一种果蔬保鲜加湿装置及其加湿控制方法与流程

本发明属于果蔬保鲜技术领域，尤其是指一种果蔬保鲜用加湿装置及其加湿控制方法。

背景技术：

我国是一个人口大国，每天需消耗大量的食物，尤其是新鲜果蔬。新鲜果蔬存在着较强的季节性、区域性，其本身也具有易腐性，这同广大消费者对果蔬的多样性及淡季调节的迫切性相矛盾。因此，依靠先进的科学和技术，尽可能长时间地保持果蔬的天然品质和特性，成为果蔬保鲜领域中一项重要的课题。

在果蔬保鲜领域，提高果蔬保鲜贮藏品质，旨在减少果蔬新陈代谢活动。影响新鲜果蔬新陈代谢的外界因素主要是温度、气体成份和相对湿度。相对湿度体现了果蔬贮藏环境空气的干湿程度，它主要受温度和空气流速的影响，它是影响果蔬贮藏品质的重要因素。

新鲜果蔬采摘后，不再从土壤获取水分，其活组织会因新陈代谢活动继续失水，这将会导致果蔬表皮收缩和失重现象的产生。当大多数果蔬的失重率达到3％～10％，在市场流通上的果蔬农产品会滞销，这将导致巨大的经济损失。

研究表明，适宜大多数果蔬贮藏的相对湿度在85％～95％之间，果蔬保鲜环境相对湿度过低，则会促进果蔬的呼吸消耗，产生生理伤害；若果蔬保鲜环境相对湿度过高，果蔬表皮有可能沉积大量小液滴，气孔会因此开放，加快果蔬水分流失。另一方面，当果蔬保鲜环境处于高湿环境，有可能润湿用以包装果蔬的瓦楞纸板，若瓦楞纸板强度下降，则会塌陷，这将导致瓦楞纸板内的果蔬发生机械损伤现象。同时，果蔬保鲜环境内相对湿度过高，则会为微生物的生长和繁衍提供条件，其活动也会对果蔬贮藏品质造成影响。

但是，现有的加湿装置通常都是采用湿度传感器和超声波雾化喷头对果蔬的储存环境进行加湿；该种方法只能通过控制超声波雾化喷头的工作或停止，实现对果蔬的储存环境进行加湿，而无法根据储存环境内的湿度控制超声波雾化喷头的水雾喷出量，特别是无法随着果蔬的储存环境的湿度的增加逐渐减小超声波雾化喷头的水雾喷出量，进而容易导致果蔬的储存环境的湿度较大地超出设定值，湿度控制精度差，降低了果蔬贮藏的品质。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有只能通过控制超声波雾化喷头的工作或停止，实现对果蔬的储存环境进行加湿，而无法根据储存环境内的湿度控制超声波雾化喷头的水雾喷出量，特别是无法随着果蔬的储存环境的湿度的增加逐渐减小超声波雾化喷头的水雾喷出量，进而容易导致果蔬的储存环境的湿度较大地超出设定值，湿度控制精度差，降低了果蔬贮藏的品质的问题，提供一种递减式湿度控制、控制精度高和提高果蔬贮藏的品质的果蔬保鲜用加湿装置及其加湿控制方法。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种果蔬保鲜用加湿装置，包括水箱、控制器和设于水箱内的超声波雾化头、位置驱动装置和水位传感器，所述水箱的上端开有入风口和出风口，所述超声波雾化头和水位传感器固定安装于位置驱动装置上；水位传感器检测超声波雾化头在水中的位置并发送到控制器，当果蔬保鲜环境中的相对湿度小于目标设定值时，所述控制器控制超声波雾化头启动工作，且控制器控制位置驱动装置带动超声波雾化头运动而控制超声波雾化头的雾化量输出最大；随着果蔬保鲜环境中的相对湿度的增大，控制器控制超声波雾化头的雾化量输出逐渐减小；当果蔬保鲜环境中的相对湿度达到目标设定值时，所述控制器控制超声波雾化头停止工作。

进一步地，当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于第一目标值时，所述控制器控制超声波雾化头启动工作，且控制器控制位置驱动装置带动超声波雾化头的顶面移至距离水面第一设定值处，超声波雾化头的雾化量输出最大；当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于第二目标值时，控制器控制位置驱动装置带动超声波雾化头的顶面移至距离水面第二设定值处；当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于第三目标值时，控制器控制位置驱动装置带动超声波雾化头的顶面移至距离水面第三设定值处；当果蔬保鲜环境中的相对湿度达到目标设定值时，控制器控制超声波雾化头和位置驱动装置停止工作；所述第一目标值、第二目标值、第三目标值和目标值逐渐减小，所述第一设定值、第二设定值和第三设定值逐渐减小。

作为一种优选的方案，所述位置驱动装置包括设于箱体内壁上的安装座、电机、螺杆、滑块和平台，所述电机固定安装于安装座的上端，螺杆竖直且可旋转安装于安装座上，螺杆的一端与电机的输出端固定连接；所述滑块与螺杆螺纹传动连接，所述平台与滑块固定连接，超声波雾化头固定安装于平台上，所述水位传感器固定安装于滑块或平台上。

