加速器辐照控制系统和控制系统杀菌的方法与流程

1.本发明涉及辐照处理领域，尤其涉及一种加速器辐照控制系 统和控制系统杀菌的方法。


背景技术：

2.随着经济贸易的全球化，大量的国际活动使得有害生物跨境 传播成为一个世界性难题，并且日趋严重。
3.涉及冷链食品的消毒杀菌问题，必须保证食品内外包装可能 携带的病毒进行彻底有效地安全消杀，因此需要把控三个方面， 一是灭菌完全彻底，尤其是在低温环境下，能够高效灭杀2019新 型冠状病毒；二是消杀方式，操作简单；三是安全卫生，冷链食 品的安全问题至关重要。目前，针对冷链包装箱或是冷冻产品上 可能存在的病毒灭菌问题，现有技术常采用化学制剂灭菌。
4.然而，利用化学制剂进行灭菌可能会出现化学药剂残留的问 题，进而对食品造成污染。


技术实现要素：

5.本发明实施方式提供一种加速器辐照控制系统和控制系统杀 菌的方法。
6.本发明实施方式的一种加速器辐照控制系统，包括：辐照装 置，辐照装置包括第一加速器和第二加速器；束下运输系统，束 下运输系统用于运输被辐照物，束下运输系统包括依次设置的上 料段、束下运输段；主控制系统，控制装置与辐照装置和束下运 输系统连接，控制装置配置成控制上料段将被辐照物运输至束下 运输段；其中，第一加速器和第二加速器对称设置在束下运输段 的两侧。
7.本发明实施方式的一种控制系统杀菌的方法，辐照系统包括 辐照装置、束下运输系统和控制器，辐照装置包括第一加速器和 第二加速器，束下运输系统包括上料段、束下运输段和出料段； 杀菌方法包括以下步骤：将被辐照物放置在上料段上；控制器控 制上料段将被辐照物运输至辐照装置形成的辐照区；控制器控制 第一加速器和第二加速器发射电子束，以在辐照区对束下运输段 上的被辐照物的部分表面进行辐照杀菌；在辐照区辐照杀菌后， 控制器控制束下运输段将被辐照物输再次送至辐照装置形成的辐 照区；其中，第一加速器和第二加速器对称设置于束下运输段的 两侧。
8.本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给 出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解 到。
附图说明
9.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施 方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
10.图1是本发明实施方式的加速器辐照控制系统的示意图。
11.图2是本发明另一种实施方式的加速器辐照控制系统的示意 图。
12.图3是本发明实施方式的控制系统杀菌的方法的流程图。
13.图4是本发明另一种实施方式的控制系统杀菌的方法的流程 图。
14.图5是本发明实施方式的控制系统中辐照装置和束下运输系 统的结构性示意图。
15.图6是本发明另一种实施方式的控制系统中辐照装置和束下 运输系统的结构性示意图。
16.主要元件符号说明：
17.10、控制系统；300、控制器；310、启动模块；400、电源模 块；500、信息采集模块；600、显示模块；700、安全模块；
18.100、辐照装置；110、第一加速器；120、第二加速器；
19.200、束下运输系统；210、上料段；220、出料段
20.231、第一束前运输段；232、第二束前运输段；233、第三束 前运输段；
21.241、第一束下运输段；242、第二束下运输段；243、第三束 下运输段；244、第四束下运输段；
22.250、第一转向结构；260、第二转向结构；270、第三转向结 构；280、第四转向结构；
23.291、第一束后运输段；292、第二束后运输段；293、第三束 后运输段；
24.800、预处理装置；900、翻转装置；
25.20、被辐照物。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附 图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元 件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施 方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的 限制。
27.为阻断2019新型冠状病毒随冷链途径进行传播的途径，可以 利用本发明中的辐照装置100对冷链包装箱进行辐照杀菌，利用了电子 束杀菌具有穿透性强。杀菌均匀彻底，处理速度快的特点，还可以处理 密封包装的物品，操作简单，不会残留化学药剂。下述实施例以被辐照 物20为冷链包装箱为例对本发明的辐照装置100进行说明，但是并不对 本发明的保护范围进行限定，被辐照物20可以是任何形状的物体。通过 控制系统10实施对被辐照物20所有表面的辐照杀菌。
28.图1是本发明实施方式的加速器辐照控制系统10的示意图。 参见图1，加速器辐照控制系统10包括辐照装置100、束下运输 系统200和控制器300。
29.辐照装置100包括第一加速器110和第二加速器120。
30.束下运输系统200用于运输被辐照物20，束下运输系统200 包括依次设置的上料段210、束下运输段。
31.控制器300与辐照装置100和束下运输系统200连接，控制 器300配置成控制上料段210将被辐照物20运输至束下运输段。
32.第一加速器110和第二加速器120对称设置在束下运输段的 两侧。
33.图2是本发明另一种实施方式的加速器辐照控制系统10的示 意图。参见图2，控制
器300包括启动模块310。启动模块310用 于启动辐照装置100和束下运输系统200。
34.辐照装置100包括用于偏转和扫描的磁铁。
35.参见图2，控制系统10还包括电源模块400。电源模块400 与辐照装置100连接，以向磁铁通电。
