一种食品科学实验用的混合搅拌设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及食品科学实验设备领域，具体为一种食品科学实验用的混合搅拌设备及其使用方法。

背景技术

在进行食品科学实验时，需要对食品样品进行化学处理，通过手动搅拌或机械设备搅拌将食品样品粉碎后溶于液体药剂中，并使得品样品与液体药剂混合均匀，以便实验中能够更加准确精准的判断食品样品特性。现有的用来食品样品进行搅拌混合的设备在搅拌时对食品样品和液体药剂的混合效果较差，导致食品样品与液体药剂混合不均，反应不彻底，进而不能够准确对食品样品进行实验分析，并且在需要进行加热处理实验中，容易导致食品热不均发生糊化的现象，而且粘接在设备内侧壁上不便于清理，鉴于此，我们提出一种食品科学实验用的混合搅拌设备及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种食品科学实验用的混合搅拌设备及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种食品科学实验用的混合搅拌设备及其使用方法，包括底座和固定在底座上的混合筒，混合筒上设置筒盖，底座上可拆卸式设置有搅拌机构，且筒盖设置在搅拌机构上，搅拌机构用来对混合筒内的食品样品和液体药剂搅拌混合，搅拌机构上设置有用来对食品样品和液体药剂的混合物进行驱动循环的压力循环机构，且搅拌机构与压力循环机构传动连接，筒盖上设置有密封机构，密封机构用来保持筒盖和搅拌机构之间的密封性，压力循环机构与密封机构传动连接。

优选的，搅拌机构包括龙门架，龙门架的横梁中部固定有电机，电机的输出轴端固定连接U形架的其中一端，且U形架的另一端与转轴的上端固定连接，且转轴的中心轴线有电机的中心轴线重合设置，U形架与压力循环机构传动连接。

优选的，龙门架的两端均插接并滑动连接有插杆，插杆垂直并固定连接在底座上，龙门架上螺纹连接有螺栓，且龙门架通过螺栓与对应的插杆可拆卸式固定连接。

优选的，搅拌机构还包括管轴，管轴贯穿并滑动连接筒盖的中心，且管轴可在筒盖上定轴转动，管轴的一端套设并滑动连接在转轴上，转轴通过键与管轴传动连接，且管轴与压力循环机构传动连接，管轴远离转轴的一端侧壁上设置有多组搅杆，且每组搅杆包括有两个搅杆，多组搅杆沿管轴的圆周走向等间隔设置，每组搅杆远离管轴的一端设置有刮板，搅杆的两端分别与管轴、刮板定轴转动连接，管轴的外侧壁上固定有挡环，且搅杆可与挡环抵扣接触。

优选的，压力循环机构包括固定在龙门架上的悬臂，悬臂上定轴转动连接有齿轮，悬臂上固定有导向架，导向架上滑动连接有齿条，齿条与齿轮啮合连接，齿条的上端通过连杆二与滑杆铰接，滑杆滑动连接在导向套上，且导向套固定连接在龙门架上，滑杆的一端定轴转动连接连杆一的一端，连杆一的另一端固定连接套环，且套环套接定轴转动连接在U形架的中部，管轴的外侧壁上固定有多个凸环，多个所述凸环沿管轴的轴线走向等间隔设置，凸环可与齿轮的齿牙啮合。

优选的，压力循环机构还包括固定在混合筒的内部底面上的增压筒，且增压筒与管轴共用中心轴线，增压筒的上端开口，且下端侧壁上开设有多个挤料孔，增压筒的内部滑动连接有活塞板一，且活塞板一的中心处开设有通孔，活塞板一的底面定轴转动连接有阀板，阀板可对所述通孔封堵，阀板通过卷簧与活塞板一的底面连接，活塞板一的上表面固定有支架，且支架固定连接在管轴的下端。

优选的，密封机构包括固定在筒盖上的套筒，套筒套设在管轴上，套筒的内侧壁上开设有环槽，且环槽内卡接有橡胶圈，橡胶圈内部中空，套筒的侧壁上固定有进气管和出气管，且进气管和出气管均与橡胶圈的内部相连通。

