專利名稱：一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于茶葉加工領(lǐng)域，具體涉及一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
茶葉殺青機(jī)是茶葉初加工過(guò)程中用于鮮葉殺青工序的機(jī)械。鮮葉殺青是采取高溫措施，鈍化鮮葉中各種內(nèi)源酶的活性，抑制鮮葉中的茶多酚等物質(zhì)的酶促氧化，保持茶葉的綠色，蒸發(fā)鮮葉部分水分，使茶葉變軟，便于揉捻成形，同時(shí)散發(fā)青臭味，促進(jìn)良好香氣形成的工序，是影響茶葉品質(zhì)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的用于綠茶殺青的滾筒殺青機(jī)的殺青工藝參數(shù)完全依賴于人工調(diào)整，需要人工估算殺青葉水分，控制鮮葉的投放量，或調(diào)整滾筒的溫度等。往往存在工作效率低、估算誤差大以及人工勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺陷，同時(shí)茶葉品質(zhì)也難以保證，極大的影響了茶葉的殺青效果。針對(duì)上述情況，目前多開(kāi)發(fā)出了通過(guò)測(cè)溫控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)茶葉殺青機(jī)溫度控制的裝置，具體內(nèi)容在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所于2009年3月30日申請(qǐng)的一種紅外測(cè)溫的自動(dòng)殺青機(jī)(申請(qǐng)?zhí)?00920116490. 6)以及余姚市姚江源茶葉茶機(jī)有限公司于2010年4 月13日申請(qǐng)的名稱為一種茶葉加工中加熱及測(cè)溫的方法(申請(qǐng)?zhí)?01010145798.0)中均有記載，其具體實(shí)施方式
均為通過(guò)紅外測(cè)溫單元來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)滾筒筒壁的適時(shí)測(cè)量，并將其反饋至處理端后，通過(guò)控制滾筒內(nèi)的發(fā)熱量來(lái)調(diào)節(jié)茶葉的殺青質(zhì)量。上述方案存在的缺陷主要表現(xiàn)在首先，當(dāng)內(nèi)部滾筒筒壁溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，紅外測(cè)溫單元接收信息并將其傳輸給處理單元實(shí)現(xiàn)滾筒內(nèi)的發(fā)熱量的調(diào)節(jié)，由于溫度的改變是逐次增加或遞減的，存在明顯的時(shí)滯特性，當(dāng)滾筒筒壁溫度達(dá)到要求且傳感器再次發(fā)出指令時(shí)，其滾筒內(nèi)溫度實(shí)際上仍然在遞增或遞減，從而導(dǎo)致實(shí)際工作溫度與理想工作溫度間存在極大誤差，致使?jié)L筒溫度難以精確控制，最終仍難以保證茶葉的品質(zhì)；其次，由于鮮葉的含水率各異，所需殺青溫度也必然存在差別，上述方案仍然需要人工估算殺青葉水分，控制鮮葉的投放量以及滾筒的實(shí)際殺青溫度，其紅外測(cè)溫單元也僅僅是以上述人工所給出的估算殺青溫度為基準(zhǔn)，在鮮葉的投放量固定的基礎(chǔ)上進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，因此極易受人工判斷誤差影響，最終仍不可避免導(dǎo)致茶葉品質(zhì)的不穩(wěn)定。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且運(yùn)行穩(wěn)定的茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，可有效確保茶葉品質(zhì)免受溫度的時(shí)滯特性帶來(lái)的不利影響，實(shí)現(xiàn)茶葉殺青過(guò)程的精確自動(dòng)控制。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，包括處理模塊以及分別與之連接的輸入模塊和輸出執(zhí)行模塊，所述自動(dòng)控制裝置還包括給予其動(dòng)力的電源模塊，所述輸入模塊包括用于對(duì)殺青葉含水率進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的監(jiān)測(cè)單元，所述處理模塊接收監(jiān)測(cè)單元測(cè)得的信息，對(duì)其信息進(jìn)行處理校對(duì)后發(fā)出執(zhí)行指令至輸出執(zhí)行模塊，輸出執(zhí)行模塊接收指令以控制殺青機(jī)進(jìn)料端的鮮葉進(jìn)料速度。[0006]本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)采用上述結(jié)構(gòu)之后，避免了老式控制機(jī)構(gòu)直接強(qiáng)制調(diào)節(jié)殺青機(jī)的內(nèi)部殺青溫度這一弊病，而是通過(guò)控制殺青機(jī)的進(jìn)料速度來(lái)達(dá)到間接控制茶葉殺青溫度的目的。當(dāng)殺青機(jī)溫度過(guò)高時(shí)，輸出執(zhí)行模塊控制加大殺青機(jī)的鮮葉進(jìn)料量， 反之則減少其進(jìn)料量，利用鮮葉本身的水分和溫度來(lái)達(dá)到調(diào)控滾筒內(nèi)部溫度的目的，不需直接刻意調(diào)節(jié)滾筒內(nèi)溫度，也就有效確保了殺青效果免受溫度的時(shí)滯特性影響，繼而實(shí)現(xiàn)茶葉殺青過(guò)程的精確自動(dòng)控制，可有效保證茶葉加工過(guò)程中的殺青質(zhì)量。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理的框架示意圖；圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用示例圖。
