控制柜1包括控制柜壳体101，控制柜壳体101前端设有触摸屏102、状态指示灯103、急停按钮104、光源仪功率状态显示器105、电源开关106、功率调节按钮107，控制柜壳体101内置主控制器plc。
48.触摸屏的主要功能为命令输入与状态显示，可显示当前工作台高度，当前工作光源编号以及系统状态等信息，可设置工作台的升降速度，提供步进和连续两种升降模式，可设置并储存位置点，具有一键到位功能。通过rs232通讯协议与主控制器plc进行信号通讯，将指令发送到plc进行处理。
49.主控制器plc负责整个系统的信号处理，数据计算以及指令判断与发出工作。主要接收来自编码器，行程开关、触摸屏的数据与指令，经处理向步进电机驱动器和状态指示灯等发送相应的信号。状态指示灯可以显示系统的工作状态，包括正常运行，暂停，故障等状态。本实用新型工作模式为单一光源工作模式，光源仪的两个光源最多只有一个处于工作状态，可通过触摸屏选择工作光源，plc通过逻辑门电路控制功率调节旋钮和光源功率显示器使其只作用于当前工作光源，减少了元器件的使用，节约空间，有利于降低成本。
50.其余均与实施例1相同。
51.实施例3：
52.如图6所示，光源仪上设有两个光源，光源一207-1和光源二207-2。
53.如图7所示，置物台302上方设有两个同心圆环，圆环中心分别与光源仪的两光源中心相对应且为多环结构，方便样品定位，下方设有加强筋，提高承载能力。
54.其余均与实施例1-2相同。
55.实施例4：
56.框架上设有行程开关，可检测关门状态，提高安全性。
57.其余均与实施例1-3相同。
58.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。