优选的，出气管的内侧壁上固定有密封环和支杆，且支杆靠近出气管远离套筒的端口处，支杆通过弹簧连接球珠，且球珠可对密封环进行封堵。

优选的，密封机构还包括固定在筒盖上的泵筒，泵筒的内部滑动连接有活塞板二，活塞板二的上表面垂直并固定有拉杆，拉杆的上端固定连接齿条的下端，活塞板二将泵筒内部分隔为两个空腔，且两个所述空腔的侧壁上均连接有单向阀一和单向阀二，两个所述单向阀一均与进气管相连接，单向阀一的导通方向指向进气管，单向阀二的导通方向指向对应的空腔。

优选的，一种食品科学实验用的混合搅拌设备的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：通过搅拌机构对混合筒内部的食品样品和液体药剂进行搅拌混合；

步骤二：通过搅拌机构驱动压力循环结构驱动食品样品和液体药剂的混合物形成循环；

步骤三：通过压力循环机构驱动密封机构保持筒盖和搅拌机构之间的密封性。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过搅拌机构对混合筒内部的食品样品和液体药剂进行搅拌混合，省时省力，降低劳动强度，有助于增加食品样品与液体药剂的混合效率，并且避免在通过混合筒侧壁对所述混合物加热时导致混合物受热不均，从而避免出现糊化现象，也便于对混合筒的侧壁的清理。

本发明中，通过搅拌机构驱动压力循环结构驱动食品样品和液体药剂的混合物形成循环，从而进一步的提高对混合物的搅拌效果，而且在搅杆的作用下使得循环流动的混合物再一次被打乱混合，进而提高食品样品和液体药剂的混合均匀度，使得食品样品与液体药剂反应更加彻底，进而能够准确对食品样品进行实验分析，而且循环流动的混合物也更容易受热均匀，进一步避免出现糊化现象；

本发明中，通过压力循环机构驱动密封机构保持筒盖和搅拌机构之间的密封性，避免混合物在搅拌时从橡胶圈与管轴处泄漏，并且能够起到对橡胶圈散热降温的作用，以便使得橡胶圈具有较长的使用寿命，有助于保持橡胶圈与管轴之间密封的稳定可靠性。

附图说明

图1为本发明的总装截面结构示意图；

图2为本发明中的齿轮与管轴的连接结构示意图；

图3为本发明中的混合筒截面结构示意图一；

图4为本发明中的混合筒截面结构示意图二；

图5为本发明中的套筒截面结构示意图。

图中：1、底座；2、龙门架；3、插杆；4、螺栓；5、混合筒；6、活塞板一；7、刮板；8、搅杆；9、增压筒；10、挡环；11、筒盖；12、凸环；13、管轴；14、转轴；15、U形架；16、套环；17、电机；18、滑杆；19、连杆一；20、键；21、连杆二；22、齿轮；23、导向套；24、齿条；25、导向架；26、悬臂；27、泵筒；28、拉杆；29、气管一；30、单向阀一；31、活塞板二；32、单向阀二；33、套筒；34、进气管；35、出气管；36、支架；37、阀板；38、挤料孔；39、密封环；40、支杆；41、弹簧；42、球珠；43、橡胶圈。

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，本领域普通技术工作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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种食品科学实验用的混合搅拌设备及其使用方法，包括底座1和固定在底座1上的混合筒5，混合筒5上设置筒盖11，底座1上可拆卸式设置有搅拌机构，且筒盖11设置在搅拌机构上，搅拌机构用来对混合筒5内的食品样品和液体药剂搅拌混合，搅拌机构上设置有用来对食品样品和液体药剂的混合物进行驱动循环的压力循环机构，且搅拌机构与压力循环机构传动连接，筒盖11上设置有密封机构，密封机构用来保持筒盖11和搅拌机构之间的密封性，压力循环机构与密封机构传动连接。

本实施例中，如图1所示，搅拌机构包括龙门架2，龙门架2的横梁中部固定有电机17，电机17的输出轴端固定连接U形架15的其中一端，且U形架15的另一端与转轴14的上端固定连接，且转轴14的中心轴线有电机17的中心轴线重合设置，U形架15与压力循环机构传动连接。

本实施例中，如图1所示，龙门架2的两端均插接并滑动连接有插杆3，插杆3垂直并固定连接在底座1上，龙门架2上螺纹连接有螺栓4，且龙门架2通过螺栓4与对应的插杆3可拆卸式固定连接。

