專利名稱：豆?jié){加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及豆?jié){加熱裝置，更具體地說涉及用交流電源，采用多重電路控制系統(tǒng)和多端電壓調(diào)節(jié)裝置，通過電極板給豆?jié){槽內(nèi)的豆?jié){加熱的裝置。
背景技術(shù)：
目前制作豆?jié){主要有兩種方法，其一是泡豆，磨漿、去渣，用鍋爐加熱豆?jié){；其二是泡豆，磨漿、去渣，用電阻絲直接或間接加熱豆?jié){。但是，上述方法都有自己的致命缺陷，第一種方法的缺點(diǎn)1是鍋爐使用的燃油或燃?xì)馀欧糯罅康拇髿馕廴疚铮?是鍋爐里含有污染物的蒸汽直接加到豆?jié){里，所以很不衛(wèi)生，3是由于鍋爐是壓力容器容易導(dǎo)致爆炸，上海和北京已經(jīng)有此例子。第二種方法的缺點(diǎn)1是直接加熱豆?jié){時(shí)，由于電阻絲和豆?jié){接觸，會(huì)使豆?jié){燒焦，有很大的糊味，2是間接加熱時(shí)會(huì)降低電力的使用效率，加大成本。
在1980年日本公開專利公報(bào)屬55-11767中提到將加熱冷卻到常溫的豆?jié){倒入容器中，添加電解質(zhì)，容器的兩端加上電極、接上常用電源，用可調(diào)式電阻器將流經(jīng)豆?jié){的電流密度調(diào)到0.2，經(jīng)過約80分鐘之后可做出優(yōu)質(zhì)豆腐。這時(shí)添加的電解質(zhì)的量與電流密度成正比、與加熱時(shí)間成反比。
上述專利經(jīng)過泡豆、磨漿、去渣，一次加熱冷卻之后、添加凝固劑、二次加熱的過程生產(chǎn)豆腐，雖然可以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豆腐，但是因加熱過程的反復(fù)浪費(fèi)了很多能量。
而且，豆?jié){作為電阻，它的電阻大小與電源電路中的電流的大小成反比，豆?jié){的電阻值隨著豆?jié){的溫度而變化，即，低溫時(shí)豆?jié){的電阻值大，而高溫時(shí)豆?jié){的電阻值小。所以，隨著豆?jié){的溫度上升，流經(jīng)豆?jié){的電流增大。
上述的加熱裝置可探測(cè)流經(jīng)豆?jié){的電流，并使其限制在一定值之內(nèi)。隨著豆?jié){溫度的上升電流達(dá)到一定值之后電流保持不變，但達(dá)到一定值之前的時(shí)間過長(zhǎng)，使整個(gè)加熱時(shí)間加長(zhǎng)不利于大量生產(chǎn)。而多加電解質(zhì)達(dá)到縮短加熱時(shí)間時(shí)，采取了直接限制電流方式，導(dǎo)致電流限制部分調(diào)整電波的幅度過大，浪費(fèi)很多不必要的電力，由此產(chǎn)生的熱量還會(huì)損壞電子部件或引發(fā)電子部件的誤操作。最為嚴(yán)重的問題是常用電的頻率為50Hz時(shí)，采用限制電波波形的直接限制電流方式不能保證波形的對(duì)稱性，由此產(chǎn)生電解，會(huì)對(duì)電極板和豆?jié){產(chǎn)生嚴(yán)重的損傷。
綜上所述，加熱純豆?jié){時(shí)在限制電流過程中發(fā)生電解，豆?jié){會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，所以它不能用在加熱豆?jié){，只用在添加凝固劑之后加熱到激活凝固劑的溫度(約80～85℃)來制作豆腐。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述方法存在的不足，提供一種均勻加熱，安全可靠工作，生產(chǎn)成本低，豆?jié){質(zhì)量高的豆?jié){加熱裝置。
