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红外热成像在过程控制方面的应用

       红外热成像技术是一种无创,无损且即时的方法,可以使动态观察变得可行,也可用于确认温度的任何轻微梯度。建议将其作为检测方法,对该方法进行修改以使其在工业,传热以及微生物研究中成为实用程序。
      使用红外热成像技术可监控微波干燥测试中的苹果,而不是选择的切片,使用红外热成像辅助控制系统通过检测被研究样品的瞬时最高温度来监控温度控制,该方法可以在空间和时间上实现温度控制。评估微波辅助的干果和蔬菜的共同属性是质地和表面颜色,这是影响干苹果的可接受性的主要感官参数。干燥中的温度和功率控制会影响干燥产品的最终质量,特别是在多孔性较高的食品(例如苹果)中,因为它会极大地改变其理化和结构特性。因此,安全可靠的监控系统是干燥系统的重要组成部分。
      通过红外热像仪在照亮的微波室内观察获得用于实现反馈温度控制的信号。后者允许检测加热时随机分布在转台上的苹果片之间的瞬时最大表面温度。使用红外热成像技术可研究高盐浓度的藻酸盐凝胶作为可食用的性能。在微波炉中烹饪或加热打碎面包屑的食物时,一个重要的质量问题是由于微波加热食物的方式而导致的松脆性不足。在观察过程中,使用红外热像仪在微波中加热了不同时间后拍摄了红外热像图,并描绘了在掺入新的藻酸盐和盐薄膜后的热量如何分布。还可以从温度记录图获得温度直方图,以研究温度分布及其随加热时间的变化。


红外热成像机芯

图为红外热成像

 

      实际上,红外热成像已被认为是监测微波处理过程中热变化的合适方法。研究者分析了融化酱汁的线性粘弹性,微观结构和红外热成像特性,并将其与新鲜制备的酱汁进行比较。由于淀粉的回生作用,天然淀粉基调味酱的质量特性会受到冷冻和解冻的强烈影响,但微波加热的效果要小于水浴加热的效果。
      再次使用红外热像仪在搅拌的同时观察样品。在微波和水浴解冻过程中使用红外热成像进行了热成像分析。发现在微波解冻中,加热模式不均匀并且不呈现同心环形状。正如预期的那样,微波加热解冻过程要快得多。另外,使用红外热成像技术作为一种非常有前途的无干扰方法,使在不中断干燥过程的情况下立即获取大量数据成为可能。提出的“3D分层红外热成像方法”可以绘制自由流动的体中的温度分布图,还可以提供定量的3D信息。根据确定的最热区域的已知温度,可以调节干燥过程,以将的温度保持在临界极限以下。





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