專(zhuān)利名稱(chēng)：用于被輸送的經(jīng)受熱處理的產(chǎn)品的帶輸送機(jī)和方法
用于被輸送的經(jīng)受熱處理的產(chǎn)品的帶輸送機(jī)和方法背景本發(fā)明大致涉及動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)，且更具體地涉及具有傳感器-儀表化的帶的輸送機(jī)，所述帶與被輸送的經(jīng)受熱處理的產(chǎn)品一起前迸，所述熱處理例如為巴氏滅菌、加熱或者冷卻。輸送帶常被用于將產(chǎn)品輸送穿過(guò)使產(chǎn)品經(jīng)受熱處理工序的巴氏滅菌器、加溫器、 冷卻器、冷凍器和其它裝備。這些エ序常通過(guò)傳感器例如溫度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)，所述傳感器位于輸送機(jī)運(yùn)行穿過(guò)的范圍內(nèi)的固定位置處。在一些實(shí)例中，操作員在所述范圍內(nèi)的多個(gè)地點(diǎn)處通過(guò)手持的傳感器而進(jìn)行人エ讀數(shù)。在另ー些實(shí)例中，傳感器讀數(shù)在不必靠近于被輸送產(chǎn)品的相對(duì)地極少的固定位置處被讀取。因此，其僅能提供對(duì)產(chǎn)品經(jīng)受的實(shí)際熱處理的不精確的估算。發(fā)明ネ既述該缺點(diǎn)通過(guò)體現(xiàn)本發(fā)明特征的輸送帶來(lái)解決。這種輸送經(jīng)受熱處理的產(chǎn)品的輸送帶的ー種型式包括溫度傳感器和一同定位的傳送器。該溫度傳感器以材料的形式被嵌入輸送帶中，該材料具有通過(guò)函數(shù)關(guān)系而與被輸送產(chǎn)品的熱響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的熱響應(yīng)。該溫度傳感器獲得溫度測(cè)量值，傳送器傳送來(lái)自輸送帶的該溫度測(cè)量值。在本發(fā)明的另一方面中，體現(xiàn)本發(fā)明特征的受環(huán)境控制的輸送系統(tǒng)包括將產(chǎn)品連續(xù)輸送穿過(guò)輸送系統(tǒng)的輸送帯。獲得溫度測(cè)量值的溫度傳感器以與產(chǎn)品相同的速度前進(jìn)穿過(guò)輸送系統(tǒng)。該傳感器被嵌入材料中，所述材料具有通過(guò)預(yù)定的函數(shù)關(guān)系而與經(jīng)受熱處理的被輸送產(chǎn)品的熱響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的熱響應(yīng)。與溫度傳感器一同定位的傳送器傳送該溫度測(cè)量值。遠(yuǎn)離輸送帶的接收器接收由傳送器和輸送帶傳送的溫度測(cè)量值。與該接收器連接的控制器處理該溫度測(cè)量值，并根據(jù)溫度測(cè)量值來(lái)控制輸送系統(tǒng)的溫度或者輸送帶的速度。本發(fā)明的另ー個(gè)方面提供一種用于對(duì)被輸送穿過(guò)熱處理工序的產(chǎn)品的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法。該方法包括(a)將產(chǎn)品輸送穿過(guò)熱處理工序；(b)使傳感器與產(chǎn)品一起前進(jìn)穿過(guò)熱處理工序；(c)在傳感器前進(jìn)穿過(guò)熱處理工序時(shí)獲取傳感器測(cè)量值；以及(d)通過(guò)傳感器測(cè)量值測(cè)定每個(gè)傳感器附近的產(chǎn)品的狀態(tài)。在本發(fā)明的又一方面中，一種用于對(duì)安裝在輸送帶中的傳感器的瞬時(shí)位置進(jìn)行測(cè)定的方法，包括(a)使輸送帶沿著閉合的帶路徑前迸；(b)定期地獲取沿著閉合的帶路徑變化并在沿著閉合的帶路徑的預(yù)定位置處具有顯著特性的環(huán)境狀態(tài)或帶狀態(tài)的傳感器測(cè)量值，其中傳感器在沿著輸送帶的長(zhǎng)度的一位置處被設(shè)置在輸送帶中；和(c)通過(guò)傳感器測(cè)量值測(cè)定傳感器沿著閉合的帶路徑的瞬時(shí)位置。在本發(fā)明的又一方面，ー種帶包括在該帶中的化學(xué)傳感器。該傳感器對(duì)由ー種或多種周?chē)h(huán)境化學(xué)物的存在產(chǎn)生的狀態(tài)敏感，并得出化學(xué)濃度測(cè)量值。


通過(guò)參照以下的描述、所附權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明的這些特征和方面及其優(yōu)點(diǎn)被更好地理解，附圖中
