低压脉冲磁场杀菌试验装置的设计

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1、低压脉冲磁场杀菌试验装置的设计———谢小华，周全低压脉冲磁场杀菌试验装置的设计谢小华，周全(南昌航空大学航空制造工程学院，南昌330063)摘要:通过采用高容量电容器低压充放电、电容限流和可编程控制技术，设计了脉冲电场发生系统的充电部分、放电部分、控制部分和脉冲磁场作用系统的螺线管线圈。自行设计的低压脉冲磁场杀菌试验装置可获得较高的单次脉冲能量和峰值磁场强度，同时保证了操作的安全可靠性，对生活污水和牛初乳具有杀菌作用。关键词:低压脉冲磁场;杀菌;试验装置中图分类号:TS205．9文献标志码:A文章编号:1005－1295(20

2、14)01－0035－03doi:10．3969/j．issn．1005－1295．2014．01．009DesignofExperimentalDeviceofLow-voltagePulsedMagneticFieldSterilizationXIEXiao-hua，ZHOUQuan(SchoolofAeronauticalManufacturingEngineering，NanchangHangkongUniversity，Nanchang330063，China)Abstract:Technologyofdischar

3、geofcapacitorswithhighpowercapacity，currentlimitationofcapacities，andprogrammablecontroltechnologywereusedinthispaper．Partsofcharge，discharge，andcontrollingofe-lectriccurrentpulsedgeneratorandsolenoidcoilweredesigned．Selfdesigneddeviceoflow-voltagepulsedmagneticfiel

4、dsterilizationcannotonlyproducehighenergyandpeakmagneticfieldintensityinasingledis-charge，butalsobeoperatedsafely．Theexperimentaldevicehasgermicidalactionfordomesticsewageandbo-vinecolostrum．Keywords:pulsedmagneticfield;sterilization;experimentaldevice蒸汽高温灭菌是目前最常用的无

5、毒、无害化此高的电压给操作者带来了极大的不方便，安全［1］灭菌处理方式之一。虽然蒸汽高温可以杀灭性能也比较差，这些都阻碍了脉冲磁场在杀菌领各种细菌，灭菌彻底，但该方法不适合对于热敏感域中的研究和发展，更限制了其在工业生产中的物料的杀菌处理。脉冲磁场杀菌是一种物理冷杀应用和推广。本文着重介绍低压脉冲磁场杀菌试菌技术，具有杀菌物料的温升低，无漏磁问题，功验装置的工作原理、结构、功能及参数设计，希望率消耗低，杀菌效率高，杀菌效果好，易于控制，穿为低压脉冲磁场下杀菌技术的研究提供参考。［2］透能力强及杀菌彻底等特点。由于脉冲磁场杀菌不

6、加热、时间短，因此在冷杀菌工艺中有着广1低压脉冲磁场杀菌试验装置的工作原理阔的市场潜力。大量的研究表明高强度脉冲磁场杀菌在食品、水处理等行业有很重要的应用价低压脉冲磁场杀菌试验装置的原理如图1所［3－7］值。但是在目前的脉冲磁场发生装置中，所示，主要包括脉冲电场发生系统和脉冲磁场作用采用的放电压太高，一般从几千伏到几万伏。如系统两个部分。脉冲电场发生系统产生的脉冲电收稿日期:2013－11－20;修稿日期:2013－12－04基金项目:江西省科技支撑计划项目(20121BBF60046)作者简介:谢小华(1989－)，男，硕士

7、，主要从事电磁场下新材料制备技术的研究，通信地址:330063江西南昌市丰和南大道696号南昌航空大学航空制造工程学院铸造系，E-mail:942504955@qq．com。35包装与食品机械2014年第32卷第1期流通过磁场作用系统的螺线管线圈产生高强度的位重量内存储较多能量的电解电容器，又能保证脉冲磁场，高强度的脉冲磁场将物料中的细菌杀操作的安全可靠。因此在试验中选用了4个死。电磁场杀菌是利用电磁能破坏或影响微生物10000μF的电解电容器，采用低压充电技术，充机体组织结构从而达到消灭或抑制微生物的目电电压在0～450V范

8、围内连续可调，单次脉冲的［8］的。脉冲磁场是一种电磁场，在物料杀菌过程最大能量为4．05kJ。相对电阻限流的方式充电，中，会产生各种电磁效应，主要有感应电流效应，电容限流的充电方式具有能量利用率高等优点，洛伦兹力效应，振荡效应及电离效应等，这些电磁因此本文采用了电容限流的方式