具體實(shí)施方式
一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，包括處理模塊10以及分別與之連接的輸入模塊20和輸出執(zhí)行模塊30，所述自動(dòng)控制裝置還包括給予其動(dòng)力的電源模塊，所述輸入模塊 20包括用于對(duì)殺青葉含水率進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的監(jiān)測(cè)單元，所述處理模塊10接收監(jiān)測(cè)單元測(cè)得的信息，對(duì)其信息進(jìn)行處理校對(duì)后發(fā)出執(zhí)行指令至輸出執(zhí)行模塊30，輸出執(zhí)行模塊 30接收指令以控制殺青機(jī)進(jìn)料端的鮮葉進(jìn)料速度，如圖1所示。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，此處對(duì)監(jiān)測(cè)單元作如下限定所述監(jiān)測(cè)單元包括水分測(cè)量單元21和溫度測(cè)量單元22，所述水分測(cè)量單元21設(shè)置于茶葉殺青機(jī)的出料口處，所述溫度測(cè)量單元22布置于殺青機(jī)的滾筒筒壁處。為保證本實(shí)用新型的測(cè)得數(shù)據(jù)的精確性，可將溫度測(cè)量單元22設(shè)置為多個(gè)并布置于殺青機(jī)的滾筒筒壁的各采集測(cè)量點(diǎn)處。進(jìn)一步的，所述輸出執(zhí)行模塊30包括變頻單元和加熱單元，所述變頻單元接收處理模塊10信號(hào)控制殺青機(jī)鮮葉輸送帶的輸料速度，所述加熱單元接收處理模塊10信號(hào)控制滾筒內(nèi)殺青溫度。本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用時(shí)，主要依靠變頻單元來(lái)控制殺青機(jī)鮮葉輸送帶的輸料速度以達(dá)到調(diào)控滾筒內(nèi)部溫度的目的，而加熱單元的存在更多的是在初始工作階段用于預(yù)熱滾筒以及初始加溫作用，也就是說(shuō)，利用加熱單元在本實(shí)用新型工作前預(yù)先設(shè)定一個(gè)初始工作溫度，當(dāng)本實(shí)用新型工作時(shí)，再依靠位于其上的各輸入模塊20實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，并通過(guò)監(jiān)控所得數(shù)據(jù)利用處理模塊10處理校對(duì)后，最終通過(guò)輸出執(zhí)行模塊30的變頻單元改變殺青機(jī)鮮葉輸送帶的輸料速度，以達(dá)到微調(diào)滾筒內(nèi)溫度的作用。更進(jìn)一步的，所述處理模塊10包括PLC控制器，所述PLC控制器的相應(yīng)接口連接輸入模塊20和輸出執(zhí)行模塊30。同時(shí)，為便于人工輸入初始溫度數(shù)據(jù)，方便工作人員觀測(cè)其相關(guān)數(shù)據(jù)，所述輸入模塊20還包括人機(jī)交互單元23，所述人機(jī)交互單元23為觸摸屏。更進(jìn)一步的，所述水分測(cè)量單元21為近紅外水分在線測(cè)量?jī)x，所述溫度測(cè)量單元 22為溫度傳感器。現(xiàn)依據(jù)圖1的流程框圖以及圖2的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的工作流程作如下闡述(1)、殺青工作開(kāi)始前先在人機(jī)交互單元23上設(shè)定好殺青機(jī)滾筒a的加熱溫度， 一般情況下為300°C，茶葉殺青后的水分含量值，通常為65%，同時(shí)設(shè)定滾筒a的進(jìn)料速度即輸送帶b速度，待加熱單元加熱滾筒a溫度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，滾筒a的溫度通過(guò)溫度測(cè)量單元22取得，即可以開(kāi)始?xì)⑶喙ぷ鳌?br> 4[0016](2)、殺青過(guò)程中鮮葉通過(guò)輸送帶b從進(jìn)料口 c進(jìn)入殺青機(jī)滾筒a，隨滾筒a的不斷旋轉(zhuǎn)到殺青機(jī)的出料口 d，位于出料口 d處的水分測(cè)量單元21反饋回當(dāng)前時(shí)刻的殺青機(jī)出料口 d的殺青葉水分含量，將其數(shù)據(jù)送入處理模塊10中，處理模塊10再進(jìn)行比較運(yùn)算， 得到結(jié)果，如殺青葉含水率正常，機(jī)器繼續(xù)運(yùn)作，如其含水率存在浮動(dòng)，將其浮動(dòng)結(jié)果處理后得到信號(hào)并輸出給輸出執(zhí)行模塊30的變頻單元，最終通過(guò)變頻單元來(lái)調(diào)整殺青機(jī)輸送帶b的速度，從而保證殺青葉含水率始終處于最佳值。