圖1是在巴氏滅菌器中使用的體現(xiàn)本發(fā)明特征的輸送帶模塊的仰視等軸視圖；圖2是如圖1中的帶模塊中所嵌入的傳感器部件的方塊圖；圖3是ー種由帶模塊構(gòu)造的輸送帶的一部分的等軸視圖，其包括圖1中的帶模塊；圖4是體現(xiàn)本發(fā)明特征的巴氏滅菌器系統(tǒng)的示意圖，其包括圖3中的輸送帶；圖5是在圖4的巴氏滅菌器中的圖3的輸送帶的俯視平面示意圖；圖6是如在圖4中的巴氏滅菌器中的典型的溫度分布線的圖表；圖7是圖3的輸送帶中的帶張カ的理想分布線的圖表；和圖8是體現(xiàn)本發(fā)明特征的本發(fā)明的熱燙系統(tǒng)(blanching system)的部分用圖畫(huà)表示、部分用方塊圖表示的圖示，其包括如在圖3中的輸送帯。詳細(xì)描述體現(xiàn)本發(fā)明特征的ー種儀表化輸送帶模塊在圖1中示出?；鶐K10是由熱塑性聚合物制成的注射成型塑料模塊，熱塑性聚合物例如為聚乙烯、聚丙烯、乙縮醛或者合成聚合物。該模塊的每個(gè)端部上的鉸鏈眼12在與該模塊的中間段14相反的方向上向外延伸。 一端部上的鉸鏈眼相對(duì)于另一端部上的鉸鏈眼側(cè)向地偏移，使得模塊能夠與其它類(lèi)似的模塊首尾相連地且并排地連接形成模塊化輸送帶(圖幻。該帶模塊10的中間段14包括驅(qū)動(dòng)凹部(drive pocket) 16，驅(qū)動(dòng)凹部16接收驅(qū)動(dòng)鏈輪的齒部以驅(qū)動(dòng)由模塊構(gòu)造成的帯。圖 1示出的模塊，其從動(dòng)側(cè)向上。相對(duì)的輸送側(cè)在圖1中面朝下，并包括窄凸肋18，窄凸肋18 從模塊的一端向另一端、從一端上的鉸鏈眼向另一端上的鉸鏈眼伸展。如在圖3中更好地示出的，由于模塊的每一端部上的鉸鏈眼的側(cè)向的偏移，因此凸肋側(cè)向地嵌合在中間段中。 該中間段還包括大的腔20。除該腔之外，示出的模塊與由美國(guó)路易斯安那州的Harahan的 Intralox, L. L. C.制造并售賣(mài)的htralox 系列400凸肋帶模塊是同樣的。該腔20用作傳感器組合件22的容器，傳感器組合件22包括圖2中的ー些或全部的部件。該傳感器組合件的部件包括例如為微控制器的處理器M和一個(gè)或多個(gè)傳感器，傳感器例如為溫度傳感器26、負(fù)載或者帶張カ傳感器觀和化學(xué)傳感器30。每個(gè)傳感器輸出表現(xiàn)所感測(cè)到的狀態(tài)的模擬信號(hào)27、29、31。這些模擬信號(hào)被定期地取樣并在模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器34中被轉(zhuǎn)換為數(shù)字樣值32。該模擬至數(shù)字的轉(zhuǎn)換可在傳感器自身內(nèi)、在控制器內(nèi)、或者在具有多路輸入的単獨(dú)的模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器中進(jìn)行。該控制器發(fā)送所接收到的數(shù)字樣值或者在將其發(fā)送至傳送器36之前對(duì)其進(jìn)行處理，以通過(guò)天線38從模塊進(jìn)行無(wú)線發(fā)送。傳送器還包括接收器40，以接收來(lái)自遠(yuǎn)程傳送器的輸入傳輸并將其發(fā)送給控制器24。連接至控制器M的記憶元件42可用于記錄傳感器測(cè)量值以使一系列儲(chǔ)存的測(cè)量值能夠在傳感器靠近遠(yuǎn)程接收天線時(shí)被同時(shí)遠(yuǎn)程地傳送或者以減少傳送器的工作周期。組合件72中的所有的電子部件由電源例如電池44供電。溫度傳感器沈可以是熱電偶、熱敏電阻、RTD或者其它溫度-感測(cè)裝置。負(fù)載傳感器觀可包括ー個(gè)或多個(gè)應(yīng)變儀，應(yīng)變儀被適當(dāng)?shù)夭贾迷谙到y(tǒng)中，且使其輸出值組合以產(chǎn)生表示帶張カ的合成信號(hào)，或者使個(gè)體的輸出值發(fā)送至控制器M或者遠(yuǎn)程地用于計(jì)算產(chǎn)生的帶張力?；瘜W(xué)傳感器30可感測(cè)PH和氧化還原電勢(shì)，以顯示某種化學(xué)物的存在。通過(guò)感測(cè)這些狀態(tài)，化學(xué)傳感器間接地感測(cè)導(dǎo)致這些狀態(tài)的某種化學(xué)物的濃度。例如，化學(xué)傳感器可以是商素傳感器，或更具體地為溴或氯傳感器，溴或氯傳感器間接地感測(cè)能夠腐蝕塑料輸送帶的溴或氯離子的濃度，特別是在高溫吋。但是專(zhuān)用于直接地感測(cè)氯或溴的傳感器也可被使用。并且化學(xué)傳感器可以為溫度補(bǔ)償?shù)?。具有一同定位的傳感器和電子部件的傳感器組合件22被嵌入鑄塑聚合物材料中，該鑄塑聚合物材料安裝在模塊10中的腔20中。組合件通過(guò)焊接或者快速壓緊蓋或者通過(guò)模塊中和組合件上的快速壓緊結(jié)構(gòu)而被保持在腔中。