本实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，搅拌机构还包括管轴13，管轴13贯穿并滑动连接筒盖11的中心，且管轴13可在筒盖11上定轴转动，管轴13的一端套设并滑动连接在转轴14上，转轴14通过键20与管轴13传动连接，且管轴13与压力循环机构传动连接，管轴13远离转轴14的一端侧壁上设置有多组搅杆8，且每组搅杆8包括有两个搅杆8，多组搅杆8沿管轴13的圆周走向等间隔设置，每组搅杆8远离管轴13的一端设置有刮板7，搅杆8的两端分别与管轴13、刮板7定轴转动连接，管轴13的外侧壁上固定有挡环10，且搅杆8可与挡环10抵扣接触。

本实施例中，如图1和图2所示，压力循环机构包括固定在龙门架2上的悬臂26，悬臂26上定轴转动连接有齿轮22，悬臂26上固定有导向架25，导向架25上滑动连接有齿条24，齿条24与齿轮22啮合连接，齿条24的上端通过连杆二21与滑杆18铰接，滑杆18滑动连接在导向套23上，且导向套23固定连接在龙门架2上，滑杆18的一端定轴转动连接连杆一19的一端，连杆一19的另一端固定连接套环16，且套环16套接定轴转动连接在U形架15的中部，管轴13的外侧壁上固定有多个凸环12，多个所述凸环12沿管轴13的轴线走向等间隔设置，凸环12可与齿轮22的齿牙啮合。

本实施例中，如图3和图4所示，压力循环机构还包括固定在混合筒5的内部底面上的增压筒9，且增压筒9与管轴13共用中心轴线，增压筒9的上端开口，且下端侧壁上开设有多个挤料孔38，增压筒9的内部滑动连接有活塞板一6，且活塞板一6的中心处开设有通孔，活塞板一6的底面定轴转动连接有阀板37，阀板37可对所述通孔封堵，阀板37通过卷簧与活塞板一6的底面连接，活塞板一6的上表面固定有支架36，且支架36固定连接在管轴13的下端。

本实施例中，如图5所示，密封机构包括固定在筒盖11上的套筒33，套筒33套设在管轴13上，套筒33的内侧壁上开设有环槽，且环槽内卡接有橡胶圈43，橡胶圈43内部中空，套筒33的侧壁上固定有进气管34和出气管35，且进气管34和出气管35均与橡胶圈43的内部相连通。

本实施例中，如图5所示，出气管35的内侧壁上固定有密封环39和支杆40，且支杆40靠近出气管35远离套筒33的端口处，支杆40通过弹簧41连接球珠42，且球珠42可对密封环39进行封堵。

本实施例中，如图3和图4所示，密封机构还包括固定在筒盖11上的泵筒27，泵筒27的内部滑动连接有活塞板二31，活塞板二31的上表面垂直并固定有拉杆28，拉杆28的上端固定连接齿条24的下端，活塞板二31将泵筒27内部分隔为两个空腔，且两个所述空腔的侧壁上均连接有单向阀一30和单向阀二32，两个所述单向阀一30均与进气管34相连接，单向阀一30的导通方向指向进气管34，单向阀二32的导通方向指向对应的空腔。

本发明的使用方法和优点：该种食品科学实验用的混合搅拌设备在使用时，工作过程如下：

步骤一：如图1和图4所示，在对食品样品和液体药剂混合搅拌时，将需要搅拌混合的食品样品和液体药剂放置在混合筒5内，并将龙门架2的两个下端插套在对应的插杆3上，然后利用螺栓4将龙门架2与插杆3固定连接，同时将筒盖11扣在混合筒5上，在初始状态下，受到自重作用下使得刮板7下移并使得搅杆8向下转动并与挡环10抵扣接触，这样能够避免各个刮板7聚拢的较小，不便于将活塞板一6对应放置在增压筒9内；

在完成上述操作后，启动电机17工作，如图1、图2和图3所示，电机17通过其输出轴带动U形架15转动，并使得U形架15带动转轴14转动，从而使得转轴14通过键20带动管轴13转动，进而使得管轴13带动搅杆8转动，使得搅杆8对混合筒5内的食品样品和液体药剂进行混合，省时省力，降低劳动强度，有助于增加食品样品与液体药剂的混合效率，并且搅杆8的转动同步带动刮板7转动，从而使得刮板7获得离心力，并在离心力作用下使得刮板7向混合筒5的侧壁靠近并贴合接触，从而在刮板7转动的过程中不断地将侧壁上的食品样品和液体药剂的混合物进行刮除，避免在通过混合筒5侧壁对所述混合物加热时导致混合物受热不均，从而避免出现糊化现象，也便于对混合筒5的侧壁的清理；

