專利名稱：煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置，屬煙草設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煙葉采摘后，先要在煙葉烤房內(nèi)進行烘烤，使之變黃干燥后再由煙草部門統(tǒng)一收 購，供巻煙廠生產(chǎn)使用。煙葉烘烤過程是在煙葉烤房內(nèi)完成的，周期一般5 8天?？痉?為煙葉提供變黃干燥所需的溫度和濕度環(huán)境，通常情況下，煙葉烘烤過程中所需的干溫為
27t: 68t:，濕溫為25t: 42t:，溫度隨時間的變化通常稱之為烘烤曲線，根據(jù)烘烤工藝，
可將曲線劃分為交替的6個升溫段和6個穩(wěn)溫段，稱為6升6穩(wěn)工藝曲線。在烘烤過程中， 對烤房干溫和濕溫的準確控制是至關(guān)重要的。要做到在長達100多個小時過程中實現(xiàn)干溫 和濕溫的準確控制，傳統(tǒng)的人工方式是難以做到的。 目前，市場上有眾多的烘烤溫濕度控制裝置，也有一些是專利產(chǎn)品，如中國專利 ZL200420060439. 5和ZL02221347. 3等雖然也能在一定程度上解決某種特定結(jié)構(gòu)烤房的干 溫和濕溫控制問題，但通用性差，控制精度，尤其是濕溫控制精度差，人工干預(yù)或設(shè)定不靈 活，不能提供實時顯示烘烤過程的理論曲線和實際曲線不能解決因供電波動導(dǎo)致的不可行 工作問題，而這些問題一旦產(chǎn)生將直接導(dǎo)致煙葉烘烤質(zhì)量下降甚至完全失敗，為煙農(nóng)帶來 相當大的經(jīng)濟損失。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是發(fā)明一種能實時顯示烘烤設(shè)定曲線和實際曲線，能夠在烘 烤完成后將設(shè)定曲線和實際曲線輸出至通用PC機并打印，人工干預(yù)和設(shè)定靈活方便，能在 惡劣供電環(huán)境下可靠工作的新型煙葉烘烤溫濕度智能控制裝置，它能提高煙葉烘烤質(zhì)量、 降低勞動強度，提高經(jīng)濟效益。 本實用新型煙葉烘烤智能溫濕度控制裝置的技術(shù)方案是溫濕度控制裝置由液晶 顯示屏驅(qū)動電路單元(2)、AC/DC轉(zhuǎn)換電路單元(3)、中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元(4)、設(shè) 備控制電路單元(5)、循環(huán)風機(6)、排濕風機(7)、鼓風機(8)、翻板執(zhí)行器(9)、按鍵處理 電路單元(10)、信號處理電路單元(11)、驅(qū)動電路單元(12)、按鍵單元(13)、溫濕度傳感器 (14)單元連接組成，完成煙葉烘烤過程的溫濕度智能化控制。 供電驅(qū)動電路單元(12)設(shè)有過壓、過流保護電路和市電停電自動切換至備用電 池供電電路。 干濕溫傳感器(14)與中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)相連接，濕溫傳感器(14)將 隨溫、濕度變化的電阻值經(jīng)電路轉(zhuǎn)換為電壓值后，采用雙端差分輸入到中央數(shù)據(jù)處理及控 制單元相連接(4)，完成對烤房內(nèi)干濕溫進行實時檢測。 中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)采用單片機為中心處理器，通過單片機完成控制裝 置的數(shù)據(jù)輸入、存貯、處理、顯示、控制功能。 中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)設(shè)置了串行通訊接口，通過該接口完成控制裝置與外部PC機的數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)烘烤曲線的存儲、打印輸出和對烘烤質(zhì)量評估。 液晶顯示屏(1)、液晶顯示屏驅(qū)動電路(2)及按鍵(13)、按鍵處理電路(10)能實
時顯示并對比設(shè)定烘烤曲線和實際烘烤曲線的一致性。 還有液晶顯示屏(1)、液晶顯示屏驅(qū)動電路(2) 、 AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)與中央數(shù)據(jù) 處理及控制電路單元(4)和按鍵處理電路(10)相連，一方面，中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4) 依據(jù)程序通過AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)和信號處理電路(11)、驅(qū)動電路(12)送來的用戶設(shè)定、 操作信息并做出相應(yīng)的處理。 本實用新型構(gòu)成由液晶顯示屏(1)、液晶顯示屏驅(qū)動電路(2)、 AC/DC轉(zhuǎn)換電路
