一種接觸式超聲輔助熱泵聯合真空乾燥中藥材的裝備的製作方法
2023-05-29 04:17:14 3
1.本發明屬於中藥材加工技術領域，尤其涉及一種接觸式超聲輔助熱泵聯合真空乾燥中藥材的裝備。
背景技術：
2.乾燥是中藥材採收後最關鍵的加工環節。新鮮中藥材在採收後含水率較高，容易發生腐爛變質的問題，不易儲藏，採收後需要及時進行乾燥處理。中藥材傳統的乾燥方式主要為曬乾、陰乾，該種乾燥方式操作簡單，成本低，但是乾燥時間長，易受到外界環境的幹擾，乾燥過程環境不可控，易導致產品品質劣變，損耗高。儘管目前已有多種乾燥技術如熱風乾燥、微波乾燥、真空冷凍乾燥、紅外乾燥等應用於中藥材幹燥加工，但熱風乾燥時間長，熱敏性活性物質降解嚴重；儘管微波乾燥能大幅度縮短乾燥時間，但其邊角效應易產生乾燥不均勻現象，產品品質均一性差；真空冷凍乾燥雖然能夠很好的保留中藥材活性成分，但乾燥時間長，能耗高，且前期投入成本較高。因此，亟需開發新型加工技術與工藝，在提高中藥材加工效率的基礎上保證幹後品質。
3.聯合乾燥是指根據物料特性，將兩種或者兩種以上的乾燥方式優勢互補，分階段或同時進行的複合乾燥技術。
4.熱泵通過吸收環境中的熱量，轉換成更高溫度的熱能傳導給被加熱對象，可以充分利用熱能，提高能量利用率，具有能耗低且對環境汙染較小等優點，其乾燥溫度範圍也比較廣。應用於中藥材領域也具有一些特殊優勢：烘乾參數控制精準，可實現較低溫度的烘乾，從而保證中藥材的品相和有效成分含量；封閉系統乾燥避免氧化，適用於特殊中藥材的乾燥。
5.在真空脈動乾燥過程中，乾燥室內壓力發生周期性脈動變化，可打破物料表面水分蒸發的平衡狀態，加速乾燥進程，還能夠使乾燥物料的微觀孔道不斷地擴張和收縮，乃至互相連通，從而可有效促進內部水分向外傳遞，維持較高的乾燥速率，具有乾燥效率高、產品品質較好等諸多優勢。
6.超聲波是一種頻率高於20khz的機械波，其產生的機械作用和空穴效應可以改變物料的結構和性能，使水分可以通過微小管道移出，從而縮短乾燥時間。此外，超聲波對細胞膜和細胞壁的可以促進營養活性物質的釋出，微通道和孔隙度的增加也可以避免乾燥過程中物料溫度的急速升高，可以作為熱敏性物料的輔助乾燥過程。
7.綜上所述，如何克服單一乾燥技術的缺點，有效提高幹燥效率，縮短乾燥時間，保證乾燥品質，已經成為亟需解決的問題。
技術實現要素：
8.本發明的目的在於克服現有技術中存在的缺點和難點，提供一種接觸式超聲輔助熱泵聯合真空乾燥中藥材的裝備，包括乾燥箱體2、熱風循環系統、紅外加熱系統、空氣能熱泵系統、超聲波系統、真空系統和自動控制系統，其特徵在於，所述自動控制系統通過控制
紅外加熱系統、熱風循環系統、空氣能熱泵系統、超聲波系統與真空系統完成乾燥箱體2中物料51的乾燥過程。
9.優選的，所述乾燥箱體2包括乾燥室53與加熱腔15，所述熱風循環系統包括離心風機19、電動三通閥18、抽風管道17、第一進風管道11和第二進風管道20，其中，所述加熱腔15位於所述乾燥室53的上方，所述加熱腔15用於空氣的加熱；所述抽風管道17、所述離心風機19與所述電動三通閥18位於所述加熱腔15頂部，所述抽風管道17的一端與所述加熱腔15內部連通，另一端連接所述離心風機19的進風口；所述離心風機19的出風口連接所述電動三通閥18的頂部接口；所述電動三通閥18的另外兩個接口分別連接第一進風管道11、第二進風管道20的進風口，所述第一進風管道11與所述第二進風管道20的出風口均伸入所述乾燥室53內部並連接有均風器6，所述均風器6出風口均設置有兩級均風板，所述均風板上規律分布有出風孔以實現降低風速、提高熱風均勻性的目的；所述第一進風管道11、所述第二進風管道20上分別連接有第二迴風管道12、第一迴風管道22，所述第二迴風管道12、所述第一迴風管道22的出風口分別伸入所述加熱腔15中；所述第一進風管道11、所述第二進風管道20、所述第二迴風管道12以及所述第一迴風管道22的出風口均安裝有熱風電磁閥13；所述加熱腔15的左側安裝電動風閥10以控制新風進入，所述加熱腔15的右側設置有排溼管道23與排溼風機21，所述排溼管道23上安裝有排溼電磁閥24。
