CN208038453U

CN208038453U - 一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置

Info

Publication number: CN208038453U
Application number: CN201721717011.7U
Authority: CN
Inventors: 金乐; 赵静宣
Original assignee: Qinghai Gaoyuan Muge Dairy Products Co Ltd
Current assignee: Qinghai Gaoyuan Muge Dairy Products Co Ltd
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2018-11-02
Anticipated expiration: 2027-12-12

Abstract

本实用新型公开了一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置，包括装置本体，所述装置本体包括发酵罐和控制***，通过传感器实时采集发酵罐的参数，并通过中央处理器进行分析和处理，再通过中央处理器对发酵罐进行过程控制，从而实现乳酸菌发酵过程的自动化控制，提高了成品质量。

Description

一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置

技术领域

本实用新型涉及发酵装置领域，具体涉及一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置。

背景技术

目前，乳酸菌工程领域正处于一种飞速发展的状态，其发酵过程通常需要对现场实时数据监控，发酵过程数据的实时采集，对各个参数进行闭环控制，并对整个发酵过程的数据进行存储、统计和分析。同时，作为一套好的控制***必须提供运行状态的记录，友好灵活的操作界面，以及诸多的状态报警功能，从而实现发酵过程的优化控制和管理。传统的发酵装置功能不齐全，而且也不够智能，越来越不适应日益复杂的应用要求，更为严重的是，不能有效的实现发酵过程的自动化控制，因此针对这个问题，非常有必要申请一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服以上存在的技术问题，提供一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置，包括装置本体，所述装置本体包括发酵罐和控制***，所述发酵罐上设有流量控制阀、罐压控制阀、冷水电磁阀、热水电磁阀、变频器、PH蠕动泵，所述控制***包括中央处理器、温度传感器、PH 传感器、DO传感器、压力传感器、流量传感器、并行输入采集模块、信号处理电路、D/A转换器、V/I变换电路、光耦驱动电路、串口电路、第一继电器、第二继电器、第三继电器、显示屏、Flash和电源模块，所述温度传感器、PH传感器、DO传感器、压力传感器、流量传感器安装在所述发酵罐上，其输出端依次通过所述并行输入采集模块、信号处理电路与中央处理器电性连接；所述中央处理器依次通过D/A转换器、V/I变换电路分别与流量控制阀以及罐压控制阀电性连接；所述中央处理器通过串口电路与所述变频器电性连接；所述中央处理器通过光耦驱动电路分别与第一继电器连接冷水电磁阀、与第二继电器连接热水电磁阀、与第三继电器连接PH蠕动泵；所述显示屏、Flash均与所述中央处理器电性连接，所述电源模块用于向括控制***提供工作电源。

进一步地，所述信号处理电路包括滤波、信号放大器、A/D转换器、限电流和光电耦合器，所述滤波的输入端与所述并行输入采集模块的输出端连接，所述滤波的输出端依次通过所述信号放大器、A/D转换器、限电流、光电耦合器与所述中央处理器电性连接。

进一步地，所述中央处理器采用ARM SAA7750芯片。

进一步地，所述并行输入采集模块采用74HC595芯片。

进一步地，所述串口电路是RS232，或是RS422，或是RS485。

进一步地，所述控制***还包括报警模块，所述报警模块与所述中央处理器电性连接。

进一步地，所述控制***还包括复位电路，所述复位电路与所述中央处理器电性连接。

进一步地，所述控制***还包括时钟电路，所述时钟电路与所述中央处理器电性连接。

进一步地，所述控制***还包括RJ45网口，所述RJ45网口与所述中央处理器电性连接。

进一步地，所述控制***还包括DB9维护口，所述DB9维护口与所述中央处理器电性连接。

本实用新型的有益效果是：通过传感器实时采集发酵罐的参数，并通过中央处理器进行分析和处理，再通过中央处理器对发酵罐进行过程控制，从而实现乳酸菌发酵过程的自动化控制，提高了成品质量。