(3) 、中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元(4)、設(shè)備控制電路(5)、循環(huán)風機(6)、排濕風機(7)、 鼓風機(8)、翻板執(zhí)行器(9)、按鍵處理電路(10)、信號處理電路(11)、驅(qū)動電路(12)、按鍵 (13)、溫濕度傳感器(14)、指示燈(15)組成。其特征是液晶顯示屏(1)、液晶顯示屏驅(qū)動 電路(2)、AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)與中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元(4)和按鍵處理電路(10) 相連，一方面，驅(qū)動電路單元(12)為數(shù)據(jù)處理及控制電路單元(4)提供5VDC電源，在市電 停電時無擾動切換至備用電池供電；另一方面，中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)依據(jù)程序通 過AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)和信號處理電路(11)、驅(qū)動電路(12)完成的對風機、電機等的控制 信號進行功率放大，執(zhí)行控制風機(6)、鼓風機(7)、翻板執(zhí)行器(8)的工作。 液晶顯示屏驅(qū)動電路(2)、按鍵處理電路(10)與中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元
(4) 相連，一方面，中央數(shù)據(jù)處理與控制單元(4)將要顯示的信息送到液晶顯示屏驅(qū)動電路 (2)及鍵盤電路單元(10)進行由液晶顯示屏(1)顯示；另一方面，接受液晶顯示屏驅(qū)動電 路(2)及鍵盤電路單元(10)、按鍵(13)送來的用戶設(shè)定、操作信息并做出相應(yīng)的處理。 安裝于烤房內(nèi)部的溫濕度傳感器(14)通過導(dǎo)線與AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)和中央數(shù) 據(jù)處理與控制單元(4)相連。 工作原理是由供電及驅(qū)動電路單元將220VAC變換成5VDC供給，整個控制裝置 使用，由干濕溫傳感器將溫度信號變換成電阻值，再由數(shù)據(jù)處理及控制電路單元將電阻值 變換為電壓值，數(shù)據(jù)處理與控制單元利用傳感器的熱敏電阻特性，采用歐姆定律將傳感器 的電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，為防止由于電機、風機啟停產(chǎn)生的電磁干擾帶來的溫度測量 誤差，采用差分信號輸入并進行A/D轉(zhuǎn)換的辦法，確保溫度測量的準確。數(shù)據(jù)處理及控制電 路單元內(nèi)置了控制程序，程序不斷檢測當前烤房的溫度，并與設(shè)定相比較，當檢測的干溫公
共開支設(shè)定值o.2t:以上時產(chǎn)生助燃風機啟動信號給供電及驅(qū)動電路單元，經(jīng)過該單元將
信號進行功率放大后驅(qū)動助燃風機工作。為烤房升溫；當檢測的干溫不低于設(shè)定值0. 2°C 以上時是，停止助燃風機工作；當濕溫檢測值高于設(shè)定值0.2t:時，輸出啟動排濕風機工作 和進見轉(zhuǎn)換翻板打開信號經(jīng)供電及驅(qū)動電路單元，該單元結(jié)信號進行功率放大并驅(qū)動排濕 風機及進見轉(zhuǎn)換翻板電機工作，使烤房處于吸入外部空氣、排出內(nèi)部濕熱空氣進而降低濕 度的目的；當濕溫檢測值不高于設(shè)定值0.2t:以上時，停止排濕風機工作，關(guān)閉進風轉(zhuǎn)換翻 板，使烤房內(nèi)處于設(shè)定的濕度值。顯示及鍵盤電路單元包括了一塊320X240點陣的液晶顯 示模塊、12個設(shè)備工作狀態(tài)指示燈、2個溫度超限報警指示燈、8個操作按鍵和3個操作選 擇按鈕通過了數(shù)據(jù)處理與控制電路單元相連， 一方面顯示當前的溫度值，設(shè)定烘烤曲線，實 際烘烤曲線，設(shè)備工作狀態(tài)以及報警指示，另一方面接受用戶選擇、操作等信息。為程序執(zhí) 行提供依據(jù)。數(shù)據(jù)處理及控制電路單元通過RS-232接口及內(nèi)置的通訊程序與外部PC機通
