智能化节能环保型田间地头果蔬真空预冷设备系统的制作方法

1.本发明涉及果蔬冷藏领域，具体涉及智能化节能环保型田间地头果蔬真空预冷设备系统。


背景技术：

2.果蔬成熟季节如果不能及时采摘和转运，会造成果蔬腐烂在地里，严重影响农民创收和果蔬市场稳定，因此果蔬种植地附近会建设大型预冷设备，以便于果蔬暂时储藏。
3.预冷设备的冷库在意外断电后温度会升高，来电以后温度重新降低，冷库内的蔬果经过升温降温的过程后表面会形成冰碴，现有的预冷设置系统大都没有能够提醒工作人员及时除冰的功能以至于果蔬带冰储存，影响果蔬的质量和果蔬后续的销售。


技术实现要素：

4.根据现有技术的至少一个不足之处，本发明提出了智能化节能环保型田间地头果蔬真空预冷设备系统，以解决现有的果蔬预冷设备果蔬带冰储存的问题。
5.本发明的智能化节能环保型田间地头果蔬真空预冷设备系统采用如下技术方案：包括冷库、传感装置、数据传输装置和后台监控装置，传感装置在冷库温度升高至环境温度再回落至初始温度时发出警报，并通过数据传输装置将数据传输至后台检测装置，传感装置包括：
6.轨道，其固定设置于冷库内部的侧壁，
7.外框架由多个外伸缩缸首尾相接围合成多边形以实现外框架的收缩和扩张，每个外伸缩缸对应外框架的一个边框；
8.内框架，呈与外框架结构相同的多边形且由多个内伸缩缸首尾相接围合而成，内框架平行设置于外框架的内部中心；外伸缩缸和内伸缩缸的缸体截面积相同，且外伸缩缸内部的气体分子量大于内伸缩缸内部的气体分子量；
9.连接传动组件，包括轴线前后延伸的内齿轮和外齿轮、内齿条和外齿条以及触发块，内齿轮设置于内框架的边框、外齿轮设置于外框架的边框，内齿轮和外齿轮均可滑动地设置于轨道，在内框架和外框架扩张时内齿轮和外齿轮逆时针转动、且沿轨道移动；
10.外齿条和内齿条同侧设置且均可沿轨道滑动，外齿条与外齿轮啮合、内齿条与内齿轮啮合，触发块通过单向结构连接外齿条和内齿条，单向结构使得外齿条和内齿条仅能相对于触发块有阻力地向外运动，触发块上设置有报警开关，在触发块和内齿条错位时报警开关触发报警器报警。
11.可选地，外伸缩缸的两端分别设置有第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条平行于外伸缩缸设置且相向延伸，第一齿条和第二齿条在内外方向具有间隙，外齿轮设置于第一齿条和第二齿条之间且与第一齿条和第二齿条啮合。
12.可选地，内伸缩缸的两端分别设置有第三齿条和第四齿条，第三齿条和第四齿条平行于内伸缩缸设置且相向延伸，第三齿条和第四齿条在内外方向具有间隙，内齿轮设置
于第三齿条和第四齿条之间且与第三齿条和第四齿条啮合。
13.可选地，外齿条远离外齿轮的侧面设置有棘齿槽，内齿条上设置有与外齿条对应的棘齿板，棘齿板上设置有棘齿槽，触发块的两侧面设置有适配棘齿槽的棘齿牙，棘齿槽和棘齿牙构成所述单向结构。
14.可选地，外齿条和触发块上设置有刻度线。
15.可选地，外框架和内框架均为四边形结构，相应地连接传动组件设置有四组，分别对应外框架和内框架的一个边框设置，轨道具有沿圆周方向均布且沿径向延伸的的四个导向臂，内齿轮和外齿轮动设置于导向臂。
16.可选地，外齿条的外端和内齿条的内端均设置有连接块，连接块上设置有卡接块，轨道的导向臂上设置有导向卡槽，卡接块滑动设置于导向卡槽内。