作為另一可選方案，傳感器組合件可與帶模塊共同模制成型。特別是對(duì)于在巴氏滅菌器或者其它關(guān)鍵的熱過(guò)程中的使用， 溫度傳感器被封裝在灌封材料中，灌封材料優(yōu)選地具有與進(jìn)行巴氏滅菌的產(chǎn)品相同的熱傳導(dǎo)性，或者通過(guò)已知的函數(shù)而相關(guān)聯(lián)。灌封材料可以是鑄塑聚合物材料，其包圍所有的傳感器并充滿(mǎn)腔，或者其可為鑄塑聚合物材料中的孔穴中的溫度傳感器的局部材料。封裝的溫度傳感器的熱響應(yīng)由灌封材料的熱傳導(dǎo)性和其在溫度傳感器周?chē)男螤畲_定，且該封裝的溫度傳感器的熱響應(yīng)優(yōu)選地被選擇成以已知的方式與產(chǎn)品的熱響應(yīng)匹配或者相關(guān)聯(lián)。(美國(guó)新澤西州哈肯薩克市的Masterbond公司制造并售賣(mài)可被調(diào)整以提供所需熱特性的多種灌封和封裝材料)。以這種方式，傳感器所檢測(cè)的溫度Ts與產(chǎn)品的實(shí)際溫度Ta匹配或者以預(yù)定的函數(shù)F相關(guān)聯(lián)，得出Ta = F(Ts)。例如，該函數(shù)關(guān)系F可被描述成常數(shù)、或者標(biāo)量 k其中Ta = kTs、或者時(shí)間延遲?？刂破鱉還可被編程以計(jì)算巴氏滅菌器中的巴氏滅菌單位(pasteurization units，PU)，并遠(yuǎn)程地傳送這些值以監(jiān)測(cè)該過(guò)程。傳感器組合件可被制成是可替換的并被灌封在具有不同的熱傳導(dǎo)性以匹配不同的產(chǎn)品的材料中。另外，傳感器可被安裝在ー個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的帶中，獨(dú)立的帶與運(yùn)載產(chǎn)品的輸送帶平行地且速度相同地如圖3中所述，模塊化塑料輸送帶46由ー個(gè)或多個(gè)帶模塊構(gòu)成，其包括傳感器模塊10以及可能的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)傳感器模塊48，例如htralox 系列400凸肋模塊。模塊優(yōu)選地可首尾相接且并排地連接在一起形成一系列的排50。順次的排的鉸鏈眼12是交錯(cuò)的，且鉸鏈桿52插入到該交錯(cuò)的鉸鏈眼中的對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)ロ M中，以在鉸鏈眼處將所述排連接在一起形成無(wú)盡的輸送帯。盡管模塊化塑料帶被優(yōu)選地用于所披露的エ序中，然而其他類(lèi)型的鏈條或帶例如金屬帶、平帯、以及鏈或板條輸送機(jī)可在該エ序或相似的エ序中使用。該儀表化輸送帶被用于將產(chǎn)品例如啤酒瓶或罐56連續(xù)地輸送穿過(guò)溫度處理工序，例如巴氏滅菌エ序。所示出的簡(jiǎn)化的巴氏滅菌系統(tǒng)58包括位于巴氏滅菌器通道中的預(yù)加熱區(qū)域A、預(yù)巴氏滅菌區(qū)域B、巴氏滅菌區(qū)域C以及冷卻區(qū)域D。每個(gè)區(qū)域包括桶60和噴霧器62。輸送帶46在輸送方向64上將產(chǎn)品輸送穿過(guò)通道。在通道的卸料端和進(jìn)料端處， 輸送帶在驅(qū)動(dòng)鏈輪66和空轉(zhuǎn)鏈輪67周?chē)煌侠?。?qū)動(dòng)鏈輪被安裝在由驅(qū)動(dòng)電機(jī)68驅(qū)動(dòng)的軸上。當(dāng)產(chǎn)品被傳送穿過(guò)巴氏滅菌器吋，噴霧器62以所選擇的溫度將水噴射在產(chǎn)品上。 從產(chǎn)品以及輸送帶上滴下的水被收集到桶中用于再循環(huán)。如在圖6中示例圖表所示，產(chǎn)品在巴氏滅菌器中經(jīng)受預(yù)先選定的熱處理。在每個(gè)區(qū)域中噴射水的溫度由階梯函數(shù)69表示。平滑曲線71表示所測(cè)量的溫度，該溫度是在帶 46沿著上運(yùn)載道且沿輸送方向64前行吋，由如圖5所示的嵌入傳感器組合件22中的溫度傳感器中的ー個(gè)溫度傳感器在沿著帯46的長(zhǎng)度和寬度的位置處測(cè)量而得。由于這些傳感器被嵌入在帶中，其與產(chǎn)品一起運(yùn)動(dòng)并經(jīng)受與鄰近的產(chǎn)品相同的熱處理。在預(yù)加熱區(qū)域A 中，產(chǎn)品被噴射的水加熱至冷填充溫度以上的溫度。在預(yù)巴氏滅菌區(qū)域B中，產(chǎn)品僅被加熱至剛好在巴氏滅菌溫度以下的溫度。在巴氏滅菌區(qū)域C中，水在用于保持產(chǎn)品處于巴氏滅菌溫度而所需的溫度下噴射在產(chǎn)品上。最后，產(chǎn)品在冷卻區(qū)域D中被用冷水噴射，以將其溫度降低至周?chē)h(huán)境的溫度并停止巴氏滅菌エ序。