10.優選的，所述乾燥室53的底部內壁安裝有稱重傳感器基座3，所述稱重傳感器基座3上設置有稱重傳感器4，所述稱重傳感器4上設置有物料架44，兩個所述均風器6呈對稱結構布置在所述物料架44的左右兩側，所述物料架44上活動安裝有多個呈上下結構均勻分布的料盤48，所述稱重傳感器4用於檢測物料51乾燥過程中重量的變化；所述紅外加熱系統包括碳纖維紅外加熱板46、紅外板支架45、鎖緊裝置49和滑杆50，所述紅外板支架45與所述料盤48一一對應設置，所述紅外板支架45設置於相對應料盤48的正下方，所述紅外板支架45均通過鎖緊裝置49安裝到所述滑杆50上，所述滑杆50安裝在所述物料架44上，所述紅外板支架45上均安裝有碳纖維紅外加熱板46，所述碳纖維紅外加熱板46用於中藥材的加熱；所述滑杆50上劃分刻度，所述鎖緊裝置49在所述滑杆50上下移動，根據刻度靈活準確改變碳纖維紅外加熱板46與相應料盤48的間距；所述超聲波系統用於提高傳熱傳質效率以縮短乾燥時間，包括超聲波發生器54與超聲波振子52，超聲波發生器54與超聲波振子52連接，超聲波發生器54位於乾燥箱體2的側部，所述超聲波振子52為偶數並對稱設置在物料架44上以用於承託料盤48。
11.優選的，所述真空系統包括抽氣管道43、真空電磁閥41、水環式真空泵40、進水管道38、排水管道39與冷水機25，其中，所述抽氣管道43一端伸入所述乾燥室53，另一端連接所述水環式真空泵40的抽氣口，所述抽氣管道43上安裝有真空電磁閥41，所述水環式真空泵40的進水口和出水口分別通過進水管道38、排水管道39與冷水機25連接以對循環水進行降溫。
12.優選的，所述自動控制系統包括控制箱55、觸控螢幕56、溫溼度傳感器7、壓力傳感器8、溫度傳感器9、探針式溫度傳感器14和貼片式傳感器47，所述觸控螢幕56安裝在所述控制箱55上，所述溫溼度傳感器7用於檢測乾燥過程中所述乾燥室53內部的溫溼度，所述溫度傳感器9用於檢測物料51表面溫度，所述探針式溫度傳感器14用於檢測物料51內部溫度，所述壓力傳感器8用於檢測乾燥室53內的壓力，所述貼片式傳感器47用於檢測碳纖維紅外加熱板
46的溫度。
13.優選的，所述乾燥室53的前側設置有乾燥室門1，所述乾燥室門1上安裝有觀察窗5，所述乾燥室53左右兩側壁設置均開口，以便於第一進風管道11、第二進風管道20與溫溼度傳感器7、溫度傳感器9、探針式溫度傳感器14、壓力傳感器8和貼片式傳感器47伸入乾燥室53。
14.優選的，所述乾燥中藥材的裝備還包括設備箱體26，所述設備箱體26的內部通過板材分隔為三個區域：上部為吸熱區，下部右側為壓縮機區，下部左側為空氣預熱區，其中，空氣預熱區內部板材上端安裝循環風機31，下端開口以便於空氣循環加熱；空氣預熱區後壁安裝電動風閥10以用於新風通過；所述乾燥室53與設備箱體26的空氣預熱區通過破空管道37連通，破空管道37上安裝有破空電磁閥42，打破真空狀態時，破空電磁閥42開啟，預加熱的空氣通過破空管道37進入乾燥室53，快速升高幹燥室53內溫度，縮短乾燥時間。
15.優選的，所述空氣能熱泵系統包括壓縮機29、蒸發器27、第一冷凝器16和第二冷凝器30，所述第一冷凝器16位於所述加熱腔15的內部，用於對進入乾燥室53的空氣進行加熱；所述蒸發器27位於所述設備箱體26的上部，用於吸收空氣中的熱量與乾燥過程中排出的部分餘熱；所述壓縮機29與所述第二冷凝器30位於所述設備箱體26下部，所述第二冷凝器30用於對真空轉換為常壓狀態時進入所述乾燥室53內部的空氣進行預加熱。
16.優選的，所述排溼管道23的出口通向蒸發器27，所述蒸發器27用於吸收排溼管道23排出溼熱空氣中的熱量；所述設備箱體26側壁安裝有引風軸流風機28，所述引風軸流風機28與所述蒸發器27相對設置，用於將被吸收完熱量的空氣引出設備箱體26；所述冷水機25的排熱口朝向蒸發器27，使得排出的熱量被吸收利用。
17.一種熱泵聯合真空輔助接觸式超聲的中藥材幹燥的方法，包括以下步驟：
18.通過稱重傳感器4進行去皮；
19.將均勻平鋪有物料51的料盤48放置在相應的超聲波振子52上，調整碳纖維紅外加熱板46與料盤48的間距，挑選一個物料51與溫度傳感器9、探針式溫度傳感器14連接，其中，溫度傳感器9貼在物料51表面，探針式溫度傳感器14插入物料51內部，關閉乾燥室門1；
20.打開控制箱55電源開關，通過觸控螢幕56設置乾燥溫度、相對溼度、真空度上下限以及其他相關參數，參數設置完畢後，啟動紅外加熱系統、熱風循環系統與空氣能熱泵系統；