17.可选地，报警开关连接在触发块靠近内齿条的一端。
18.可选地，还包括电子传感器，电子传感器与传感装置并联设置，电子传感器在冷库升温至预设温度后报警提示冷库故障。
19.本发明的有益效果是：本发明的智能化节能环保型田间地头果蔬真空预冷设备系统，设置了传感装置，传感装置在冷库断电升温初期，通过内伸缩缸和外伸缩缸的伸长使得内框架和外框架扩张，进而使得内齿轮和外齿轮带动内齿条、外齿条和触发块整体运动；随着温度的升高，外伸缩缸内形成正压、内伸缩缸内形成负；温度升高至预设值后在正负压的作用下外齿条相对于触发块向外运动，此后外框架的扩张速度大于内框架的扩张速度，直至温度升高至环境温度；重新来电温度回落后，外伸缩缸内形成负压，内伸缩缸内形成正压，致使内齿条相对于触发块向外运动，报警开关触发报警器报警，以此能够在冷库断电升温后又来电降温时，提示工作人员对果蔬进行检查除冰，避免果蔬带冰储存影响质量和后续销售。本发明的传感装置采用机械结构设计，在来电后触发，受电源干扰小，触发报警更为可靠。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。
21.图1为本发明的智能化节能环保型田间地头果蔬真空预冷设备系统中传感装置的结构示意图；
22.图2为本发明中传感装置的后视图(初始状态)；
23.图3为本发明中传感装置的连接传动组件结构示意图；
24.图4为本发明中传感装置的外框架的结构示意图；
25.图5为本发明中传感装置在温度升高且外齿条没有相对于触发块运动的示意图；
26.图6为本发明中传感装置在温度升高且外齿条相对于触发块运动后的示意图；
27.图7为本发明中传感装置在温度回落且内齿条没有相对于触发块运动的示意图；
28.图8为本发明中传感装置在温度回落且触发块处于报警临界状态的示意图。
29.图中：1、轨道；2、外伸缩缸；3、第一齿条；4、第二齿条；5、外齿条；6、内齿条；7、触发块；8、外齿轮；9、内齿轮；10、卡接块；11、报警开关；100、传感装置。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.如图1至图8所示，本发明的智能化节能环保型田间地头果蔬真空预冷设备系统包括储藏果蔬的冷库、设置于冷库内部的传感装置100、数据传输装置和后台监控装置，传感装置100能够在冷库温度升高至环境温度后又回落至初始温度时发出警报，数据传输装置将传感装置100的数据传输至后台检测装置便于管理人员监控，同时后台检测装置对接收的数据进行整理汇总并形成报表，便于日后分析改进。
32.传感装置100包括轨道1、外框架、内框架和连接传动组件；轨道1固定设置于冷库内部的侧壁。
33.外框架由多个外伸缩缸2首尾相接围合成多边形，以实现外框架的收缩和扩张，每个外伸缩缸2对应外框架的一个边框；内框架呈与外框架结构相同的多边形且由多个内伸缩缸首尾相接围合而成，内框架平行设置于外框架的内部中心。
34.连接传动组件包括轴线前后延伸的内齿轮9和外齿轮8、径向延伸的内齿条6和外齿条5以及触发块7；内齿轮9设置于内框架的边框、外齿轮8设置于外框架的边框，内齿轮9和外齿轮8均可滑动地设置于轨道1，在内框架和外框架扩张时内齿轮9和外齿轮8逆时针转动、且沿轨道1移动。