由于溫度傳感器與產(chǎn)品一起前進(jìn)并由于溫度傳感器被嵌入這樣ー種材料中，所述材料的熱傳導(dǎo)性與產(chǎn)品的熱傳導(dǎo)性匹配或者成函數(shù)地相關(guān)聯(lián)，因此熱傳感器附近的產(chǎn)品的熱處理的精確的表示可通過(guò)每個(gè)傳感器組合件22中的控制器M或者通過(guò)遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制器 70而推導(dǎo)出，如圖4所示。系統(tǒng)控制器70包括接收器和傳送器，以用于接收數(shù)據(jù)并通過(guò)天線72將命令或數(shù)據(jù)發(fā)送至帶46中的傳感器。系統(tǒng)控制器70還可從其它遠(yuǎn)離輸送帶的傳感器接收數(shù)據(jù)。安裝至輸送帶的空轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速計(jì)或軸角編碼器74發(fā)送信號(hào)75，其允許系統(tǒng)控制器測(cè)定實(shí)際被驅(qū)動(dòng)的帶的速度。安裝在巴氏滅菌器中的關(guān)鍵位置處并對(duì)某種化學(xué)物敏感的化學(xué)傳感器76可被用于向系統(tǒng)控制器70發(fā)送表示化學(xué)濃度的信號(hào)77。被從帶而無(wú)線地發(fā)送出的帶外傳感器信號(hào)(off-belt sensor signal)和傳感器測(cè)量值可顯示給エ廠操作者以使其可根據(jù)需要來(lái)手動(dòng)地調(diào)整エ序，或者可被用于自動(dòng)地控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)68的速度或者啟動(dòng)和停止、通過(guò)閥78而供給每個(gè)噴霧器72的水流量、經(jīng)過(guò)熱交換器79的噴射水的溫度、或從分配器80添加至水中的化學(xué)物濃度。例如，噴射水中氯的濃度可隨著溫度的上升而被降低，以抵消氯隨溫度而增加的反應(yīng)性。系統(tǒng)控制器在信號(hào)線82上輸出控制信號(hào)， 以提供多種巴氏滅菌器變量的閉環(huán)控制。在巴氏滅菌器系統(tǒng)的情況中，由每個(gè)溫度傳感器附近的產(chǎn)品接收到的PU可通過(guò)個(gè)體的控制器M或者通過(guò)系統(tǒng)控制器70計(jì)算。由于產(chǎn)品靠近于相關(guān)聯(lián)的溫度傳感器而定位，因此根據(jù)每個(gè)傳感器的溫度測(cè)量值計(jì)算的PU將得出對(duì)于由鄰近的產(chǎn)品實(shí)際接收到的 PU的良好的估值。例如為啤酒瓶或者罐的產(chǎn)品沿著剛好位于瓶或罐的底部上方的瓶中心軸線具有冷點(diǎn)。該冷點(diǎn)是瓶或罐中的低溫點(diǎn)。重要的是，該冷點(diǎn)接收最小值的PU，以保證啤酒的充分的巴氏滅菌。該冷點(diǎn)的熱響應(yīng)與嵌入其灌封材料中的溫度傳感器的熱響應(yīng)成函數(shù)地相關(guān)聯(lián)。因此，根據(jù)T。s = F(Ts)，通過(guò)傳感器測(cè)量值Ts，控制器計(jì)算與每個(gè)溫度傳感器相關(guān)聯(lián)的瓶或罐的被估計(jì)的冷點(diǎn)溫度T。s，其中F是溫度傳感器和瓶或罐的熱傳導(dǎo)性之間的函數(shù)關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)的PU公式被給定為PU=t χ 10σ—Ayz ,其中t是以分鐘表示的時(shí)間，T為攝氏溫度(該示例中為T(mén)J，Tb為基礎(chǔ)溫度(例如為60°C)，且Z為所需要的用以提供高10倍的殺傷率的溫度增長(zhǎng)(例如為rc)。因此，該公式變?yōu)閜u=t X 10(ら—6°)/7。如果，例如，該傳感器每10秒鐘即每1/6分鐘獲取一次測(cè)量值，迭代算法pu=PU+1/6 (io(Jc-60)/7 )計(jì)算在溫度傳感器附近的每個(gè)瓶中的冷點(diǎn)處的每10秒的PU的累加值。當(dāng)然，溫度傳感器可以與瓶或罐中的其它點(diǎn)處的溫度相關(guān)聯(lián)，或者與某些類(lèi)別的瓶相關(guān)聯(lián)，或者可代替冷點(diǎn)進(jìn)行平均。如圖4所示，帶安裝的傳感器與帶46 —起沿著閉合的帶路徑前進(jìn)穿過(guò)巴氏滅菌器，該帶路徑包括上運(yùn)載道路線84、在驅(qū)動(dòng)鏈輪66處的第一反轉(zhuǎn)道86、下返回路線88以及在空轉(zhuǎn)鏈輪67處的第二反轉(zhuǎn)道90。