21.啟動初期為預熱階段，其中，碳纖維紅外加熱板46對中藥材進行輻射加熱，蒸發器27吸收空氣中的熱量，冷媒介質吸收熱量後傳輸至第一冷凝器16處放出熱量以將空氣加熱；
22.開啟第一進風管道11、第二進風管道20、第一迴風管道22的熱風電磁閥13以及電動三通閥18靠近第一進風管道11的接口，關閉第二迴風管道12的熱風電磁閥13，在離心風機19在作用下，經第一冷凝器16加熱後的熱風通過抽風管道17被離心風機19抽取，經過第一進風管道11與均風器6後進入乾燥室53內部，對物料51進行加熱後，通過第二進風管道20與第一迴風管道22後回到加熱腔15，完成熱風循環；
23.待溫溼度傳感器7檢測到乾燥室53內溫度達到設定溫度後，預熱階段結束，進入熱風真空乾燥階段，當位於乾燥室53兩側的溫溼度傳感器7檢測到的兩側溫度相差3℃時，開啟第二迴風管道12的熱風電磁閥13以及電動三通閥18靠近第二進風管道20的接口，關閉第一迴風管道22的熱風電磁閥13,乾燥室53內熱風的進入與流出方向發生反轉,實現風向變
化；
24.當位於乾燥室53兩側的溫溼度傳感器7檢測到的兩側溫度再次相差3℃時，風向再次變化，依此往復；
25.探針式溫度傳感器14檢測物料51內部溫度，當物料51內部溫度趨於穩定，溫度變化速率小於等於1℃/min時，乾燥機進入真空乾燥狀態，熱風電磁閥13關閉，第一冷凝器16停止工作，空氣預熱區空氣被加熱，真空系統開始工作，碳纖維紅外加熱板46持續對物料51輻射加熱，真空電磁閥41開啟，水環式真空泵40運行，通過抽氣管道43抽出乾燥室53內的溼熱空氣，冷水機25對水環式真空泵40中的循環水進行冷卻，保證水環式真空泵40正常工作；
26.壓力傳感器8實時檢測乾燥室53內部壓力的變化，當乾燥室53內部壓力在設定的真空度上下限時，停止抽真空以維持真空度，此時，物料51中水分沸點降低，水分氣化吸收大量的熱量，物料51內部溫度降低；
27.當控制系統檢測到物料51內部溫度從迅速下降狀態趨於穩定即溫度變化速率小於等於1℃/min且乾燥室53內部相對溼度變化速率小於等於0.5％/min時，切換為常壓乾燥模式；
28.當物料51內部溫度再一次上升趨於穩定即溫度變化速率小於1℃/min時，切換為真空乾燥，不斷重複上述步驟；
29.真空階段，空氣預熱區中的空氣經過第二冷凝器30加熱，在循環風機31的作用下，由分隔板上部的出風口流出後，經過分隔板下部的迴風口再次進入加熱區域，被第二冷凝器30進行循環加熱；破空階段，破空電磁閥42開啟，電動風閥10開啟，熱空氣進入乾燥室53內部，當乾燥室53內部恢復常壓，破空電磁閥42關閉，停止預熱空氣；
30.在真空乾燥過程中，當溫度傳感器9檢測的物料51表面溫度與探針式溫度傳感器14檢測的物料51內部溫度相差大於3℃時，物料51處於乾燥前期，乾燥室53內維持較高相對溼度不進行排溼；當物料51表面溫度與物料51內部溫度相差處於1～3℃時，進入乾燥中期，此時在常壓乾燥階段進行排溼工作；
31.當檢測到相對溼度超過設定參數時，加熱腔15處的電動風閥10開啟，排溼風機21開啟，排溼電磁閥24開啟，將溼熱空氣排入到蒸發器27處，降低乾燥室53內的相對溼度；
32.當相對溼度達到設定參數時，停止排溼；
33.當物料51表面溫度與內部溫度相差低於1℃時，進入乾燥後期，開始接觸式超聲輔助熱泵乾燥階段；
34.接觸式超聲輔助熱泵乾燥階段，空氣能熱泵系統與碳纖維紅外板聯合加熱，真空系統停止運行，排溼風機21開啟，排溼電磁閥24開啟，持續排溼；超聲波系統工作，超聲波發生器54開啟，超聲波振子52與料盤48直接接觸，將能量傳遞到物料51中去；
35.當稱重傳感器4檢測到物料51重量達到目標值時，乾燥結束。
36.與現有技術相比，本發明具備以下有益效果：
37.1)本發明中，空氣能熱泵系統利用電能驅動，可以吸收空氣中的熱量用於加熱，在中藥材幹燥加工領域具有顯著的節能減排優勢；
38.2)本發明中，物料處於真空與常壓的不斷切換的環境中，有助於擴充物料的微孔道，拓寬了乾燥過程中物料水分傳遞的路徑，從而提高幹燥效率，縮短乾燥時間，降低乾燥能耗；
39.3)本發明中，超聲波產生的機械作用和空穴效應可以改變物料的結構和性能，使水分可以通過微小管道移出，從而縮短乾燥時間；此外，超聲波可以促進營養活性物質的釋出，微通道和孔隙度的增加也可以避免乾燥過程中物料溫度的急速升高，可以作為中藥材的輔助乾燥過程；