35.外齿条5和内齿条6同侧设置且均可沿轨道1滑动，外齿条5与外齿轮8啮合、内齿条6与内齿轮9啮合，触发块7通过单向结构连接外齿条5和内齿条6，单向结构使得外齿条5和内齿条6仅能相对于触发块7有阻力地向外运动，也就是外齿条5和内齿条6需要克服一定的摩擦阻力才能相对于触发块7向外运动。触发块7上设置有报警开关11，在触发块7和内齿条6相对运动错位时报警开关11触发报警器报警。
36.需要说明的是，外伸缩缸2和内伸缩缸的缸体截面积相同，且外伸缩缸2内部的气体分子量大于内伸缩缸内部的气体分子量，初始状态下，外伸缩缸2和内伸缩缸内的气体压强等于外界大气压，根据理想气体定律，当温度升高后后，若没有其他干预，外伸缩缸2和内伸缩缸的气压等于外界大气压，外伸缩缸2内的气体膨胀量大于内伸缩缸的气体膨胀量，外伸缩缸2的伸长量大于内伸缩缸的伸长量，使得外框架的扩张量大于内框架的扩张量。本发明中，在冷库在断电升温时，因为外齿条5、内齿条6以及触发块7的设置，外伸缩缸2和内伸缩缸伸长量相同，进而外伸缩缸2内部形成正压、内伸缩缸内部形成负压，正负压转化为拉动外齿条5和内齿条6相互远离的力，在温度升高至外齿条5能够克服触发块7的摩擦力之后，外齿条5相对于触发块7向外运动，此后随着温度升高，外框架向外扩张的多，内框架向外扩张的少。
37.如图4所示，外框架中外伸缩缸2的两端分别设置有第一齿条3和第二齿条4，第一齿条3和第二齿条4平行于外伸缩缸2设置且相向延伸，第一齿条3和第二齿条4在径向方向
(内外方向)具有间隙，外齿轮8设置于第一齿条3和第二齿条4之间且与第一齿条3和第二齿条4啮合，外框架扩张时第一齿条3和第二齿条4相互远离带动外齿轮8逆时针转动。
38.内框架的结构与外框架的结构相同，也就是说，内伸缩缸的两端分别设置有第三齿条和第四齿条，第三齿条和第四齿条平行于内伸缩缸设置且相向延伸，第三齿条和第四齿条在径向方向(内外方向)具有间隙，内齿轮9设置于第三齿条和第四齿条之间且与第三齿条和第四齿条相啮合，内框架扩张时第三齿条和第四齿条相互远离带动内齿轮9逆时针转动。
39.如图3所示，单向结构采用棘齿结构，具体地说，外齿条5远离外齿轮8的侧面设置有棘齿槽，内齿条6上设置有与外齿条5对应的棘齿板，棘齿板上设置有棘齿槽，触发块7的两侧面设置有适配棘齿槽的棘齿牙，棘齿槽和棘齿牙配合后，内齿条6和外齿条5仅能相对于触发块7向外运动。
40.报警开关11连接在触发块7靠近内齿条6的一端，内齿条6相对于触发块7向外移动时，内齿条6和触发块7的内端相互靠近，报警开关11因受到挤压而导通，进而触发报警器报警。
41.本发明优选的，外框架和内框架均为四边形结构，更具体地说为长方形，相应地连接传动组件设置有四组，分别对应外框架和内框架的一个边框设置，轨道1具有沿圆周方向均布且沿径向延伸的的四个导向臂，导向臂上设置有导槽，内齿轮9和外齿轮8的后端面设置有滑柱，滑柱滑动设置于导槽内。外齿条5的外端和内齿条6的内端均设置有连接块，连接块上设置有卡接块10，轨道1的导向臂上设置有导向卡槽，卡接块10滑动设置于导向卡槽内，以实现内齿条6和外齿条5在轨道1上滑动。
42.如图1和图2所示为冷库正常工作时(温度正常)传感装置100的状态图。冷库意外断电后温度升高，内伸缩缸和外伸缩缸2内气体膨胀，在内伸缩缸和外伸缩缸2的推动下内框架和外框架同时向外扩张，内齿轮9和外齿轮8逆时针转动。断电初期冷库升温缓慢，内伸缩缸和外伸缩缸2伸长量相同，外齿轮8和内齿轮9转动速度相同，也就是内框架和外框架扩张量相同，此时内框架和外框架通过内齿轮9和外齿轮8带动内齿条6、外齿条5和触发块7作为一个整体向外移动。