作为一种优选的方案，所述出风口上设有风机，所述风机将箱体内的雾化水吹向出风口。

作为一种优选的方案，所述超声波雾化头设为多个，且均匀分布于平台上。

作为一种优选的方案，所述控制器为单片机或plc。

一种果蔬保鲜用加湿装置的加湿控制方法，包括以下步骤：

s1:当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于目标湿度值20％～50％时，控制器超声波雾化头和电机工作，电机控制滑块在竖直方向滑动，滑块带动超声波雾化头的顶面移至距离水面第一设定值处；超声波雾化头的雾化量输出最大；

s2:当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于目标湿度值10％～20％时，控制器超声波雾化头和电机工作，电机控制滑块竖直向上滑动，滑块带动超声波雾化头的顶面移至距离水面第二设定值处；超声波雾化头的雾化量输出量小于s1的输出量；

s3:当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于目标湿度值1％～5％时，控制器超声波雾化头和电机工作，电机控制滑块竖直向上滑动，滑块带动超声波雾化头的顶面移至距离水面第三设定值处；超声波雾化头的雾化量输出量小于s2的输出量；

s4:当果蔬保鲜环境中的相对湿度值达到目标湿度值时，控制器超声波雾化头和电机停止工作，超声波雾化头的雾化量输出量为零。

作为一种优选的方案，所述第一设定值、第二设定值和第三设定值分别为3cm、2cm和1cm。

实施本发明，具有如下有益效果：

1、本发明通过控制超声波雾化头在水中的不同位置来调节超声波雾化头的雾化输出量，结构简单，控制方便，并且随着果蔬保鲜环境中的相对湿度的增大，控制器控制超声波雾化头的雾化量输出逐渐减小，能使得果蔬保鲜环境中的相对湿度更加缓慢和有序达到目标设定值，防止出现随着超声波雾化头向果蔬的储存环境加湿果蔬的储存环境的湿度较大地超出设定值的问题。本加湿装置采用递减式湿度控制的方式，控制精度高，能更好地提高果蔬贮藏的品质。

2、本发明将目标值划分为多个区间，在不同的区间内，控制器控制位置驱动装置带动超声波雾化头运动并通过水位传感器控制超声波雾化头移动到相应位置上，使超声波雾化头的入水口全部或部分没入水中，从而控制流入超声波雾化头内的水量，进而减小超声波雾化头的雾化量输出量。该递减式湿度控制的方式，控制精度高，能更好地提高果蔬贮藏的品质。

3、本发明在工作时，控制器控制电机工作而驱动螺杆旋转，使螺杆带动滑块沿着螺杆的长度方向滑动，从而驱动平台和超声波雾化头在竖直方向滑动。在超声波雾化头移动移动的过程中，控制器通过水位传感器控制超声波雾化头移动到相应位置上，使超声波雾化头的入水口全部或部分没入水中，从而控制流入超声波雾化头内的水量，进而控制超声波雾化头的雾化量输出量，结构设计简单和巧妙、控制方便。

附图说明

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明果蔬保鲜用加湿装置的结构示意图；

图2是本发明果蔬保鲜用加湿装置的位置驱动装置的结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是本发明果蔬保鲜用加湿装置的加湿方法的控制流程框图。

具体实施方式

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。

实施例

参照图1和图3，本实施例涉及加湿装置，包括水箱1、控制器和设于水箱1内的超声波雾化头3、位置驱动装置4和水位传感器，所述水箱1的上端开有入风口11和出风口12，所述超声波雾化头3和水位传感器固定安装于位置驱动装置4上；水位传感器检测超声波雾化头3在水中的位置并发送到控制器，当果蔬保鲜环境中的相对湿度小于目标设定值时，所述控制器控制超声波雾化头3启动工作，且控制器控制位置驱动装置4带动超声波雾化头3运动而控制超声波雾化头3的雾化量输出最大；随着果蔬保鲜环境中的相对湿度的增大，控制器控制超声波雾化头3的雾化量输出逐渐减小；当果蔬保鲜环境中的相对湿度达到目标设定值时，所述控制器控制超声波雾化头3停止工作。所述控制器为单片机或plc。