40.4)本發明中，乾燥過程中，通過檢測乾燥室內與物料參數變化，自動控制乾燥過程，智能化程度高，有利於縮短乾燥時間，提高幹燥品質。
附圖說明
41.圖1為一種接觸式超聲輔助熱泵聯合真空乾燥中藥材的裝備示意圖；
42.圖2為一種接觸式超聲輔助熱泵聯合真空乾燥中藥材的裝備熱風循環示意圖；
43.圖3為一種接觸式超聲輔助熱泵聯合真空乾燥中藥材的裝備中雙冷凝器熱泵系統原理圖；
44.圖4為一種熱泵聯合真空輔助超聲波乾燥中藥材的設備物料架示意圖。
45.圖中附圖標記為：
46.1-乾燥室門，2-乾燥箱體，3-稱重傳感器基座，4-稱重傳感器，5-觀察窗，6-均風器，7-溫溼度傳感器，8-壓力傳感器，9-溫度傳感器，10-電動風閥，11-第一進風管道，12-第二迴風管道，13-熱風電磁閥，14-探針式溫度傳感器，15-加熱腔，16-第一冷凝器，17-抽風管道，18-電動三通閥，19-離心風機，20-第二進風管道，21-排溼風機，22-第一迴風管道，23-排溼管道，24-排溼電磁閥，25-冷水機，26-設備箱體，27-蒸發器，28-引風軸流風機，29-壓縮機，30-第二冷凝器，31-循環風機，32-三通閥，33-第一電子膨脹閥，34-單向閥，35-第二電子膨脹閥，36-冷媒管道，37-破空管道，38-進水管道，39-排水管道，40-水環式真空泵，41-真空電磁閥，42-破空電磁閥，43-抽氣管道，44-物料架，45-紅外板支架，46-碳纖維紅外加熱板，47-貼片式傳感器，48-料盤，49-鎖緊裝置，50-滑杆，51-物料，52-超聲波振子，53-乾燥室，54-超聲波發生器，55-控制箱，56-觸控螢幕。
具體實施方式
47.為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
48.基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
49.下面通過參考附圖描述的實施例以及方位性的詞語均是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
50.在本發明的一個寬泛實施例中，一種接觸式超聲輔助熱泵聯合真空乾燥中藥材的裝備，包括乾燥箱體2、熱風循環系統、紅外加熱系統、空氣能熱泵系統、超聲波系統、真空系統和自動控制系統，其特徵在於，所述自動控制系統通過控制紅外加熱系統、熱風循環系統、空氣能熱泵系統、超聲波系統與真空系統完成乾燥箱體2中物料51的乾燥過程。
51.優選的，所述乾燥箱體2包括乾燥室53與加熱腔15，所述熱風循環系統包括離心風
機19、電動三通閥18、抽風管道17、第一進風管道11和第二進風管道20，其中，所述加熱腔15位於所述乾燥室53的上方，所述加熱腔15用於空氣的加熱；所述抽風管道17、所述離心風機19與所述電動三通閥18位於所述加熱腔15頂部，所述抽風管道17的一端與所述加熱腔15內部連通，另一端連接所述離心風機19的進風口；所述離心風機19的出風口連接所述電動三通閥18的頂部接口；所述電動三通閥18的另外兩個接口分別連接第一進風管道11、第二進風管道20的進風口，所述第一進風管道11與所述第二進風管道20的出風口均伸入所述乾燥室53內部並連接有均風器6，所述均風器6出風口均設置有兩級均風板，所述均風板上規律分布有出風孔以實現降低風速、提高熱風均勻性的目的；所述第一進風管道11、所述第二進風管道20上分別連接有第二迴風管道12、第一迴風管道22，所述第二迴風管道12、所述第一迴風管道22的出風口分別伸入所述加熱腔15中；所述第一進風管道11、所述第二進風管道20、所述第二迴風管道12以及所述第一迴風管道22的出風口均安裝有熱風電磁閥13；所述加熱腔15的左側安裝電動風閥10以控制新風進入，所述加熱腔15的右側設置有排溼管道23與排溼風機21，所述排溼管道23上安裝有排溼電磁閥24。