附图说明

图1：本实用新型一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置的内部电路结构示意图。

图2：本实用新型信号处理电路的电路结构示意图。

标号说明：

1：中央处理器；2：发酵罐；3：温度传感器；4：PH传感器；5：DO传感器；6：压力传感器；7：流量传感器；8：并行输入采集模块；9：信号处理电路；91：滤波；92：信号放大器；93：A/D转换器；94：限电流；95：光电耦合器；10：D/A转换器；11：V/I变换电路；12：流量控制阀；13：罐压控制阀； 14：光耦驱动电路；15：串口电路；16：变频器；17：第一继电器；18：第二继电器；19：第三继电器；20：冷水电磁阀；21：热水电磁阀；22：PH蠕动泵； 23：显示屏；24：Flash；25：时钟模块；26：电源模块；27：复位模块27；28：报警模块。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置，包括装置本体，所述装置本体包括发酵罐2和控制***，所述发酵罐2上设有流量控制阀12、罐压控制阀 13、冷水电磁阀20、热水电磁阀21、变频器16、PH蠕动泵22，所述控制***包括中央处理器1、温度传感器3、PH传感器4、DO传感器5、压力传感器6、流量传感器7、并行输入采集模块8、信号处理电路9、D/A转换器10、V/I变换电路11、光耦驱动电路14、串口电路15、第一继电器17、第二继电器18、第三继电器19、显示屏23、Flash24和电源模块26，所述温度传感器3、PH传感器4、DO传感器5、压力传感器6、流量传感器7安装在所述发酵罐2上，其输出端依次通过所述并行输入采集模块8、信号处理电路9与中央处理器1电性连接；所述中央处理器1依次通过D/A转换器10、V/I变换电路11分别与流量控制阀12以及罐压控制阀13电性连接；所述中央处理器1通过串口电路15与所述变频器16电性连接；所述中央处理器1通过光耦驱动电路14分别与第一继电器17连接冷水电磁阀20、与第二继电器18连接热水电磁阀21、与第三继电器19连接PH蠕动泵22；所述显示屏23、Flash24均与所述中央处理器1电性连接，所述电源模块26用于向括控制***提供工作电源。

其中，中央处理器1采用ARM SAA7750芯片，用以接收传感器采集的数据，对数据进行分析和处理后，再用以控制发酵罐2的各个模块，从而实现乳酸菌发酵过程的自动化控制。

温度传感器3、PH传感器4、DO传感器5、压力传感器6和流量传感器7用以采集发酵罐2相应的数据，并将数据通过并行输入采集模块8、信号处理电路 9发送给中央处理器1。其中并行输入采集模块8采用74HC595芯片，可以并行采集传感器模块的数据，通过寄存到存储位置，在通过串行时序经信号处理电路9传输给中央处理器1。采用并行输入采集模块8可以提高数据的采集速度，解决了采用多路A/D转换开关存在的数据延时问题。申请人需要说明的是，本实用新型的创新在于将各种传感器、中央处理器1、并行输入采集模块8等模块进行整合集成创新，从而实现乳酸菌发酵过程的自动化控制，其各模块电路相互之间的具体连接关系是现有技术公开的，因此申请人未进行详细描述，且温度传感器3、PH传感器4、DO传感器5、压力传感器6和流量传感器7只要是市面上常用的即可。

上述串口电路15可以是RS232、RS422或RS485的任何一种，根据应用环境的要求灵活设置。

作为优选地方案，如图2所示，所述信号处理电路9包括滤波91、信号放大器92、A/D转换器93、限电流94和光电耦合器95，所述滤波91的输入端与所述并行输入采集模块8的输出端连接，所述滤波91的输出端依次通过所述信号放大器92、A/D转换器93、限电流94、光电耦合器95与所述中央处理器1 电性连接，可以进一步地确保各种传感器采集的数据不会失真。

作为优选地方案，所述控制***还包括报警模块28，所述报警模块28与所述中央处理器1电性连接，当中央处理器1进分析发现参数超过阈值时，便会触发报警模块28发出报警声，报警模块28可以是蜂鸣器或扬声器。阈值事先存储在Flash24中。

作为优选地方案，所述控制***还包括复位模块27，所述复位模块27与所述中央处理器1电性连接，当控制***出现死机时，通过复位电路可以重启控制***，从而让控制***重新启动工作。