36.参见图2，控制系统10还包括信息采集模块500。信息采集 模块500用于采集辐照装置100通电电流数值和束下运输系统200 的速度值。
37.参见图2，控制系统10还包括显示模块600。显示模块600 与控制器300连接，用于显示辐照装置100通电电流的数值和波 形。
38.参见图2，控制器300还配置成控制束下运输系统200和辐照 装置100的运行状态。
39.参见图2，控制系统10还包括安全模块700。安全模块700 与辐照装置100和束下运输系统200连接，以在辐照装置100和 束下运输系统200发生故障时提醒用户。
40.在一些实施例中，控制器300还配置成在辐照装置100发生 故障时停止束下运输系统200。
41.在一些实施例中，用户操作以利用控制系统10对被辐照物20 进行杀菌，可以先检查辐照装置100中钛泵的电源，再对辐照装 置100和束下运输系统200通电。可以通过显示模块600实时远 程监测辐照装置100的运行情况，例如辐照装置100中通电电流 的数值和波形，并可以通过控制器300改变辐照装置100的运行 状况，辐照装置100改变后到的运行情况会再次显示在显示模块 600上。除此之外，显示模块600也可以显示束下运输系统200的 启停情况和运行速度。当束下运输系统200发生故障时，可以通 过指示灯的形式进行示意，以便用户及时发现束下运输系统200 发生故障并进行排除。当辐照装置100和束下运输系统200均处 于可工作状态下，通过启动模块310启动辐照装置100和束下运 输系统200，其中辐照装置100先后启动高压脉冲调制器和水冷机 组。启动模块310工作十分钟后，安全模块700提示束下运输系 统200的屏蔽门已关闭，再通过控制器300控制复位，以对各项 故障指示灯对应联锁plc数据复位。启动模块310再次工作，电 源模块400向辐照装置100通电，第一加速器110和第二加速器 120上的磁铁通电，之后显示模块600显示“准加”状态，若未显 示，则可以根据显示模块600上的指示灯进行排查或复位。随后 辐照装置100发射形成辐照区的电子束，点击显示模块600上的
ꢀ“
合高压”，警铃响10s，此时高压脉冲调制器高压接触器合，电 子枪高压接触器合，显示模块600显示“高压合”。点击显示模 块600“升压”按钮，使高压脉冲调制器输出脉冲高压。根据被辐 照物20的辐照情况，通过点击显示模块600重复频率增加按钮或 直接输入数据方式逐步增加重复频率从而增加第一加速器110和 第二加速器120的输出束流功率至设定值。点击显示模块600“出 束”按键，使第一加速器110和第二加速器120的电子枪调制器 输出脉冲高压。在此期间，可以通过外接示波器可实时查看脉冲 波形。完成对被辐照物20的所有表面的辐照后，首先点击界面重 复频率减少按钮逐步减少重复频率，之后单击“停束”按钮，停 止出束，再点击单击“传输链停止”按钮，停止束下运输系统200。
42.在一些实施例中，显示模块600可以为显示屏。
43.在一些实施例中，控制系统10包括辐照装置100、束下运输 系统200和控制器300，辐照装置100包括第一加速器110和第二 加速器120。束下运输系统200包括上料段210和束下运输段。第 一加速器110和第二加速器120对称设置于所述束下运输段的两 侧，以产生
辐照被辐照物20的辐照区，在辐照区内照射被辐照物 20的部分表面。
44.图3是本发明实施方式的控制系统10杀菌的方法的流程图。
45.参见图3，该应用于辐照系统，该方法包括如下步骤：
46.s3001：将被辐照物20放置在上料段210上。
47.s3002：控制器300控制上料段210将被辐照物20运输至辐 照装置100形成的辐照区。
48.s3003：控制器300控制第一加速器110和第二加速器120发 射电子束，以在辐照区对束下运输段上的被辐照物20的部分表面 进行辐照杀菌。
49.s3004：在辐照区辐照杀菌后，控制器300控制束下运输段将 被辐照物20输再次送至辐照装置100形成的辐照区，以辐照被辐 照物20的剩余表面。
50.图4是本发明另一种实施方式的控制系统10杀菌的方法的流 程图。参见图4，该方法应用于辐照系统，该方法包括如下步骤：
51.s4001：将被辐照物20放置在上料段210上。上料段210上 还可以设置预处理装置800，以对被辐照物20进行预处理。
52.s4002：控制器300控制上料段210将被辐照物20运输至束 前运输段。
53.s4003：控制器300控制束前运输段将被辐照物20运输至束 下运输段。
54.s4004：控制器300控制束下运输段将被辐照物20运输至辐 照区，以对被辐照物20的部分表面进行辐照。
55.s4005：控制器300控制第一加速器110和第二加速器120发 射电子束，以在辐照区对束下运输段上的被辐照物20的部分表面 进行辐照杀菌。
56.s4006：在辐照区辐照杀菌后，控制器300控制翻转装置900 将被辐照物20翻转180
°
。
57.s4007：控制器300控制束下运输段将被辐照物20输再次送 至辐照装置100形成的辐照区，以辐照被辐照物20的剩余表面；
58.s4008：控制器300控制束下运输段将被辐照物20再次运输 至辐照物后，将被辐照物20运输至束后运输段。
59.s4009：控制器300控制束后运输段将被辐照物20运输至出 料段220。
60.s4010：控制器300控制出料段220将被辐照物20输出。
61.在一些实施例中，当被辐照物20通过辐照区的次数小于或等 于1时，被辐照物20经由束下运输段再次运输至辐照区，以对被 辐照物20的剩余表面进行辐照处理。
62.也就是说，当被辐照物20运输至辐照区时，需要对其经过辐 照区的次数进行判断。当被辐照物20通过辐照区的次数小于或等 于1时，此时的被辐照物20仅仅经过一次辐照区，因此被辐照物 20的三面经过辐照杀菌，而另外三个为辐照面则需要再次加工。 由于该辐照装置100的第一加速器110和第二加速器120可以同 时对被辐照物20的三个面进行辐照处理，因此，若是判断出被辐 照物20通过辐照区的次数小于或等于1时，则被辐照物20可能 仅有三个面通过辐照区进行辐照或是每个面均未进行辐照。