本實(shí)用新型的一種豆?jié){加熱裝置包括豆?jié){加熱槽、電極板、給電極提供電能的變壓器，所說的豆?jié){加熱裝置還有溫度探針、探測(cè)電流的耦合線圈、主控電路、電流探測(cè)電路、繼電器控制電路、具有N個(gè)輸出繞組的變壓器，該N是大于1的整數(shù)，在本裝置加熱初始時(shí)，主控裝置檢測(cè)到接近開關(guān)狀態(tài)正常和設(shè)定的溫度高于待加熱豆?jié){的溫度時(shí)，發(fā)出脈沖信號(hào)E給繼電器控制電路，電流探測(cè)電路將探測(cè)的電流轉(zhuǎn)換成電壓，輸入到比較器電路，與控制加熱過程中的比較器待比較的閾值電壓比較，比較器輸出的電壓提供給繼電器控制電路中的門電路的一輸入端，在接收到脈沖信號(hào)E和比較器輸出的脈沖信號(hào)后，繼電器控制電路控制和動(dòng)作，在豆?jié){低溫度和大電阻的情況下，繼電器接通變壓器的高壓繞組，通過電極板給豆?jié){加熱，在豆?jié){高溫度和低電阻的情況下，接通變壓器的低壓繞組通過電極板給豆?jié){加熱，在豆?jié){中間溫度和中間電阻的情況下，接通相應(yīng)的中等電壓的繞組，通過電極板給豆?jié){加熱。
本實(shí)用新型一種豆?jié){加熱裝置，所說的變壓器繞組是通過插在電極板上的電極棒給電極供電的。
本實(shí)用新型一種豆?jié){加熱裝置，所說的主控電路在控制豆?jié){加熱的控制管理過程中，豆?jié){加熱有兩個(gè)過程，一個(gè)是初始加熱過程，一個(gè)是正常加熱過程，初始過程是豆?jié){從常溫開始加熱時(shí)，從最低檔電壓逐漸變換到最高檔電壓加熱的一個(gè)加熱調(diào)節(jié)過程，正常加熱過程是在加熱過程中的電壓調(diào)節(jié)過程。
本實(shí)用新型的一種豆?jié){加熱裝置所說的繼電器控制電路有N-1個(gè)門控制電路，分別控制N個(gè)小型繼電器的工作。
本實(shí)用新型一種豆?jié){加熱裝置的電流探測(cè)電路是將電流耦合線圈的耦合電流，通過變壓器、整流器變換成直流電壓，加到繼電器控制電路的N-1個(gè)比較器的一個(gè)輸入端，與一個(gè)比較電壓進(jìn)行比較，比較器的輸出端以及與比較器輸出端連接的反向器的輸出端分別連接到繼電器控制電路中每組由N-1個(gè)與門構(gòu)成的兩組門電路的相應(yīng)的輸入端。
本實(shí)用新型一種豆?jié){加熱裝置的繼電器控制電路中有N個(gè)小型繼電器分別控制N個(gè)主繼電器的電源，小繼電器的觸點(diǎn)可以流過小電流，主繼電器的觸點(diǎn)可以流過大的電流。
本實(shí)用新型一種豆?jié){加熱裝置的主控電路中設(shè)有溫度設(shè)定開關(guān)，用于設(shè)定豆?jié){加熱的最高溫度。
本實(shí)用新型可以安全、高效、平穩(wěn)地給豆?jié){加熱，縮短了加熱時(shí)間，改進(jìn)了豆?jié){質(zhì)量，降低了成本。


圖1是本實(shí)用新型的一種豆?jié){加熱裝置的豆?jié){加熱槽的剖面圖；圖2是本實(shí)用新型的一種豆?jié){加熱裝置的電路圖；圖3是本實(shí)用新型的一種豆?jié){加熱裝置的繼電器控制電路圖；圖4是圖3繼電器控制電路中的電壓比較器的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
圖1是豆?jié){加熱槽的剖面圖，其中，5a，5b是電極棒，2是電極板，1是加熱槽的外壁，14是溫度探針(例如是熱電耦溫度探測(cè)器)，4是豆?jié){液體。變壓器的次級(jí)繞組通過電極棒5a，5b將電能傳送到電極板2。溫度探針14隨時(shí)都在探測(cè)豆?jié){的溫度，并將探測(cè)的溫度傳輸給電流控制電路。
圖2是本實(shí)用新型的電路圖，圖中6a，6b是市電接入端，7是電源開關(guān)，19是漏電保護(hù)空氣開關(guān)，20是供給能源的自耦式變壓器，21、22、23、24是四組繼電器，24至21分別接入的電壓分別是從低至高，5a，5b是電極棒，27是電流耦合線圈，10是啟動(dòng)開關(guān)，11是停止開關(guān)，12是探測(cè)接近開關(guān)，13是溫度設(shè)定開關(guān)，用于設(shè)定加熱的最高溫度，14是溫度探針，15是啟動(dòng)開關(guān)按下時(shí)的指示燈，16是表示操作者與絕緣箱保持絕緣的指示燈，17是豆?jié){溫度比設(shè)定溫度高時(shí)，加熱結(jié)束的指示燈，18是加熱結(jié)束時(shí)通知操作者過程結(jié)束的蜂鳴器，8是控制電路的電源開關(guān)，9是控制電路接通的指示燈，25是加熱電路的保險(xiǎn)絲，26是保險(xiǎn)絲熔斷的指示燈，A是主控電路，B是繼電器控制電路，C是主控電路的電源供給電路，D是電流控制電路。
