热板-微波联合真空冷冻干燥茭白工艺优化

为降低新鲜茭白冻干作业能耗,提高冻干成品的品质,以总能耗、体积保留率、复水比、色差值为考察指标,开展了热板冻干、微波冻干、热板-微波联合冻干试验研究。研究表明:35℃热板冻干后茭白品质好,但能耗高;60℃热板冻干能耗低,但水分升华过快对茭白微观结构造成较大破坏,降低了茭白品质;采用35℃热板冻干8 h后,再采用60℃热板冻干或3 k W微波冻干可有效降低冻干能耗,同时冻干后茭白品质良好。在此基础上,采用均匀设计法,开展热板-微波联合冻干工艺参数优化试验研究,通过逐步回归分析,得出了冻干总能耗、体积保留率、复水比、色差关于加热板温度、脱水转换点、微波功率的三元二次回归方程,并通过四维切面等位线图分析了上述4个考察指标受3个试验因素取值变化的影响机理。最后,采用综合加权评分和逐步回归分析得出综合指标关于加热板温度、脱水转换点、微波功率的回归方程,进一步确定加热板温度为30℃、脱水转换点为72%、微波功率为3 k W为最优的热板-微波联合冻干工艺参数,此时综合加权评价指标值76.07,总能耗、体积保留率、复水比、色差分别为90.6 k W·h、51.86%、10.59、4.32。该研究为制定产品优良、高效节能的冻干工艺提供参考。

耙齿式垄作花生残膜回收机设计及参数优化

为解决垄作花生收获后残膜回收问题,针对耙齿式残膜回收机进行试验研究及参数优化使其适用于垄作花生残膜回收。针对主要工作部件进行研究,确定整机结构参数。前、中、后耙齿直径分别为10、8、8 mm;耙齿材料为65号锰钢;耙齿入土角度α范围为10°~35°;3排齿的齿间距分别为120、100、80 mm;对机具前进速度,耙齿入土深度,耙齿曲率半径进行试验且做了MATLAB四维切片和响应面分析,可知3个因素对残膜回收率均有显著影响,影响程度依次为:机具前进速度>耙齿入土深度>耙齿曲率半径。应用Design expert寻优功能进行优化,优化后机具前进速度1.2 m/s,耙齿入土深度11 mm,耙齿曲率半径222 mm,残膜回收率为93%。经田间试验验证,证明了该优化方案的可行性,将为相关设备的改进提供理论依据。

Labview和PLC在获取数字式传感器数据中的应用

为增强实时采集数字式传感器数据的稳定性和交互功能,本文采用Labview和西门子S7-200 PLC开发出一套监测系统。该系统使用Modbus协议库中的主指令轮询读取传感器数据并将其存入PLC变量寄存器中,采用Labview中的VISA串口通信函数按PPI协议规范读取PLC寄存器中的数据。实验结果表明,该系统具有良好的实时性、可靠性和交互功能。

微波冻干过程中微波功率控制技术的研究

为提高微波真空冷冻干燥设备的自动化程度,采取LabVIEW和可编程逻辑控制器(PLC)技术开发出一套基于物料温度的微波功率控制系统。该系统依据光纤温度传感器检测到的物料温度信号,上位机LabVIEW程序发出磁控管电压调控指令,下位机PLC程序执行以磁控管阳极作为负载的单相交流可控硅移相调压器的输入电压的调节任务,达到改变磁控管阳极电压的目的,进而改变阳极电流来实现微波功率的调控。茭白冻干试验表明,该系统稳定可靠,抗干扰能力强,能够明显缩短冻干时间。

铲链式垄作残膜回收机性能试验与结构优化

垄作作物采用覆膜种植是农户增产增收的有效途径,但收获后遗留在地表的残膜尚无有效回收工具,铲键式残膜回收机是适用于垄作残膜回收的机械回收方式。简要介绍了铲链筛分式、铲链针刺式和铲链齿式3种不同类型的铲链式残膜回收机的工作原理,通过田间性能试验对不同铲链式残膜回收机的起膜、拾膜、膜土分离、脱模、集膜装置等作业性能进行对比分析,并针对试验中存在的问题对现有机具结构提出优化对策,开发了一种可提高回收效率的拖拉机牵引式残膜回收装置,为垄作作物残膜回收机的设计提供相关依据。