本发明的控制器通过设于果蔬保鲜环境中湿度传感器检测其湿度值。当果蔬保鲜环境中的相对湿度小于目标设定值时，所述控制器控制超声波雾化头3启动工作，且控制器控制位置驱动装置4带动超声波雾化头3运动并通过水位传感器控制超声波雾化头3移动到相应位置上，使超声波雾化头3的入水口完全没入水中，从而控制超声波雾化头3的雾化量输出最大。而随着果蔬保鲜环境中的相对湿度的逐渐增大，控制器控制位置驱动装置4带动超声波雾化头3向上运动并通过水位传感器控制超声波雾化头3移动到相应位置上，使超声波雾化头3的入水口部分没入水中，从而控制流入超声波雾化头3内的水量，进而减小超声波雾化头3的雾化量输出量。该结构通过控制超声波雾化头3在水中的不同位置来调节超声波雾化头3的雾化输出量，结构简单，控制方便，并且随着果蔬保鲜环境中的相对湿度的增大，控制器控制超声波雾化头3的雾化量输出逐渐减小，能使得果蔬保鲜环境中的相对湿度更加缓慢和有序达到目标设定值，防止出现随着超声波雾化头3向果蔬的储存环境加湿果蔬的储存环境的湿度较大地超出设定值的问题。本加湿装置采用递减式湿度控制的方式，控制精度高，能更好地提高果蔬贮藏的品质。

当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于第一目标值时，所述控制器控制超声波雾化头3启动工作，且控制器控制位置驱动装置4带动超声波雾化头3的顶面移至距离水面第一设定值处，超声波雾化头3的雾化量输出最大；当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于第二目标值时，控制器控制位置驱动装置4带动超声波雾化头3的顶面移至距离水面第二设定值处；当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于第三目标值时，控制器控制位置驱动装置4带动超声波雾化头3的顶面移至距离水面第三设定值处；当果蔬保鲜环境中的相对湿度达到目标设定值时，控制器控制超声波雾化头3和位置驱动装置4停止工作；所述第一目标值、第二目标值和、第三目标值和目标设定值逐渐减小，所述第一设定值、第二设定值和第三设定值逐渐减小。本结构将目标值划分为三个区间，在不同的区间内，控制器控制位置驱动装置4带动超声波雾化头3运动并通过水位传感器控制超声波雾化头3移动到相应位置上，使超声波雾化头3的入水口全部或部分没入水中，从而控制流入超声波雾化头3内的水量，进而减小超声波雾化头3的雾化量输出量。该递减式湿度控制的方式，控制精度高，能更好地提高果蔬贮藏的品质。当然，根据需要，也可将目标值划分为更多区间，从而进一步提高控制精度。

如图1和图2所示，所述位置驱动装置4包括设于箱体内壁上的安装座41、电机42、螺杆43、滑块44和平台45，所述电机42固定安装于安装座41的上端，螺杆43竖直且可旋转安装于安装座41上，螺杆43的一端与电机42的输出端固定连接；所述滑块44与螺杆43螺纹传动连接，所述平台45与滑块44固定连接，超声波雾化头3固定安装于平台45上，所述水位传感器固定安装于滑块44或平台45上。在工作时，控制器控制电机42工作而驱动螺杆43旋转，使螺杆43带动滑块44沿着螺杆43的长度方向滑动，从而驱动平台45和超声波雾化头3在竖直方向滑动。在超声波雾化头3移动移动的过程中，控制器通过水位传感器控制超声波雾化头3移动到相应位置上，使超声波雾化头3的入水口全部或部分没入水中，从而控制流入超声波雾化头3内的水量，进而控制超声波雾化头3的雾化量输出量，结构设计简单和巧妙、控制方便。

所述出风口12上设有风机6，所述风机6将箱体内的雾化水吹向出风口12。在风机6工作时，风机6将箱体内的雾化水吹向出风口12并流入果蔬保鲜环境中，以提高果蔬保鲜环境中的相对湿度。

所述超声波雾化头3设为多个，且均匀分布于平台45上。本实施例中的超声波雾化头3设为10个，当然，根据设计需要，也可以在平台45上设置更多或更少的超声波雾化头3。

一种果蔬保鲜用加湿装置的加湿控制方法，如图4所示，包括以下步骤：

s1:当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于目标湿度值20％～50％时，控制器超声波雾化头3和电机42工作，电机42控制滑块44在竖直方向滑动，滑块44带动超声波雾化头3的顶面移至距离水面3cm处；超声波雾化头3的雾化量输出最大；

s2:当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于目标湿度值10％～20％时，控制器超声波雾化头3和电机42工作，电机42控制滑块44竖直向上滑动，滑块44带动超声波雾化头3的顶面移至距离水面2cm处；超声波雾化头3的雾化量输出量小于s1的输出量；果蔬保鲜环境中的相对湿度增速变缓，提高了对果蔬保鲜环境中的相对湿度的控制精度。

s3:当果蔬保鲜环境中的相对湿度值小于目标湿度值1％～5％时，控制器超声波雾化头3和电机42工作，电机42控制滑块44竖直向上滑动，滑块44带动超声波雾化头3的顶面移至距离水面1cm处；超声波雾化头3的雾化量输出量小于s2的输出量；此时，超声波雾化头3的雾化输出量最小，果蔬保鲜环境中的相对湿度增速较缓慢，进一步提高了对果蔬保鲜环境中的相对湿度的控制精度。

s4:当果蔬保鲜环境中的相对湿度值达到目标湿度值时，控制器超声波雾化头3和电机42停止工作，超声波雾化头3的雾化量输出量为零。此时，果蔬保鲜环境的精准加湿过程完成。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。