由于傳感器與傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳感器沿著帶路徑的位置在每次測(cè)量時(shí)是已知的吋，其測(cè)量值更加有意義。這可通過(guò)例如在帶中使用專(zhuān)用的位置傳感器而獲得。但是，還可能的是，通過(guò)由負(fù)載傳感器或者溫度傳感器提供的測(cè)量值以及帶張カ特性的先驗(yàn)知識(shí)或者巴氏滅菌器的熱特性來(lái)測(cè)定傳感器的位置。輸送帶沿著閉合的帶路徑的張カ特性在圖7中示出。(該特性為簡(jiǎn)單起見(jiàn)被理想化)。該帶張力T在驅(qū)動(dòng)鏈輪的位置處是最大的Tmax，且在與帶沿著上路線前行的相反方向上迅速地減小，其通常負(fù)載有產(chǎn)品。在無(wú)負(fù)載的下返回程線上，越過(guò)空轉(zhuǎn)的鏈輪，在帶剛好離開(kāi)驅(qū)動(dòng)鏈輪后，張カ減小得多得多且逐漸至最小張カTmin。在驅(qū)動(dòng)鏈輪處張力的急劇變化 92在圖表中由陡直的負(fù)斜率示出，急劇變化92表示沿著帶路徑的在已知預(yù)定位置(驅(qū)動(dòng)鏈輪的位置)處的顯著的可測(cè)量特性。通過(guò)實(shí)時(shí)或記時(shí)地從傳感器組合件接收到的負(fù)載傳感器的測(cè)量樣值，系統(tǒng)控制器能夠計(jì)算負(fù)載傳感器通過(guò)驅(qū)動(dòng)鏈輪的時(shí)間。系統(tǒng)控制器利用如由譯碼器74測(cè)量的輸送帶速度和輸送帶長(zhǎng)度的先驗(yàn)知識(shí)以及巴氏滅菌器的布局來(lái)通過(guò)推算定位法而測(cè)定傳感器的沿著輸送路徑的瞬時(shí)位置。因此，系統(tǒng)利用傳感器測(cè)量帶的狀態(tài)， 而不直接地測(cè)量位置，來(lái)測(cè)定傳感器沿著帶路徑的瞬時(shí)位置。利用帶中的溫度傳感器的輸出值來(lái)測(cè)定其位置也是可能的。例如，在圖6中的巴氏滅菌器的溫度分布線所示出，當(dāng)帶進(jìn)入冷卻區(qū)域D吋，溫度94的下降表示顯著的環(huán)境特性，該環(huán)境特性可以根據(jù)溫度傳感器的測(cè)量值而被測(cè)定。系統(tǒng)隨后可通過(guò)推算定位法測(cè)定傳感器從入口到冷卻區(qū)域D的瞬時(shí)位置。具有橫穿帶的寬度和長(zhǎng)度而嵌入帶中的許多傳感器的一些益處包括更加精確地測(cè)定橫穿帶寬度的PU，以微調(diào)巴氏滅菌エ序；和更好地檢測(cè)以下問(wèn)題，例如阻塞的噴霧器頭、不均勻的帶負(fù)載、帶中過(guò)多的懸鏈線垂度、松弛的帶張力、沖擊、滾柱軸承磨損以及高化學(xué)物濃度。在巴氏滅菌中，在輸送帶上穿過(guò)的瓶或罐的密度大致上是恒定的。然而，在蔬菜熱燙機(jī)中，產(chǎn)品的密度可沿著輸送機(jī)的長(zhǎng)度變化。如圖8所示，產(chǎn)品墊100例如未加工的蔬菜被送入熱燙機(jī)102或者在輸送帶104例如圖5中的輸送帶的頂上的其它熱處理室。產(chǎn)品負(fù)載被示出為在產(chǎn)品墊的沿著輸送帶的路徑的位置106處的深度中具有階躍變化。在此示例中，該產(chǎn)品墊在位置106下游具有較小的深度108且在上游具有較大的深度110。巴氏滅菌器中的控制器利用運(yùn)算法來(lái)根據(jù)溫度測(cè)量值來(lái)計(jì)算巴氏滅菌單位，并通過(guò)控制エ序的變量例如帶速、水流速以及噴射水的溫度來(lái)調(diào)節(jié)エ序。相似地，與熱燙機(jī)102相關(guān)聯(lián)的控制器112可被用于響應(yīng)于溫度讀數(shù)以及產(chǎn)品負(fù)載的變化來(lái)調(diào)節(jié)其操作。例如，熱燙機(jī)102被示出為沿著其長(zhǎng)度具有一系列部分地或全部地隔離開(kāi)的熱燙區(qū)域114-116。每個(gè)區(qū)域具有蒸汽集箱118。從每個(gè)集箱發(fā)射出的蒸汽量通過(guò)相關(guān)聯(lián)的閥120-122控制。從蒸汽源119 通過(guò)蒸汽管123向閥供給蒸汽?？刂破?12在控制線上的控制閥以及連接至驅(qū)動(dòng)電機(jī)130的電機(jī)控制線1 上的帶速。運(yùn)算法由控制器執(zhí)行以控制帶速和每個(gè)區(qū)域中的蒸汽發(fā)射量，以達(dá)到所要求的熱燙結(jié)果。但是，為了使深的產(chǎn)品墊達(dá)到與淺的產(chǎn)品墊一樣的結(jié)果，可能需要不同的運(yùn)算法。靠近熱燙機(jī)102的入口端134的產(chǎn)品負(fù)載傳感器132通過(guò)感測(cè)產(chǎn)品的深度、重量或密度來(lái)感測(cè)產(chǎn)品負(fù)載。