4中的設(shè)定曲線和實際曲線傳輸給PC機，PC機可通過專用軟件調(diào)用并打印 曲線。 本實用新型的主要優(yōu)點是 1).通過液晶顯示模塊并與單片機相連，將設(shè)定烘烤曲線和實際烘烤曲線在同一 座標下進行顯示，使得整個烘烤過程是否符合工藝要求一目了然。同時，通過將曲線上傳至 PC機并打印曲線，可以對烘烤過程的重要工藝參數(shù)進行記錄，也便于對烘烤質(zhì)量進行分析 和提高。 2).提供在穩(wěn)溫階段進干溫和濕溫超限報警功能，當檢測值高出或低出設(shè)定值 0. 5°C以上時，進行聲光報警，提醒用戶對烤房相關(guān)設(shè)備進行檢查或進行手動操作，及時控 制烤房溫度。 3).提供"手動/自動"選擇功能，當選擇"手動"時，可以手動揮動風機、電機等啟
/停按鍵控制設(shè)備的工作狀態(tài)及工作持續(xù)時間，有效彌補自動控制的不足。 4).干溫和濕溫傳感器接入采用差分接入法有效控制干擾，提高了檢測精度。 5).對進風轉(zhuǎn)換的開啟實行定量控制，可按比例控制翻板開度，控制進風量，提高
排濕效果。 6).供電及驅(qū)動電路單元采用壓敏電阻進行過壓保護，采用無擾動切換電路進行 備用電池供電切換，解決了供電電壓波動導(dǎo)致的設(shè)備損壞和控制裝置因停電不能連續(xù)工作 等不足。
以下結(jié)合附圖所示實施例，對結(jié)構(gòu)作進一步說明，但本實用新型保護范圍不限于 此實施例。


圖1為本實用新型小烤房控制裝置的原理框圖。 圖2為本實用新型的電路原理圖。 圖3為本實用新型控制裝置的主視圖。 圖中l(wèi)一液晶顯示屏；2—液晶顯示屏驅(qū)動電路；3—AC/DC轉(zhuǎn)換電路；4一CPU ; 5—設(shè)備控制電路；6—循環(huán)風機；7—排濕風機；8—鼓風機；9—翻板執(zhí)行器；10—按鍵處理 電路；ll一信號處理電路；12—指示驅(qū)動電路；13—按鍵；14—溫濕度傳感器；15—指示燈。
具體實施方式如
圖1、圖2所示，如圖2所示，單片機U1采用STC12C5412AD， 1/0擴展芯片U3、 U4、 U5、 U6采用I2C芯片PCF8574P，通訊芯片U2、 U10分別采用MAX485EPA、 MAX232EPA。數(shù) 字處理、顯示及控制電路單元與供電及驅(qū)動電路單元采用FC-14P扁平電纜加接插件Jl連 接，與液晶顯示模塊采用CH2. 54X9P扁平電纜加接插件J2連接。單片機Ul與I/O擴展芯 片U3、 U4、 U5、 U6采用I2C總線通訊，接收I/O擴展芯片U3、 U4、 U5采集的操作信息及反饋 信息，并將分析處理后的控制信息傳送給I/O擴展芯片U6，由I/O擴展芯片U6輸出信號控 制設(shè)備動作，單片機Ul與溫濕度傳感器采用CH2. 54X4P接插件J4、 J5連接，采用一線總線 通訊。單片機Ul與計算機采用CH2. 54X3P接插件Jl連接，電路可適應(yīng)RS232、 RS485兩種 通訊方式，采用RS232通訊方式時，焊接通信芯片UIO，采用RS485通訊方式時焊接通信芯片
5U2。電路同時設(shè)計有兩片128K E力0M存儲芯片U8、U9，可將多條專家烘烤曲線及采集的烘 烤過程數(shù)據(jù)保存。
權(quán)利要求一種煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置，其特征是溫濕度控制裝置由液晶顯示屏驅(qū)動電路單元(2)、AC/DC轉(zhuǎn)換電路單元(3)、中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元(4)、設(shè)備控制電路單元(5)、循環(huán)風機(6)、排濕風機(7)、鼓風機(8)、翻板執(zhí)行器(9)、按鍵處理電路單元(10)、信號處理電路單元(11)、驅(qū)動電路單元(12)、按鍵單元(13)、溫濕度傳感器(14)單元連接組成，溫濕度傳感器(14)通過導(dǎo)線與AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)和中央數(shù)據(jù)處理與控制單元(4)相連；干濕溫傳感器(14)及溫濕度傳感器(14)通過導(dǎo)線與中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