上述中，對(duì)殺青葉含水率的控制是把握茶葉殺青程度的關(guān)鍵，由于殺青葉的含水率受殺青機(jī)滾筒筒壁溫度、鮮葉含水率、投葉量和滾筒轉(zhuǎn)速的綜合影響，本實(shí)用新型摒棄了傳統(tǒng)的直接強(qiáng)制調(diào)節(jié)殺青機(jī)的內(nèi)部殺青溫度這一做法，而是通過(guò)控制殺青機(jī)的進(jìn)料速度來(lái)達(dá)到間接控制茶葉殺青溫度的目的，從而實(shí)現(xiàn)茶葉殺青過(guò)程的精確自動(dòng)控制，工作時(shí)依靠機(jī)器自動(dòng)實(shí)時(shí)提取殺青葉的含水率數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋給處理模塊10，實(shí)現(xiàn)了對(duì)其殺青溫度的實(shí)時(shí)微調(diào)，有效保證了殺青效果。當(dāng)然，本實(shí)用新型在實(shí)際應(yīng)用中，不僅僅可以應(yīng)用于殺青工序中，其他茶葉加工工序如茶葉干燥工序等，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，包括處理模塊(10)以及分別與之連接的輸入模塊00)和輸出執(zhí)行模塊(30)，所述自動(dòng)控制裝置還包括給予其動(dòng)力的電源模塊，其特征在于所述輸入模塊00)包括用于對(duì)殺青葉含水率進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的監(jiān)測(cè)單元，所述處理模塊(10)接收監(jiān)測(cè)單元測(cè)得的信息，對(duì)其信息進(jìn)行處理校對(duì)后發(fā)出執(zhí)行指令至輸出執(zhí)行模塊(30)，輸出執(zhí)行模塊(30)接收指令以控制殺青機(jī)進(jìn)料端的鮮葉進(jìn)料速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，其特征在于所述監(jiān)測(cè)單元包括水分測(cè)量單元和溫度測(cè)量單元(22)，所述水分測(cè)量單元設(shè)置于茶葉殺青機(jī)的出料口處，所述溫度測(cè)量單元0 布置于殺青機(jī)的滾筒筒壁處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，其特征在于所述輸出執(zhí)行模塊(30)包括變頻單元和加熱單元，所述變頻單元接收處理模塊(10)信號(hào)控制殺青機(jī)鮮葉輸送帶的輸料速度，所述加熱單元接收處理模塊(10)信號(hào)控制滾筒內(nèi)殺青溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，其特征在于所述處理模塊(10)包括PLC控制器，所述PLC控制器的相應(yīng)接口連接輸入模塊OO)和輸出執(zhí)行模塊 (30)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，其特征在于所述輸入模塊OO)還包括人機(jī)交互單元(23)，所述人機(jī)交互單元為觸摸屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置，其特征在于所述水分測(cè)量單元為近紅外水分在線測(cè)量?jī)x，所述溫度測(cè)量單元0 為溫度傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型屬于茶葉加工領(lǐng)域，具體涉及一種茶葉殺青機(jī)的自動(dòng)控制裝置。本實(shí)用新型包括處理模塊以及分別與之連接的輸入模塊和輸出執(zhí)行模塊，所述自動(dòng)控制裝置還包括給予其動(dòng)力的電源模塊，所述輸入模塊包括用于對(duì)殺青葉含水率進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的監(jiān)測(cè)單元，所述處理模塊接收監(jiān)測(cè)單元測(cè)得的信息，對(duì)其信息進(jìn)行處理校對(duì)后發(fā)出執(zhí)行指令至輸出執(zhí)行模塊，輸出執(zhí)行模塊接收指令以控制殺青機(jī)進(jìn)料端的鮮葉進(jìn)料速度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且運(yùn)行穩(wěn)定，可有效確保茶葉殺青質(zhì)量免受溫度的時(shí)滯特性帶來(lái)的不利影響，實(shí)現(xiàn)茶葉殺青過(guò)程的精確自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)A23F3/06GK202211121SQ2011202970
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者任廣鑫, 吳衛(wèi)國(guó), 孫磊, 寧井銘, 宛曉春, 張正竹, 謝昌瑜 申請(qǐng)人:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)