為了測(cè)量深度，在其樞轉(zhuǎn)軸上的光電眼(Photo eye)或者其它光學(xué)傳感器、近程式傳感器、或具有帶傳感器或具有變阻器的擋板、電位計(jì)、 或者角度編碼器都可被使用。可選的負(fù)載傳感器包括用于稱(chēng)量產(chǎn)品負(fù)載的計(jì)量器或重量傳感器以及用于測(cè)定產(chǎn)品密度或深度的顯示系統(tǒng)。產(chǎn)品負(fù)載傳感器132發(fā)送負(fù)載信號(hào)136至控制器112。當(dāng)該控制器檢測(cè)到產(chǎn)品負(fù)載中的變化吋，其可根據(jù)適合于深度變化的產(chǎn)品墊的發(fā)燙運(yùn)算法來(lái)調(diào)整每個(gè)發(fā)燙區(qū)域114-116中的蒸汽輸出量。以這種方式，針對(duì)淺的或輕的產(chǎn)品墊使用第一運(yùn)算法并針對(duì)深的或重的產(chǎn)品墊使用第二運(yùn)算法的控制器補(bǔ)償產(chǎn)品負(fù)載上的變化量，以均勻地烹調(diào)產(chǎn)品。這種負(fù)載補(bǔ)償也可應(yīng)用于成批處理。盡管本發(fā)明參照優(yōu)選的型式進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明適用于其它種類(lèi)的連續(xù)熱處理工序。因而，權(quán)利要求的范圍并不意味著局限于被用于公開(kāi)本發(fā)明的示例性型式的細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種輸送帯，其用于輸送經(jīng)受熱處理的產(chǎn)品，所述輸送帶包括溫度傳感器，其以材料的形式被嵌入所述輸送帶中，所述材料具有通過(guò)預(yù)定的函數(shù)關(guān)系而與輸送的經(jīng)受熱處理的產(chǎn)品的熱響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的熱響應(yīng)，其中所述溫度傳感器獲得溫度測(cè)量值；傳送器，其與所述溫度傳感器一起定位在所述輸送帶中，并傳送來(lái)自所述輸送帶的所述溫度測(cè)量值。
2.如權(quán)利要求1所述的輸送帯，其中所述材料的熱響應(yīng)與輸送的產(chǎn)品的熱響應(yīng)相匹配，以使所述預(yù)定的函數(shù)關(guān)系以標(biāo)量形式而給出。
3.如權(quán)利要求1所述的輸送帯，其中所述材料為鑄塑聚合物。
4.如權(quán)利要求1所述的輸送帯，其中所述輸送帶為模塊化塑料輸送帯，所述模塊化塑料輸送帶包括一個(gè)或多個(gè)輸送帶模塊的一系列的排，所述ー個(gè)或多個(gè)輸送帶模塊的一系列的排被鉸鏈接合地首尾連接在一起而形成無(wú)盡的帶圈。
5.如權(quán)利要求4所述的輸送帯，包括多個(gè)所述溫度傳感器，該多個(gè)所述溫度傳感器橫穿所選擇的帶模塊的排的寬度而安裝在隔開(kāi)的位置處。
6.如權(quán)利要求1所述的輸送帶，還包括用于計(jì)算巴氏滅菌單位的設(shè)備，所述用于計(jì)算巴氏滅菌單位的設(shè)備根據(jù)溫度測(cè)量值計(jì)算巴氏滅菌單位。
7.如權(quán)利要求6所述的輸送帯，其中所述用于計(jì)算巴氏滅菌單位的設(shè)備包括與所述輸送帶中的所述溫度傳感器和所述傳送器一起定位的處理器。
8.如權(quán)利要求1所述的輸送帶，還包括安裝在所述帶中的化學(xué)傳感器，以獲得特定化學(xué)物的化學(xué)濃度測(cè)量值。
9.如權(quán)利要求8所述的輸送帶，還包括與所述化學(xué)傳感器一起定位的傳送器，以傳送來(lái)自所述輸送帶的所述化學(xué)濃度測(cè)量值。
10.如權(quán)利要求1所述的輸送帶，還包括安裝在所述帶中的負(fù)載傳感器，以獲得帶張カ 的測(cè)量值。
11.如權(quán)利要求10所述的輸送帶，還包括與所述負(fù)載傳感器一同定位的傳送器，以傳送來(lái)自所述輸送帶的所述帶張力的測(cè)量值。
12.如權(quán)利要求1所述的輸送帯，包括多個(gè)所述溫度傳感器，且還包括貫穿所述輸送帶的長(zhǎng)度和寬度而安裝的多個(gè)張カ傳感器，以獲取溫度和帶張カ的測(cè)量值。
13.如權(quán)利要求1所述的輸送帶，還包括凹陷，且其中所述溫度傳感器和所述傳送器被一起安裝在組合件中，所述組合件可插入所述凹陷中。
14.如權(quán)利要求1所述的輸送帶，還包括與所述溫度傳感器和所述傳送器一起定位的電池，以向所述溫度傳感器和所述傳送器供電。
15.如權(quán)利要求1所述的輸送帶，還包括與所述溫度傳感器一起定位的記憶元件，以記錄所述溫度測(cè)量值。