按啟動(dòng)開關(guān)10時(shí)，主控電路先亮起工作指示燈15，探測(cè)接近開關(guān)12在絕緣箱與操作者保持絕緣時(shí)，發(fā)出工作信號(hào)(接近開關(guān)工作是否正常用指示燈16來確認(rèn)，當(dāng)燈16亮起，表示不正常，即不安全)，確認(rèn)安全時(shí)，探測(cè)與豆?jié){溫度探針14相連的溫度設(shè)定開關(guān)13的狀態(tài)(測(cè)定的豆?jié){溫度比設(shè)定值高時(shí)，加熱結(jié)束指示燈17會(huì)亮起)，如果探測(cè)的溫度比設(shè)定值低時(shí)，接通開關(guān)19給變壓器20供電，同時(shí)主控電路進(jìn)入初始工作狀態(tài)，接通供應(yīng)最低電壓的一檔繼電器24，電流探測(cè)電路通過電流探測(cè)線圈27探測(cè)電流，如電流比設(shè)定值低時(shí)，斷開第一檔繼電器24，接通第二檔繼電器23，供應(yīng)更高的電壓，以此類推，如電流總是比設(shè)定值低時(shí)，一直換檔，直到接通到最高電壓的第四檔繼電器21，從而接通最高電壓繞組，給豆?jié){加熱，初始工作狀態(tài)結(jié)束，轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。這個(gè)過程是為了防止一開始就加過強(qiáng)電流而損壞機(jī)器的電路，初期豆?jié){電阻隨著豆?jié){溫度和電解質(zhì)的量而變化，最先加載最高電壓的話會(huì)導(dǎo)致過強(qiáng)電流現(xiàn)象的出現(xiàn)。
下面結(jié)合圖3詳細(xì)描述繼電器的工作過程，電路中，Qa，Qb，Qc，Qd分別連接一個(gè)小型繼電器，這些小型繼電器的一組常開觸點(diǎn)分別用于接通變壓器繞組24，23，22，21的主繼電器的電源。當(dāng)一個(gè)主繼電器接通電源后，該繼電器的一組常開點(diǎn)接通，將相應(yīng)的變壓器繞組連接到相應(yīng)的加熱電極棒，通過與其連接的電極板，給豆?jié){加熱。
初期接通工作開關(guān)時(shí)，E會(huì)出現(xiàn)如圖所示的信號(hào)，該負(fù)脈沖信號(hào)通過非門Q10變成+脈沖信號(hào)，加到集成電路Q9(HFE4043B)的Sa，這時(shí)Qa工作，從而Q9使Qa給一小型繼電器線圈通電流，小型繼電器動(dòng)作，使得它的一組常開點(diǎn)接通，將電源接到主繼電器的線圈，主繼電器接通電源，主繼電器動(dòng)作，主繼電器的一組常開點(diǎn)將最低的電壓繞組接到電極板，從而給豆?jié){加熱，根據(jù)Q3a，Q3b電路，C(初期工作狀態(tài))變成+，而且根據(jù)R7，C2的時(shí)間延遲常數(shù)，在數(shù)秒后數(shù)字集成電路Q4開始工作，C為+時(shí)與門電路Q5a，Q5b，Q5c各自工作，初期Qa工作時(shí)電流探測(cè)電路探測(cè)到的電流比設(shè)定值低時(shí)，根據(jù)C3，R8，在Q5a發(fā)出一個(gè)+信號(hào)，這信號(hào)連到Ra時(shí)會(huì)停止Qa的工作，之后通過Q7a，Q7b的延時(shí)信號(hào)傳到Sb，使Qb工作，Qb的工作，使對(duì)應(yīng)的主繼電器動(dòng)作，從而供應(yīng)兩電極板以更高一些的電壓。以此類推，只要電流比設(shè)定值低時(shí)，就繼續(xù)地提升電壓，最高電壓的Qd工作時(shí)，C變成-、D變成+，門電路Q6a，Q6b，Q6c開始工作。
這是為了防止初期就加載高電壓，豆?jié){的溫度等因素會(huì)導(dǎo)致電流過大，造成機(jī)器的損壞，從最低檔電壓開始供電是為了保護(hù)機(jī)器。