63.在一些实施例中，当被辐照物20通过辐照区的次数小于或等 于1时，被辐照物20经由束下运输段先运输至翻转装置900，翻 转装置900将辐照物实现180
°
翻转后，被辐照物20经由束下运 输段再次运输至辐照区。
64.当被辐照物20翻转装置900处时，被辐照物20的未辐照面 与被辐照物20的运行方向平行。
65.在一些实施例中，还可以设置有贴码装置。贴码装置设置于 束下运输段的一侧，且位于辐照装置100的下游，以标记被辐照 物20经过辐照区的次数。
66.在一些实施例中，还可以设置有识别装置。识别装置设置于 束下运输段的一侧，且位于贴码装置的下游，以识别被辐照物20 经过加速器的次数。
67.在一些实施中，第一加速器110包括扫描盒和安装与扫描盒 外部的扫描磁铁和偏转磁铁，以向扫描磁铁和偏转实现电子束的 偏转，进而实现第一加速器110和第二加速器120对被辐照物20 的三面辐照。
68.在一些实施例中，包装箱先经过预处理，随后通过上料段210 进行运输，包装箱先后经过束前运输段运输至束下运输段，束下 运输段将包装箱运输至辐照区，辐照区对包装箱的三个表面进行 辐照杀菌。辐照后的包装箱进行贴码，以显示该包装箱已经经历 过一次辐照。辐照后的包装箱通过束下运输段的运输到达判断区， 通过设置在判断区的识别装置，识别包装箱上贴服的码，以判断 被辐照物20通过辐照区的次数是否小于或等于1。当被辐照物20 通过辐照区的次数小于或等于1时，表示被辐照物20经过辐照区 的次数小于或等于1，为保证包装箱杀菌的彻底性，包装箱需要再 次进行辐照加工；当被辐照物20通过辐照区0的次数大于1时， 表示被辐照物20经过辐照区的次数大于1，由于包装箱是六面体， 因此此时的包装箱的六个外表面均已经过辐照杀菌，为避免浪费， 可以将包装箱先后通过束后运输段和出料段220输出，表示该包 装箱已完成六面杀菌。
69.在另一种实施例中，包装箱进入束下运输系统200前对其贴 码，随后经过预处理，再通过上料段210进行运输，包装箱先后 经过束前运输段运输至束下运输段，在束下运输段将包装箱运输 至辐照区前设置有第一条码检测装置，通过第一条码检测装置读 取包装箱上条码的数值，由于每个条码上的数值不同，因此每个 不同的的包装箱都有相对应的条码。包装箱通过第一条码检测装 置后再被运输至辐照区，辐照区对包装箱的三个表面进行辐照杀 菌。辐照后的包装箱通过束下运输段的运输到达判断区，通过设 置在判断区的第二条码检测装置，识别包装箱上的条码并计数一 侧，并判断被辐照物20通过辐照区的次数是否小于或等于1。当 被辐照物20通过辐照区的次数小于或等于1时，表示被辐照物20 经过辐照区的次数小于或等于1，为保证包装箱杀菌的彻底性，包 装箱需要再次进行辐照加工；当被辐照物20通过辐照区的次数大 于1时，表示被辐照物20经过辐照区的次数大于1，由于包装箱 是六面体，因此此时的包装箱的六个外表面均已经过辐照杀菌， 为避免浪费，可以将包装箱先后通过束后运输段和出料段220输 出，表示该包装箱已完成六面杀菌。
70.图5是本发明实施方式的控制系统10中辐照装置100和束下 运输系统200的结构性示意图。参见图5，辐照装置100用于形成 辐照被辐照物20的辐照区。辐照装置100可以发射电子束，利用 电子束对被辐照物20进行辐照杀菌。束下传输系统用于将被辐照 物20运输至辐照区。例如束下传输系统可以采用运输辊、或运输 带用于运输被辐照物20。
71.参见图5，束前运输段包括第一束前运输段231、第二束前运 输段232和第三束前运输段233段。第一束前运输段231的输入 端与上料段210的输出端连接。第二束前运输段232的输入端与 第一束前运输段231的输出端连接。第三束前运输段233段的输 入端与第二束前运输段232的输出端连接。也就是说，沿着被辐 照物20的运输路线，上料段210、第一
束前运输段231、第二束 前运输段232和第三束前运输段233段依次连接，被辐照物20依 次在上料段210、第一束前运输段231、第二束前运输段232和第 三束前运输段233段运输。
72.参见图5，束下运输段包括第一束下运输段241、第二束下运 输段242、第三束下运输段243和第四束下运输段244。第一束下 运输段241的输入端与第三束前运输段233段的输出端连接。第 二束下运输段242的输入端与第一束下运输段241的输出端连接。 第三束下运输段243的输入端与第二束下运输段242的输出端连 接。第四束下运输段244的输入端与第三束下运输段243的输出 端连接。第四束下运输段244的输出端与第三束前运输段233段 的输出端和第一束下运输段241的输入端连接。也就是说，第三 束前运输段233段、第一束下运输段241、第二束下运输段242、 第三束下运输段243和第四束下运输段244之间依次连接。第一 束下运输段241、第二束下运输段242、第三束下运输段243和第 四束下运输段244之间首尾相连。
73.参见图5，第一加速器110和第二加速器120相对于预设对称 面对称设置在第二束下运输段242的两侧，预设对称面平行于第 二束下运输段242的运输方向。
74.参见图5，束后运输段包括第一束后运输段291、第二束后运 输段292和第三束后运输段293。第一束后运输段291的输入端与 第三束下运输段243的输出端和第四束下运输段244的输入端连 接。第二束后运输段292的输入端与第一束后运输段291的输出 端连接。第三束后运输段293的输入端与第二束后运输段292的 输出端连接，第三束后运输段293的输出端与出料段220的输入 端连接。也就是说，第三束下运输段243、第一束后运输段291、 第二束后运输段292、第三束后运输段293和出料段220依次连接。
75.被辐照物20从第三束前运输段233段运至第一转向结构250 再运至第一束下运输段241。被辐照物20从第一束下运输段241 运至第二转向结构260再运至第二束下运输段242。被辐照物20 从第二束下运输段242运至第三转向结构270再运至第三束下运 输段243。被辐照物20从第三束下运输段243运至第四转向结构 280再运至第四束下运输段244。
76.图6是本发明另一种实施方式的控制系统10中辐照装置100 和束下运输系统200的结构性示意图。参见图6，被辐照物20经 由束下运输段运输至辐照装置100形成的辐照区辐照部分表面， 离开辐照区后经过翻转装置900并再次运输至辐照区辐照剩余表 面。
77.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横 向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、
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右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆 时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关 系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用 于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明 所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可 以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描 述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
78.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和 限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是 固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连 接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以 通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件 的相互作用关系。对于本领域的
普通技术人员而言，可以根据具 体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
79.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征 在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接 触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间 的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上 方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅 仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之 下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜 下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
80.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发 明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部 件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限 制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参 考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨 论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各 种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识 到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施 方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例
”ꢀ
等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料 或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明 书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或 示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
82.尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技 术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对 这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围 由权利要求及其等同物限定。