16.一種受環(huán)境控制的輸送系統(tǒng)，用于使被輸送的產(chǎn)品連續(xù)地經(jīng)受熱處理，所述輸送系統(tǒng)包括輸送帶，其將產(chǎn)品連續(xù)地輸送穿過(guò)所述輸送系統(tǒng)；溫度傳感器，其以與產(chǎn)品相同的速度前進(jìn)穿過(guò)所述輸送系統(tǒng)，并具有通過(guò)預(yù)定的函數(shù)關(guān)系而與輸送的經(jīng)受熱處理的產(chǎn)品的熱響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的熱響應(yīng)，其中所述溫度傳感器獲取溫度測(cè)量值；傳送器，其與所述溫度傳感器一起定位，并傳送所述溫度測(cè)量值；接收器，其遠(yuǎn)離所述輸送帯，用于從所述傳送器接收所述溫度測(cè)量值；控制器，其與所述接收器連接，用于處理所述溫度測(cè)量值，并根據(jù)所述溫度測(cè)量值來(lái)控制所述輸送系統(tǒng)的溫度或者所述輸送帶的速度。
17.如權(quán)利要求16所述的輸送系統(tǒng)，其中所述控制器根據(jù)所述溫度測(cè)量值計(jì)算巴氏滅菌單位。
18.如權(quán)利要求16所述的輸送系統(tǒng)，其中所述溫度傳感器被嵌入所述輸送帶中。
19.如權(quán)利要求16所述的輸送系統(tǒng)，其中所述輸送帶還包括負(fù)載傳感器，所述負(fù)載傳感器獲取帶張カ的測(cè)量值，且其中所述傳送器將所述帶張カ的測(cè)量值傳送至所述接收器， 以通過(guò)所述控制器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
20.如權(quán)利要求19所述的輸送系統(tǒng)，其中所述控制器根據(jù)所述帶張カ的測(cè)量值測(cè)定所述負(fù)載傳感器的瞬時(shí)位置。
21.如權(quán)利要求16所述的輸送系統(tǒng)，其中所述控制器根據(jù)所述溫度測(cè)量值測(cè)定所述溫度傳感器的瞬時(shí)位置。
22.如權(quán)利要求16所述的輸送系統(tǒng)，還包括化學(xué)傳感器，所述化學(xué)傳感器獲取某種化學(xué)物的化學(xué)濃度測(cè)量值，且其中所述控制器根據(jù)所述化學(xué)濃度測(cè)量值計(jì)算所述輸送機(jī)中某種化學(xué)物的濃度。
23.如權(quán)利要求22所述的輸送系統(tǒng)，其中所述控制器根據(jù)所述溫度測(cè)量值和所述化學(xué)測(cè)量值調(diào)整某種化學(xué)物的濃度。
24.如權(quán)利要求23所述的輸送系統(tǒng)，其中所述控制器隨著溫度的上升而降低某種化學(xué)物的濃度。
25.如權(quán)利要求16所述的輸送系統(tǒng)，還包括一系列處理區(qū)域，所述輸送帶沿著所述輸送系統(tǒng)將產(chǎn)品輸送穿過(guò)所述處理區(qū)域，其中所述控制器獨(dú)立地控制所述處理區(qū)域中的每個(gè)處理區(qū)域的溫度。
26.如權(quán)利要求16所述的輸送系統(tǒng)，還包括產(chǎn)品負(fù)載傳感器，所述產(chǎn)品負(fù)載傳感器測(cè)量在所述輸送帶上的產(chǎn)品負(fù)載并將負(fù)載信號(hào)發(fā)送至所述控制器。
27.如權(quán)利要求沈所述的輸送系統(tǒng)，其中所述控制器針對(duì)輕的產(chǎn)品負(fù)載執(zhí)行第一控制算法以控制所述輸送系統(tǒng)，并針對(duì)重的產(chǎn)品負(fù)載執(zhí)行第二控制算法以控制所述輸送系統(tǒng)。
28.ー種用于監(jiān)測(cè)的方法，用于對(duì)被輸送穿過(guò)熱處理工序的產(chǎn)品的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，該方法包括將產(chǎn)品輸送穿過(guò)熱處理工序；使傳感器與產(chǎn)品一起前進(jìn)穿過(guò)所述熱處理工序；在所述傳感器前進(jìn)穿過(guò)所述熱處理工序時(shí)獲取傳感器測(cè)量值；根據(jù)所述傳感器測(cè)量值測(cè)定每個(gè)傳感器附近的產(chǎn)品的狀態(tài)。
29.如權(quán)利要求觀所述的方法，其中所述狀態(tài)為提供給產(chǎn)品的巴氏滅菌單位。
30.如權(quán)利要求觀所述的方法，其中所述狀態(tài)為產(chǎn)品的溫度，且所述傳感器為溫度傳感器。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述溫度傳感器具有通過(guò)預(yù)定的函數(shù)而與產(chǎn)品的熱響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的熱響應(yīng)。