)相連接，供電驅(qū)動電路單元(12)通過導(dǎo)線與中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)相連接，液晶顯示屏(1)、液晶顯示屏驅(qū)動電路(2)與中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元(4)和按鍵處理電路(10)通過導(dǎo)線相連；AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)與中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元(4)通過導(dǎo)線連接；完成煙葉烘烤過程的溫濕度智能化控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置，其特征是供電驅(qū)動電路單元(12)設(shè)有過壓、過流保護電路和市電停電自動切換至備用電池供電電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置，其特征是干濕溫傳感器(14)與中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)相連接，濕溫傳感器(14)將隨溫、濕度變化的電阻值經(jīng)電路轉(zhuǎn)換為電壓值后，采用雙端差分輸入到中央數(shù)據(jù)處理及控制單元相連接(4)，完成對烤房內(nèi)干濕溫進行實時檢測。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置，其特征是中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)采用單片機為中心處理器，通過單片機完成控制裝置的數(shù)據(jù)輸入、存貯、處理、顯示、控制功能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置，其特征是中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)設(shè)置了串行通訊接口，通過該接口完成控制裝置與外部PC機的數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)烘烤曲線的存儲、打印輸出和對烘烤質(zhì)量評估。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置，其特征還有液晶顯示屏(1)、液晶顯示屏驅(qū)動電路(2)、AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)與中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元(4)和按鍵處理電路(10)相連，一方面，中央數(shù)據(jù)處理及控制單元(4)依據(jù)程序通過AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)和信號處理電路(11)、驅(qū)動電路(12)送來的用戶設(shè)定、操作信息并做出相應(yīng)的處理。
專利摘要本實用新型涉及一種新型煙葉烘烤智能化溫濕度控制裝置，屬煙草設(shè)備領(lǐng)域。其特征是溫濕度控制裝置由液晶顯示屏驅(qū)動電路單元、AC/DC轉(zhuǎn)換電路單元、中央數(shù)據(jù)處理及控制電路單元、設(shè)備控制電路單元、循環(huán)風機、排濕風機、鼓風機、翻板執(zhí)行器、按鍵處理電路單元、信號處理電路單元、驅(qū)動電路單元、按鍵單元、溫濕度傳感器單元連接組成，完成煙葉烘烤過程的溫濕度智能化控制。能實時顯示烘烤設(shè)定曲線和實際曲線，能夠在烘烤完成后將設(shè)定曲線和實際曲線輸出至通用PC機并打印，人工干預(yù)和設(shè)定靈活方便，能在惡劣供電環(huán)境下可靠工作的新型煙葉烘烤溫濕度智能控制裝置，它能提高煙葉烘烤質(zhì)量、降低勞動強度，提高經(jīng)濟效益。
文檔編號A24B3/10GK201504561SQ2008201999
公開日2010年6月16日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者任洪波, 夏偉萍, 崔勇軍, 張春濤, 張維坤, 曹明武, 李洪波, 王春林, 王玉明 申請人:中國船舶重工集團公司七五○試驗場