步骤二：如步骤一所述，在U形架15转动的过程中，如图1和图2所示，U形架15通过套环16和连杆一19对滑杆18施加拉力或推力，从而使得滑杆18在导向套23内进行左右往复式的滑动，进而使得滑杆18通过连杆二21带动齿条24在导向架25内做上下往复式的滑动，齿条24的上下滑动带动齿轮22在图1中做顺时针-逆时针的往复式转动，从而使得齿轮22通过其齿牙凸环12的作用带动管轴13做上下的往复式移动，从而使得管轴13在带动搅杆8转动的同时也做上下方向的移动，提高了搅杆8对所述混合物的搅拌效果，并且管轴13的上下移动通过支架36带动活塞板一6上下移动，当活塞板一6向下移动时，此时在卷簧的作用下使得阀板37对活塞板一6上的通孔进行封堵，而且活塞板一6在下移时，其下侧的混合物对阀板37施加向上的反作用力，从而进一步使得阀板37对所述通孔进行封堵，进而使得活塞板一6在下移时，对增压筒9内部位于活塞板一6下侧的混合物进行加压，使得混合物通过挤料孔38挤出，并向混合筒5的侧壁下端处流动，并将混合物由内到外，由下向上进行流动，并且在活塞板一6向上移动的过程中，混合物通过通孔对阀板37施加向下的作用力，并使得阀板37如图3所示打开，进而使得混合物通过通孔向增压筒9内位于功活塞板一6下侧的空间流动，以便在再次从挤料孔38挤出，如此循环，使得混合物形成循环流动，从而进一步的提高对混合物的搅拌效果，而且在搅杆8的作用下使得循环流动的混合物再一次被打乱混合，进而提高食品样品和液体药剂的混合均匀度，使得食品样品与液体药剂反应更加彻底，进而能够准确对食品样品进行实验分析，而且循环流动的混合物也更容易受热均匀，进一步避免出现糊化现象；

步骤三：如步骤二所述，齿条24上下往复式移动的过程中通过拉杆28同步带动活塞板二31在泵筒27内上下移动，当活塞板二31下移时，活塞板二31对下侧空腔的空气进行压缩，由于单向阀二32的导通方向指向对应的空腔，单向阀一30的导通方向指向气管一29，因此下侧空腔内的空气受到压缩后经过气管一29输送至进气管34，同时上侧空腔产生的抽吸力将外部空气通过单向阀二32吸入上侧空腔内，同样的，当活塞板二31上移时，活塞板二31对上侧空腔的空气进行压缩，由于单向阀二32的导通方向指向对应的空腔，单向阀一30的导通方向指向气管一29，因此上侧空腔内的空气受到压缩后经过气管一29输送至进气管34，同时下侧空腔产生的抽吸力将外部空气通过单向阀二32吸入下侧空腔内，如此循环，使得两个气管一29交替时的循环向进气管34输送空气，并由进气管34输送至橡胶圈43的内部，如图5所示，使得橡胶圈43内部气压增加，从而使得橡胶圈43对管轴13的外侧壁的贴合力增加，进而增加橡胶圈43与管轴13之间的密封性，避免混合物在搅拌时从橡胶圈43与管轴13处泄漏；

当橡胶圈43内部气压较大时，此时橡胶圈43内部气压对球珠42施加的压力大于弹簧41对球珠42施加的压力，从而使得球珠42压缩弹簧41，并不对密封环39封堵，从而使得橡胶圈43内部气体通过出气管35输出，从而避免橡胶圈43内的气压较大，使得橡胶圈43与管轴13的外侧壁贴合较紧，由于管轴13在转动并且上下往复移动的过程中于橡胶圈43产生的摩擦会导致温度升高，进而表面高温加快橡胶圈43的老化，而且空气从出气管35排出的过程中带走橡胶圈43的热量，从而起到对橡胶圈43散热降温的作用，以便使得橡胶圈43具有较长的使用寿命，有助于保持橡胶圈43与管轴13之间密封的稳定可靠性；

在混合搅拌完成之后，停止电机17工作，并卸下螺栓4，将龙门架2从插杆3上取下，同时将筒盖11从混合筒5上取下，即可获得混合均匀的食品样品与液体药剂的混合物。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。