32.如權(quán)利要求觀所述的方法，其中所述傳感器為溫度傳感器，所述溫度傳感器具有與產(chǎn)品的熱響應(yīng)密切地匹配的熱響應(yīng)，所述溫度傳感器選自具有不同預(yù)定熱響應(yīng)的溫度傳感器的組。
33.如權(quán)利要求觀所述的方法，其中所述傳感器以與產(chǎn)品被輸送相同的速度前進(jìn)穿過(guò)所述熱處理工序。
34.如權(quán)利要求觀所述的方法，其中在同一輸送帶中產(chǎn)品被輸送且所述傳感器被定位。
35.如權(quán)利要求28所述的方法，其中根據(jù)所述傳感器測(cè)量值測(cè)定產(chǎn)品的狀態(tài)包括利用所述傳感器測(cè)量值與所述狀態(tài)之間的預(yù)定的函數(shù)關(guān)系來(lái)計(jì)算產(chǎn)品的狀態(tài)。
36.一種用于測(cè)定的方法，用于對(duì)安裝在輸送帶中的傳感器的瞬時(shí)位置進(jìn)行測(cè)定，該方法包括使輸送帶沿著閉合的帶路徑前進(jìn)；定期地獲取沿著所述閉合的帶路徑變化且在沿著所述閉合的帶路徑的預(yù)定位置處具有顯著特性的環(huán)境狀態(tài)或者帯狀態(tài)的傳感器測(cè)量值，其中傳感器在沿著所述輸送帶的長(zhǎng)度的一位置處設(shè)置在所述輸送帶中，根據(jù)所述傳感器測(cè)量值測(cè)定所述傳感器沿著所述閉合的帶路徑的瞬時(shí)位置。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中根據(jù)所述傳感器測(cè)量值測(cè)定所述傳感器沿著所述閉合的帶路徑的瞬時(shí)位置還包括通過(guò)根據(jù)所述傳感器測(cè)量值檢測(cè)所述顯著特性來(lái)測(cè)定所述傳感器穿過(guò)所述預(yù)定位置的時(shí)間；測(cè)定所述輸送帶的速度；根據(jù)所述輸送帶的速度以及所述傳感器最終穿過(guò)所述預(yù)定位置的時(shí)間來(lái)計(jì)算所述傳感器沿著所述閉合的帶路徑的瞬時(shí)位置。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中所述傳感器為感測(cè)張カ的負(fù)載傳感器，所述狀態(tài)為所述輸送帶中的張力，所述顯著特性為最大張カ，且所述預(yù)定位置為所述輸送帶被驅(qū)動(dòng)所在的位置。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述傳感器為溫度傳感器，且所述狀態(tài)為沿著輸送路徑的長(zhǎng)度的溫度分布。
40.一種帶，其包括化學(xué)傳感器，所述化學(xué)傳感器位于所述帶中并且對(duì)于由ー種或多種周?chē)h(huán)境化學(xué)物的存在產(chǎn)生的狀態(tài)敏感，并獲取化學(xué)濃度測(cè)量值。
41.如權(quán)利要求40所述的帯，其中所述化學(xué)傳感器感測(cè)pH和氧化還原電勢(shì)。
42.如權(quán)利要求40所述的帯，其中所述化學(xué)傳感器感測(cè)鹵素。
43.如權(quán)利要求40所述的帯，其中所述化學(xué)傳感器感測(cè)氯。
44.如權(quán)利要求40所述的帶，還包括與所述化學(xué)傳感器一起定位在所述帶中的傳送器，所述傳送器傳送來(lái)自所述帶的所述化學(xué)濃度測(cè)量值。
全文摘要
一種受環(huán)境控制的輸送系統(tǒng)以及一種方法，所述輸送系統(tǒng)包括傳感器-儀表化的輸送帶，該輸送帶將產(chǎn)品連續(xù)地輸送穿過(guò)熱處理工序，所述方法用于測(cè)定傳感器的瞬時(shí)位置。溫度傳感器或者其他傳感器橫穿輸送帶的寬度并沿著輸送帶的長(zhǎng)度而嵌入輸送帶中，以與產(chǎn)品一起前進(jìn)穿過(guò)熱處理工序，例如穿過(guò)巴氏滅菌器通道。傳感器的測(cè)量值從帶而無(wú)線地被發(fā)送至用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)或者控制的遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制器。來(lái)自傳感器的測(cè)量環(huán)境狀態(tài)或帶狀態(tài)的數(shù)據(jù)被用于測(cè)定傳感器的瞬時(shí)位置，以使傳感器數(shù)據(jù)與傳感器位置一致。
文檔編號(hào)B65G43/00GK102574643SQ201080046008
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者大衛(wèi)·W·博格爾 申請(qǐng)人:萊特拉姆有限責(zé)任公司