D變成+時(shí)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，隨著豆?jié){的加熱電流增加，這時(shí)Qd工作，由于當(dāng)Qd、D均為+信號(hào)，電流達(dá)到22A以上時(shí)會(huì)發(fā)出A信號(hào)，A是+信號(hào)，所以導(dǎo)致Q6c工作，通過C8，R13發(fā)出+信號(hào)，這個(gè)信號(hào)連接到Ra，從而停止Qd的工作，停止該檔變壓器繞組給豆?jié){加熱，通過Q8e，Q8f發(fā)出延時(shí)的+信號(hào)，連接到Sc，啟動(dòng)Qc以低一檔的電壓給豆?jié){加熱。以此類推，電流比設(shè)定值高時(shí)，中斷現(xiàn)電壓，提供低一檔的電壓給豆?jié){加熱。
以下結(jié)合附圖4，對(duì)電流比較電路作詳細(xì)的描述。27是電流探測(cè)線圈，通過變壓器將該探測(cè)電流感應(yīng)到次級(jí)，通過整流電路D1，整流出一個(gè)電壓，并通過電阻R2將該電壓輸送到比較器Q1，同時(shí)通過電阻R2將該電壓輸送到比較器Q2，當(dāng)在比較器+端輸入的電壓大于由R3與R4分壓V+得到的電壓時(shí)，比較器輸出端A輸出+電壓，輸出端A’輸出-電壓。當(dāng)電流檢測(cè)線圈檢測(cè)到的電流通過整流，在比較器+端輸入的電壓大于由R5與R6分壓V+得到的電壓時(shí)，比較器輸出端B輸出+電壓，輸出端B’輸出-電壓，……，B’輸出的-電壓使得Q5a，Q5b，Q5c停止工作；例如當(dāng)豆?jié){加熱電流大于22A時(shí)，A變?yōu)?，B為-，B’為+，門電路Q6a，Q6b，Q6c，都不工作，Q5a，Q5b，Q5c分別工作，加熱豆?jié){進(jìn)入初始加熱過程；當(dāng)電流大于25A時(shí)，A和B均為+時(shí)，B’為-，Q5a，Q5b，Q5c停止工作。Q6a，Q6b，Q6c分別工作。加熱豆?jié){進(jìn)入正常加熱過程。所以比較器的輸出控制門電路的工作，又通過門電路控制繼電器的工作。
正常工作狀態(tài)下，通過電流探測(cè)電路探測(cè)電流，并反饋給主控電路，主控電路又會(huì)控制繼電器控制電路，從而控制各檔的電壓，使電流始終保持在設(shè)定值以下。
豆?jié){的加熱過程中電流會(huì)逐漸增加，當(dāng)電流值超過設(shè)定值時(shí)，主控電路會(huì)斷開工作的繼電器，接通低一檔電壓的繼電器，這時(shí)為了防止過高電壓將導(dǎo)致的過大的電流，接在兩極板間的電壓是通過連接保險(xiǎn)(25)的電極棒(28，29)供應(yīng)的。
通過這種一系列的過程豆?jié){達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，溫控開關(guān)(13)發(fā)出信號(hào)給主空電路，主控電路將控制變壓器的開關(guān)(19)斷開、亮起結(jié)束指示燈(17)、接通蜂鳴器(18)發(fā)出聲響，通知操作者工作結(jié)束，操作者斷開電源開關(guān)(8)時(shí)一切工作結(jié)束。
為了更好地說明本實(shí)用新型，以上所描述的說明性技術(shù)方案，并不是對(duì)本實(shí)用新型做出限定，例如，變壓器四個(gè)輸出繞組，相應(yīng)兩組加熱控制部分中分別有四個(gè)繼電器控制輸出繞組的接入，這些都是示例性的說明，實(shí)際解決方案中變壓器繞組數(shù)，繼電器數(shù)可以不是四個(gè)，比較器的數(shù)目可以多于三個(gè)也可以等于三個(gè)，還可以少于三個(gè)。該數(shù)目越多，加熱過程越平穩(wěn)，當(dāng)然成本也隨之增加。應(yīng)當(dāng)恰到好處。該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員很容易對(duì)本實(shí)用新型做出變化和改進(jìn)，但這些都不能脫離本實(shí)用新型的基本構(gòu)思。