52.優選的，所述乾燥室53的底部內壁安裝有稱重傳感器基座3，所述稱重傳感器基座3上設置有稱重傳感器4，所述稱重傳感器4上設置有物料架44，兩個所述均風器6呈對稱結構布置在所述物料架44的左右兩側，所述物料架44上活動安裝有多個呈上下結構均勻分布的料盤48，所述稱重傳感器4用於檢測物料51乾燥過程中重量的變化；所述紅外加熱系統包括碳纖維紅外加熱板46、紅外板支架45、鎖緊裝置49和滑杆50，所述紅外板支架45與所述料盤48一一對應設置，所述紅外板支架45設置於相對應料盤48的正下方，所述紅外板支架45均通過鎖緊裝置49安裝到所述滑杆50上，所述滑杆50安裝在所述物料架44上，所述紅外板支架45上均安裝有碳纖維紅外加熱板46，所述碳纖維紅外加熱板46用於中藥材的加熱；所述滑杆50上劃分刻度，所述鎖緊裝置49在所述滑杆50上下移動，根據刻度靈活準確改變碳纖維紅外加熱板46與相應料盤48的間距；所述超聲波系統用於提高傳熱傳質效率以縮短乾燥時間，包括超聲波發生器54與超聲波振子52，超聲波發生器54與超聲波振子52連接，超聲波發生器54位於乾燥箱體2的側部，所述超聲波振子52為偶數並對稱設置在物料架44上以用於承託料盤48。
53.優選的，所述真空系統包括抽氣管道43、真空電磁閥41、水環式真空泵40、進水管道38、排水管道39與冷水機25，其中，所述抽氣管道43一端伸入所述乾燥室53，另一端連接所述水環式真空泵40的抽氣口，所述抽氣管道43上安裝有真空電磁閥41，所述水環式真空泵40的進水口和出水口分別通過進水管道38、排水管道39與冷水機25連接以對循環水進行降溫。
54.優選的，所述自動控制系統包括控制箱55、觸控螢幕56、溫溼度傳感器7、壓力傳感器8、溫度傳感器9、探針式溫度傳感器14和貼片式傳感器47，所述觸控螢幕56安裝在所述控制箱55上，所述溫溼度傳感器7用於檢測乾燥過程中所述乾燥室53內部的溫溼度，所述溫度傳感器9用於檢測物料51表面溫度，所述探針式溫度傳感器14用於檢測物料51內部溫度，所述壓力傳感器8用於檢測乾燥室53內的壓力，所述貼片式傳感器47用於檢測碳纖維紅外加熱板46的溫度。
55.優選的，所述乾燥室53的前側設置有乾燥室門1，所述乾燥室門1上安裝有觀察窗5，所述乾燥室53左右兩側壁設置均開口，以便於第一進風管道11、第二進風管道20與溫溼
度傳感器7、溫度傳感器9、探針式溫度傳感器14、壓力傳感器8和貼片式傳感器47伸入乾燥室53。
56.優選的，所述乾燥中藥材的裝備還包括設備箱體26，所述設備箱體26的內部通過板材分隔為三個區域：上部為吸熱區，下部右側為壓縮機區，下部左側為空氣預熱區，其中，空氣預熱區內部板材上端安裝循環風機31，下端開口以便於空氣循環加熱；空氣預熱區後壁安裝電動風閥10以用於新風通過；所述乾燥室53與設備箱體26的空氣預熱區通過破空管道37連通，破空管道37上安裝有破空電磁閥42，打破真空狀態時，破空電磁閥42開啟，預加熱的空氣通過破空管道37進入乾燥室53，快速升高幹燥室53內溫度，縮短乾燥時間。
57.優選的，所述空氣能熱泵系統包括壓縮機29、蒸發器27、第一冷凝器16和第二冷凝器30，所述第一冷凝器16位於所述加熱腔15的內部，用於對進入乾燥室53的空氣進行加熱；所述蒸發器27位於所述設備箱體26的上部，用於吸收空氣中的熱量與乾燥過程中排出的部分餘熱；所述壓縮機29與所述第二冷凝器30位於所述設備箱體26下部，所述第二冷凝器30用於對真空轉換為常壓狀態時進入所述乾燥室53內部的空氣進行預加熱。
58.優選的，所述排溼管道23的出口通向蒸發器27，所述蒸發器27用於吸收排溼管道23排出溼熱空氣中的熱量；所述設備箱體26側壁安裝有引風軸流風機28，所述引風軸流風機28與所述蒸發器27相對設置，用於將被吸收完熱量的空氣引出設備箱體26；所述冷水機25的排熱口朝向蒸發器27，使得排出的熱量被吸收利用。
59.一種熱泵聯合真空輔助接觸式超聲的中藥材幹燥的方法，包括以下步驟：
60.通過稱重傳感器4進行去皮；
61.將均勻平鋪有物料51的料盤48放置在相應的超聲波振子52上，調整碳纖維紅外加熱板46與料盤48的間距，挑選一個物料51與溫度傳感器9、探針式溫度傳感器14連接，其中，溫度傳感器9貼在物料51表面，探針式溫度傳感器14插入物料51內部，關閉乾燥室門1；
62.打開控制箱55電源開關，通過觸控螢幕56設置乾燥溫度、相對溼度、真空度上下限以及其他相關參數，參數設置完畢後，啟動紅外加熱系統、熱風循環系統與空氣能熱泵系統；
63.啟動初期為預熱階段，其中，碳纖維紅外加熱板46對中藥材進行輻射加熱，蒸發器27吸收空氣中的熱量，冷媒介質吸收熱量後傳輸至第一冷凝器16處放出熱量以將空氣加熱；