作为优选地方案，所述控制***还包括时钟模块25，所述时钟模块25与所述中央处理器1电性连接，用于设置和存储控制***的时钟。

作为优选地方案，所述控制***还包括RJ45网口，所述RJ45网口与所述中央处理器1电性连接，用于连接PC机，实现网络数据的传输。

作为优选地方案，所述控制***还包括DB9维护口，所述DB9维护口与所述中央处理器1电性连接。当控制***出现故障时，通过DB9维护口可以对控制***进行调试，查找问题原因。

以下说明在实际工作中的简要工作原理：

温度传感器3、PH传感器4、DO传感器5、压力传感器6和流量传感器7采集发酵罐2相应的数据，并将数据发送给中央处理器1。中央处理器1将接收到的数据与阈值进行比较、分析和处理，如果需要对相应的参数进行控制，比如需要调节发酵罐2的压力，则中央处理器1会自动发出指令信号用以控制发酵罐2的罐压控制阀13，具体是中央处理器1通过D/A转换器10、V/I变换电路 11实现对罐压控制阀13的调节。再比如需要调节发酵罐2流量，则中央处理器 1会自动发出指令信号用以控制发酵罐2的流量控制阀12，具体是中央处理器1 通过D/A转换器10、V/I变换电路11实现对流量控制阀12的调节。再比如需要调节发酵罐2的温度，则中央处理器1会自动发出指令信号用以控制发酵罐2 的冷水电磁阀20或热水电磁阀21，具体是中央处理器1通过光耦驱动电路14、继电器实现对冷水电磁阀20或热水电磁阀21的调节。再比如需要调节发酵罐2 的PH值，PH值是乳酸菌发酵过程中最重要的参数，因此本实用新型选用了PH 蠕动泵22，具体是中央处理器1通过光耦驱动电路14、继电器实现对PH蠕动泵22的调节，PH蠕动泵22实现对发酵罐2中PH值的具体调节。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims

1.一种牦牛奶的乳酸菌发酵装置，包括装置本体，所述装置本体包括发酵罐，所述发酵罐上设有流量控制阀、罐压控制阀、冷水电磁阀、热水电磁阀、变频器、PH蠕动泵，其特征在于：所述装置本体还包括控制***，所述控制***包括中央处理器、温度传感器、PH传感器、DO传感器、压力传感器、流量传感器、并行输入采集模块、信号处理电路、D/A转换器、V/I变换电路、光耦驱动电路、串口电路、第一继电器、第二继电器、第三继电器、显示屏、Flash和电源模块，所述温度传感器、PH传感器、DO传感器、压力传感器、流量传感器安装在所述发酵罐上，其输出端依次通过所述并行输入采集模块、信号处理电路与中央处理器电性连接；所述中央处理器依次通过D/A转换器、V/I变换电路分别与流量控制阀以及罐压控制阀电性连接；所述中央处理器通过串口电路与所述变频器电性连接；所述中央处理器通过光耦驱动电路分别与第一继电器连接冷水电磁阀、与第二继电器连接热水电磁阀、与第三继电器连接PH蠕动泵；所述显示屏、Flash均与所述中央处理器电性连接，所述电源模块用于向括控制***提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述信号处理电路包括滤波、信号放大器、A/D转换器、限电流和光电耦合器，所述滤波的输入端与所述并行输入采集模块的输出端连接，所述滤波的输出端依次通过所述信号放大器、A/D转换器、限电流、光电耦合器与所述中央处理器电性连接。

3.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述中央处理器采用ARM SAA7750芯片。

4.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述并行输入采集模块采用74HC595芯片。

5.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述串口电路是RS232，或是RS422，或是RS485。

6.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述控制***还包括报警模块，所述报警模块与所述中央处理器电性连接。

7.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述控制***还包括复位电路，所述复位电路与所述中央处理器电性连接。

8.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述控制***还包括时钟电路，所述时钟电路与所述中央处理器电性连接。

9.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述控制***还包括RJ45网口，所述RJ45网口与所述中央处理器电性连接。

10.根据权利要求1所述的牦牛奶的乳酸菌发酵装置，其特征在于：所述控制***还包括DB9维护口，所述DB9维护口与所述中央处理器电性连接。