權(quán)利要求1.一種豆?jié){加熱裝置包括豆?jié){加熱槽、電極板、給電極提供電能的變壓器，其特征在于所說的豆?jié){加熱裝置還有溫度探針、探測(cè)電流的耦合線圈、主控電路、電流探測(cè)電路、繼電器控制電路、具有N個(gè)輸出繞組的變壓器，該N是大于1的整數(shù)，在本裝置加熱初始時(shí)，通過主控裝置檢測(cè)到接近開關(guān)狀態(tài)正常和設(shè)定的溫度高于待加熱豆?jié){的溫度時(shí)，發(fā)出脈沖信號(hào)E給繼電器控制電路，電流探測(cè)電路將探測(cè)的電流轉(zhuǎn)換成電壓，輸入到比較器電路，與控制加熱過程的比較器待比較的閾值電壓比較，比較器輸出的電壓提供給繼電器控制電路中的門電路的輸入端，在接收到脈沖信號(hào)E和比較器輸入的脈沖信號(hào)后，繼電器控制電路控制和動(dòng)作，在豆?jié){低溫度和大電阻的情況下，繼電器接通變壓器的高壓繞組，通過電極板給豆?jié){加熱，在豆?jié){高溫度和低電阻的情況下，接通變壓器的低壓繞組通過電極板給豆?jié){加熱，在豆?jié){中間溫度和中間電阻的情況下，接通相應(yīng)的中等電壓的繞組，通過電極板給豆?jié){加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的豆?jié){加熱裝置，其特征在于所說的變壓器繞組是通過插在電極板上的電極棒給電極供電的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所說的豆?jié){加熱裝置，其特征在于所說的主控電路中存在控制豆?jié){加熱的控制管理過程，所以豆?jié){加熱有兩個(gè)過程，一個(gè)是初始加熱過程，一個(gè)是正常加熱過程，初始過程是豆?jié){從常溫開始加熱時(shí)，從最低檔電壓逐漸變換到最高檔電壓加熱的一個(gè)加熱調(diào)節(jié)過程，正常加熱過程是在加熱過程中的電壓調(diào)節(jié)過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所說的豆?jié){加熱裝置，其特征在于所說的繼電器控制電路有N-1個(gè)門控制電路，分別控制N個(gè)小型繼電器的工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所說的豆?jié){加熱裝置，其特征在于電流探測(cè)電路是將電流耦合線圈的耦合電流，通過變壓器、整流器變換成直流電壓，加到繼電器控制電路的N-1個(gè)比較器的一個(gè)輸入端，與一個(gè)比較電壓進(jìn)行比較，比較器的輸出端以及與比較器輸出端連接的反向器的輸出端分別連接到繼電器控制電路中每組由N-1個(gè)與門構(gòu)成的兩組門電路的相應(yīng)的輸入端，與工作啟動(dòng)信號(hào)E及延時(shí)電路配合，控制繼電器控制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所說的豆?jié){加熱裝置，其特征在于繼電器控制電路中有N個(gè)小型繼電器分別控制N個(gè)主繼電器的電源，小繼電器的觸點(diǎn)可以流過小電流，主繼電器的觸點(diǎn)可以流過大的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所說的豆?jié){加熱裝置，其特征在于主控電路中設(shè)有溫度設(shè)定開關(guān)，用于設(shè)定豆?jié){加熱的最高溫度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及豆?jié){加熱裝置，更具體地說涉及用交流電源，采用多重電路控制系統(tǒng)和多端電壓調(diào)節(jié)裝置，通過電極板給豆?jié){槽內(nèi)的豆?jié){加熱的裝置。該加熱裝置有兩個(gè)加熱過程，初始加熱過程和正常加熱過程。本實(shí)用新型的豆?jié){加熱裝置可以安全、高效、平穩(wěn)地給豆?jié){加熱，縮短了加熱時(shí)間，改進(jìn)了豆?jié){質(zhì)量，降低了成本。
文檔編號(hào)A23L1/20GK2565269SQ0223809
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者趙淑榮 申請(qǐng)人:趙淑榮