64.開啟第一進風管道11、第二進風管道20、第一迴風管道22的熱風電磁閥13以及電動三通閥18靠近第一進風管道11的接口，關閉第二迴風管道12的熱風電磁閥13，在離心風機19在作用下，經第一冷凝器16加熱後的熱風通過抽風管道17被離心風機19抽取，經過第一進風管道11與均風器6後進入乾燥室53內部，對物料51進行加熱後，通過第二進風管道20與第一迴風管道22後回到加熱腔15，完成熱風循環；
65.待溫溼度傳感器7檢測到乾燥室53內溫度達到設定溫度後，預熱階段結束，進入熱風真空乾燥階段，當位於乾燥室53兩側的溫溼度傳感器7檢測到的兩側溫度相差3℃時，開啟第二迴風管道12的熱風電磁閥13以及電動三通閥18靠近第二進風管道20的接口，關閉第一迴風管道22的熱風電磁閥13,乾燥室53內熱風的進入與流出方向發生反轉,實現風向變化；
66.當位於乾燥室53兩側的溫溼度傳感器7檢測到的兩側溫度再次相差3℃時，風向再次變化，依此往復；
67.探針式溫度傳感器14檢測物料51內部溫度，當物料51內部溫度趨於穩定，溫度變化速率小於等於1℃/min時，乾燥機進入真空乾燥狀態，熱風電磁閥13關閉，第一冷凝器16停止工作，空氣預熱區空氣被加熱，真空系統開始工作，碳纖維紅外加熱板46持續對物料51輻射加熱，真空電磁閥41開啟，水環式真空泵40運行，通過抽氣管道43抽出乾燥室53內的溼熱空氣，冷水機25對水環式真空泵40中的循環水進行冷卻，保證水環式真空泵40正常工作；
68.壓力傳感器8實時檢測乾燥室53內部壓力的變化，當乾燥室53內部壓力在設定的真空度上下限時，停止抽真空以維持真空度，此時，物料51中水分沸點降低，水分氣化吸收大量的熱量，物料51內部溫度降低；
69.當控制系統檢測到物料51內部溫度從迅速下降狀態趨於穩定即溫度變化速率小於等於1℃/min且乾燥室53內部相對溼度變化速率小於等於0.5％/min時，切換為常壓乾燥模式；
70.當物料51內部溫度再一次上升趨於穩定即溫度變化速率小於1℃/min時，切換為真空乾燥，不斷重複上述步驟；
71.真空階段，空氣預熱區中的空氣經過第二冷凝器30加熱，在循環風機31的作用下，由分隔板上部的出風口流出後，經過分隔板下部的迴風口再次進入加熱區域，被第二冷凝器30進行循環加熱；破空階段，破空電磁閥42開啟，電動風閥10開啟，熱空氣進入乾燥室53內部，當乾燥室53內部恢復常壓，破空電磁閥42關閉，停止預熱空氣；
72.在真空乾燥過程中，當溫度傳感器9檢測的物料51表面溫度與探針式溫度傳感器14檢測的物料51內部溫度相差大於3℃時，物料51處於乾燥前期，乾燥室53內維持較高相對溼度不進行排溼；當物料51表面溫度與物料51內部溫度相差處於1～3℃時，進入乾燥中期，此時在常壓乾燥階段進行排溼工作；
73.當檢測到相對溼度超過設定參數時，加熱腔15處的電動風閥10開啟，排溼風機21開啟，排溼電磁閥24開啟，將溼熱空氣排入到蒸發器27處，降低乾燥室53內的相對溼度；
74.當相對溼度達到設定參數時，停止排溼；
75.當物料51表面溫度與內部溫度相差低於1℃時，進入乾燥後期，開始接觸式超聲輔助熱泵乾燥階段；
76.接觸式超聲輔助熱泵乾燥階段，空氣能熱泵系統與碳纖維紅外板聯合加熱，真空系統停止運行，排溼風機21開啟，排溼電磁閥24開啟，持續排溼；超聲波系統工作，超聲波發生器54開啟，超聲波振子52與料盤48直接接觸，將能量傳遞到物料51中去；
77.當稱重傳感器4檢測到物料51重量達到目標值時，乾燥結束。
78.下面結合附圖，列舉本發明的優選實施例，對本發明作進一步的詳細說明。
79.一種接觸式超聲輔助熱泵聯合真空乾燥中藥材的裝備，包括乾燥箱體2、熱風循環系統、紅外加熱系統、空氣能熱泵系統、真空系統、超聲波系統和自動控制系統。
80.所述乾燥箱體2包括乾燥室門1、乾燥室53、與加熱腔15。乾燥室門1開設觀察窗5，便於乾燥機工作時觀察內部。乾燥室53位於乾燥箱體2底部，乾燥室53兩側壁設置開口，用於第一進風管道11、第二進風管道20與溫溼度傳感器7、溫度傳感器9、探針式溫度傳感器14、壓力傳感器8、貼片式傳感器47伸入乾燥室53。加熱腔15位於乾燥室53上部，用於加熱空氣。
81.所述熱風循環系統包括離心風機19、電動三通閥18、抽風管道17、第一進風管道
11、第二進風管道20、第一迴風管道22，第二迴風管道12、熱風電磁閥13、排溼管道23、排溼電磁閥24、排溼風機21、電動風閥10、均風器6。其中，