43.随着冷库温度的不断升高，外伸缩缸2的伸长量相较于内伸缩缸的伸长量有逐渐增大的趋势(实际内伸缩缸和外伸缩缸2伸长量相同)，使得外齿轮8促进内齿轮9转动，内齿轮9阻碍外齿轮8转动，在内齿条6、外齿条5和触发块7的作用下，外齿轮8对内齿轮9施加使内齿轮9逆时针方向转的力，内齿轮9对外齿施加使外顺时针方向转的反作用力，导致外伸缩缸2为正压，内伸缩缸为负压，且正压和负压平衡。由于正压的作用，外齿轮8受到外伸缩缸2逆时针的驱动力，使外齿条5受到外齿轮8向上的推力，由于负压的作用，内齿轮9受到内伸缩缸顺时针的驱动力，内齿条6受到内齿轮9向下的推力，内齿条6和外齿条5有远离的趋势，如图5所示。
44.随着温度的不断升高，外伸缩缸2内的正压和内伸缩缸内的负压都会增大，当温度升高至预设值后，外齿条5和内齿条6克服外齿条5和触发块7之间的摩擦力(由于单向结构的作用内齿条6向下会带动触发块7向下)，外齿条5比触发块7向外的速度更快，外齿条5相对于触发块7向外运动(如图6所示)，也就是说，内齿条6、外齿条5和触发块7不再作为一个整体使得内齿轮9和外齿轮8保持同速，而是处于相对滑动状态使得内齿轮9和外齿轮8存在
速度差。此后随着温度的继续升高，外框架向外扩张的多，内框框架向外扩张的少，内框架和外框架之间的距离不断增大，外齿条5和内齿条6的距离不断增大，正负压不再增大，直至冷库温度上升至环境温度。
45.冷库来电后降温，内框架和外框架收缩，内伸缩缸和外伸缩缸2的正负压减小为零，如图7所示，此时冷库温度仍未降低至初始状态。
46.冷库继续降温至初始值的过程中，外伸缩缸2的收缩量相较于内伸缩缸的收缩量有逐渐增大的趋势(也就是说变化趋势上外伸缩缸2收缩的快、内伸缩缸收缩的慢，但实际二者收缩量相同)，内伸缩缸为正压，外伸缩缸2为负压，外齿条5有带动触发块7向内运动的趋势，内齿条6有相对于触发块7向外运动的趋势。随着温度降低正负压逐渐增大，在温度降低至初始值时，外齿条5带动触发块7向下运动的力克服内齿条6和触发块7之间的摩擦力，触发块7比内齿条6向内运动的更快，内齿条6相对于触发块7向外运动，报警开关11受到挤压，触发报警器报警(图8所示为报警前的临界状态)。
47.传感装置100触发报警后，工作人员对冷库内的果蔬进行处理，避免果蔬带冰储存。后期，工作人员可退出触发块7，将内齿条6和外齿条5复位，然后重新推入触发块7，便于传感装置100下次工作。需要说明的是，外齿条5和触发块7上设置有刻度线，如果冷库温度没有升高至环境温度，外齿条5相对于触发块7向外移动的距离小，也就是外齿条5和内齿条6之间拉开的距离小，在冷库来电温度降至初始温度时，外伸缩缸2内蓄积的负压和内伸缩缸内蓄积的正压小，内齿条6无法克服触发块7的摩擦力进而相对于触发块7向外运动，也就无法使得报警开关11触发报警器报警，但是在恢复低温后仍然可以通过观察外齿条5和触发块7的刻度判断冷库曾经达到过的最高温度，更加利于工作人员对异常情况的判断和掌握。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。