82.抽風管道17、離心風機19、電動三通閥18位於加熱腔15頂部，抽風管道17一端與加熱腔15內部連通，一端連接離心風機19的進風口。離心風機19的出風口連接電動三通閥18的頂部接口。電動三通閥18的另外兩個接口分別連接第一進風管道11、第二進風管道20的進風口。兩個進風管道的出風口伸入乾燥室53內部與均風器6連接。均風器6對稱布置在乾燥室53內部，均風器6出風口設置有兩級均風板，均風板上規律分布有出風孔，用於降低風速，提高熱風均勻性。第一進風管道11、第二進風管道20上分別連接第二迴風管道12、第一迴風管道22，兩個迴風管道的出風口分別伸入加熱腔15。進風管道與迴風管道的出風口安裝有熱風電磁閥13。加熱腔15一側安裝電動風閥10，用於控制新風進入，另一側開設置排溼管道23與排溼風機21，排溼管道23安裝有排溼電磁閥24。排溼管道23出口通向蒸發器27，蒸發器27可以吸收排溼管道23排出的溼熱空氣中的熱量。
83.所述紅外加熱系統位於乾燥室53內部，包括碳纖維紅外加熱板46、貼片式傳感器47、紅外板支架45、鎖緊裝置49、滑杆50。
84.其中碳纖維紅外加熱板46用於加熱中藥材，貼片式傳感器47用於檢測碳纖維紅外加熱板46的溫度。碳纖維紅外加熱板46放置在紅外板支架45上，紅外板支架45與鎖緊裝置49連接，鎖緊裝置49安裝在滑杆50上，滑杆50安裝在物料架44上，所述物料架44放置在稱重傳感器4上，稱重傳感器4放置在稱重傳感器基座3上。稱重傳感器4用於檢測物料51乾燥過程中重量的變化。
85.所述空氣能熱泵系統為雙冷凝器結構，包括壓縮機29、蒸發器27、第一冷凝器16、第二冷凝器30，通過冷媒管道36、三通閥32、第一電子膨脹閥33、第二電子膨脹閥35、單向閥34進行連接。其中，
86.第一冷凝器16位於加熱腔15內部，用於對進入乾燥室53的空氣進行加熱，蒸發器27位於設備箱體26上部，用於吸收空氣中的熱量與乾燥過程中排出的部分餘熱，引風軸流風機28安裝在設備箱體26側壁，與蒸發器27相對，將被吸收完熱量的空氣引出設備箱體26，壓縮機29與第二冷凝器30位於設備箱體26下部，第二冷凝器30用於對真空轉換為常壓狀態時進入乾燥室53內部的空氣進行預加熱。
87.所述超聲波系統包括超聲波發生器54與超聲波振子52，其中超聲波發生器54位於乾燥機的側部，與超聲波振子52連接，利用超聲波的能量提高傳熱傳質效率，縮短乾燥時間。
88.所述真空系統包括抽氣管道43、真空電磁閥41、水環式真空泵40、進水管道38、排水管道39、冷水機25。其中，
89.抽氣管道43一端伸入乾燥室53，另一端連接水環式真空泵40的抽氣口。抽氣管道43上安裝有真空電磁閥41。水環式真空泵40的進水口和出水口分別通過進水管道38與排水管道39與冷水機25連接，用來對真空泵中的循環水進行降溫。冷水機25的排熱口朝向蒸發器27，使得排出的熱量被吸收利用。
90.所述自動控制系統包括控制箱55、觸控螢幕56，溫溼度傳感器7、壓力傳感器8、溫度傳感器9、探針式溫度傳感器14、貼片式傳感器47。觸控螢幕56安裝在控制箱55上，溫溼度傳感器7用於檢測乾燥過程中乾燥室53內部的溫溼度，溫度傳感器9用於檢測物料51表面溫度，
探針式溫度傳感器14用於檢測物料51內部溫度，壓力傳感器8用於檢測乾燥室53內的壓力。自動控制系統控制還紅外加熱系統、熱風循環系統、空氣能熱泵系統、真空系統，完成乾燥過程。
91.所述滑杆50上劃分刻度，鎖緊裝置49可在滑杆50上下移動，根據刻度靈活準確改變碳釺維紅外加熱板高度。
92.所述設備箱體26，通過板材分割為3個區域，上部為吸熱區，下部右側為壓縮機區，下部左側為空氣預熱區。空氣預熱區內部板材上端安裝循環風機31，下端開口，便於空氣循環加熱，空氣預熱區後壁安裝電動風閥10，用於新風通過。
93.所述乾燥室53與設備箱體26的空氣預熱區通過破空管道37連通，破空管道37上安裝有破空電磁閥42，打破真空狀態時，破空電磁閥42開啟，預加熱的空氣通過破空管道37進入乾燥室53，快速升高幹燥室53內溫度，縮短乾燥時間。
94.所述超聲波振子52為偶數，對稱設置在支架上，均勻傳遞能量。
95.一種熱泵聯合真空輔助接觸式超聲的中藥材幹燥的方法，包括以下步驟：
96.乾燥機開機，通過稱重傳感器4對稱重系統去皮。
97.將物料51均勻平鋪在料盤48上，料盤48放置在超聲波振子52上直接接觸，調整碳纖維紅外加熱板46到合適距離，挑選一個物料51與溫度傳感器9與探針式溫度傳感器14連接，溫度傳感器9貼在物料51表面，探針式溫度傳感器14插入物料51內部，關閉乾燥機門。打開控制箱55電源開關，設置乾燥溫度、相對溼度、真空度上下限等相關的參數。參數設置完畢後，乾燥機開始工作。
98.乾燥機啟動初期為預熱階段。碳紅外加熱板開啟，對中藥材進行輻射加熱。空氣能熱泵系統開始工作，蒸發器27吸收空氣中的熱量，冷媒介質吸收熱量後傳輸至第一冷凝器16處放出熱量，將空氣加熱。離心風機19抽取被第一冷凝器16加熱的空氣經過電動三通閥18通過進風通道進入乾燥室53，在提高幹燥室53溫度的同時使物料51持續向空氣中遷移水分。加熱後的溼熱空氣通過迴風通道再次進入加熱腔15，完成熱風循環。
99.待溫溼度傳感器7檢測到乾燥室53內溫度達到設定溫度後，預熱階段結束，進入熱風真空乾燥階段。
100.其中，在熱風循環過程中，為了提高幹燥均勻性，乾燥室53內的熱風風向會發生變化。如圖2所示，第一進風管道11、第二進風管道20、第一迴風管道22的熱風電磁閥13與電動三通閥18靠近第一進風管道的接口開啟，第二迴風管道12的熱風電磁閥13關閉。經冷凝器加熱後的熱風通過抽風管道17被離心風機19抽取，經過第一進風管道與均風器6後進入乾燥室53內部，對物料51進行加熱後，通過第二進風管道20與第一迴風管道22後回到加熱腔15，完成熱風循環。當位於乾燥室53兩側的溫溼度傳感器7檢測到的兩側溫度相差3℃時，第一進風管道11、第二進風管道20、第二迴風管道12的熱風電磁閥13與電動三通閥18靠近第二進風管道20的接口開啟，第一迴風管道22的熱風電磁閥13關閉,乾燥室53內熱風的進入與流出方向發生反轉,實現風向變化。
101.熱風真空乾燥階段，探針式溫度傳感器14檢測物料51內部溫度，當物料51內部溫度趨於穩定，溫度變化速率小於等於1℃/min時，乾燥機進入真空乾燥狀態。熱風電磁閥13關閉，第一冷凝器16停止工作，空氣預熱區空氣被加熱。真空系統開始工作，碳纖維紅外加熱板46持續對物料51輻射加熱，真空電磁閥41開啟，水環式真空泵40運行，通過抽氣管道43
抽出乾燥時內的溼熱空氣，冷水機25對水環式真空泵40中的循環水進行冷卻，保證水環式真空泵40正常工作。壓力傳感器8檢測乾燥時內部壓力的變化，當乾燥室53內部壓力在設定的真空度上下限時，停止抽真空，維持真空度。
102.真空階段，物料51中水分沸點降低，水分氣化吸收大量的熱量，物料51內部溫度降低。當控制系統檢測到物料51內部溫度從迅速下降狀態趨於穩定即溫度變化速率小於等於1℃/min且乾燥室53內部相對溼度變化速率小於等於0.5％/min時，切換為常壓乾燥模式。當物料51內部溫度再一次上升趨於穩定即溫度變化速率小於1℃/min時，切換為真空乾燥，不斷重複上述步驟。
103.真空階段，空氣預熱區中的空氣經過第二冷凝器30加熱，在循環風機31的作用下，由分隔板上部的出風口流出後，經過分隔板下部的迴風口再次進入加熱區域，被第二冷凝器30進行循環加熱；破空階段，破空電磁閥42開啟，電動風閥10開啟，熱空氣進入乾燥室53內部，當乾燥室53內部恢復常壓，破空電磁閥42關閉，停止預熱空氣。
104.在真空乾燥過程中，當溫度傳感器9檢測的物料51表面溫度與探針式溫度傳感器14檢測的物料51內部溫度相差大於3℃時，物料51處於乾燥前期，乾燥室53內維持較高相對溼度不進行排溼；當物料51表面溫度與物料51內部溫度相差處於1～3℃時，進入乾燥中期，此時在常壓乾燥階段進行排溼工作。當檢測到相對溼度超過設定參數時，加熱腔15處的電動風閥10開啟，排溼風機21開啟，排溼電磁閥24開啟，將溼熱空氣排入到蒸發器27處，降低乾燥室53內的相對溼度。當相對溼度達到設定參數時，停止排溼。當物料51表面溫度與內部溫度相差低於1℃時，進入乾燥後期，此時進行熱風輔助超聲乾燥。
105.接觸式超聲輔助熱泵乾燥階段，空氣能熱泵系統與碳纖維紅外板聯合加熱，真空系統停止運行，排溼風機21開啟，排溼電磁閥24開啟，持續排溼。超聲波系統工作，超聲波發生器54開啟，超聲波振子52與料盤48直接接觸，將能量傳遞到物料51中去，當稱重傳感器4檢測到物料51重量達到目標值時，乾燥結束。
106.最後需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。