專利名稱：傳統烤房自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種烤房溫濕度自動控制裝置，通過人工智能溫濕度測量與自動控制裝置，實現普通烤房的自動、半自動化烘烤，屬于烤房溫濕度檢測與控制裝置技術領域。
背景技術：
煙葉烘烤是一個復雜的物理化學變化過程。目前煙葉烘烤中大量使用的是由煙農自建的普通烤房(俗稱土烤房)，烘烤過程中通過人工對烤爐加煤調節溫度，通風排濕調節則由人工攀登4～5米高的烤房頂開天窗或關地洞來進行，烤房的溫濕度既不方便調節，又難以控制，直接影響烤煙質量。在5～7天的烘烤周期內都需要人工值守，頻繁值夜班，工人易疲勞睡覺，造成烤房溫濕度失控，影響到煙葉烘烤質量，甚至引起火災。此外，頻繁地開烤房門帶來的內外氣流交換帶來的熱量損失，增加了能耗；由于開門冷空氣進入烤房，還會造成煙葉表面掛灰，發黑等弊端。
發明內容
本實用新型的目的在于克服目前傳統烤房溫濕度控制技術的不足，提供一種利用人工智能測量烤房內的溫濕度，并根據烘烤工藝要求自動控制執行機構——火門開啟程度自動控制機構、加煤蓋火機構及熱風循環機構的工作狀況，從而控制烤房內的溫濕度，實現自動化烘烤的烤房溫濕度自動控制裝置。
本實用新型由智能溫濕度檢測控制電路、以及包括火門控制裝置，自動加煤機和熱風循環控制裝置的烤房溫濕度調節執行裝置組成。
智能溫濕度檢測控制電路是能夠設置烘烤工藝參數、并根據烤房內溫濕度偏離設定參數的程度自動控制執行機構工作的電路，它由數字式溫濕度傳感器、信號轉化IC芯片、CPU微處理器、LCD顯示器、按鍵及存儲芯片、數模傳換、電源電路組成，信號轉化芯片入端與溫濕度傳感器的輸出端相連、出端與微處理機入端相連，存儲芯片與微處理機入端相連。該控制電路微處理機出端與顯示屏及溫濕度調節執行機構的電機相連，通過CPU微處理器，根據檢測到的溫濕度與設定的烘烤工藝參數進行比較，輸出控制信號給火門控制裝置及熱風循環控制裝置的電機，自動控制烤房溫濕度。
火門控制機構由爐門底板、蓋于爐門底板上并帶有絲桿結構的可調節蓋板、連于電機軸上的提升絲桿、以及固于爐門底板上的電機組成，爐門底板上開有多個并聯式通風進氣和觀察孔(數量及大小根據烤爐及爐底板的實際大小確定)，電機通過提升絲桿帶動蓋板在導軌上移動，調節烤爐的進風量，對爐膛進風量和爐膛燃燒進行控制，實現對烤房溫濕度的調節與控制。熱風循環控制裝置由帶電機的主控閥門及排氣(濕)閥門和風機組成，裝在烤房循環風管上，主控閥門與排氣閥門的閥體為筒狀、其內腔設有調節進出風量的旋轉式閥片，并通過連桿連接兩閥體的閥片形成聯動，由風機給風，通過電機控制主控閥門的閥片旋轉角度，并聯動排氣(濕)閥門開閉，調節進出風量的大小，實現熱風的內循環、外循環和內外循環。蓋火加煤機構由移動式蓋火板、與蓋火板鉸鏈的蓋火板拖動機構、移動式推煤板、煤斗、和曲柄連桿機構、電機及支架組成，支架及煤斗固于爐膛外烤爐外殼上，曲柄連桿機構固于支架上；該機構安裝在烤房雙爐門立式熱風爐的上爐門口內。蓋火板的作用有二，其一是控制爐膛燃料狀況，調節火勢，其二是加煤機的加煤入口，當加煤機推煤時，蓋火板即完全打開，當加煤結束時，蓋火板將根據烤房溫度情況，由控制系統調節其開啟程度。
本實用新型采用自動檢測與控制電路，并通過執行機構來實現拷房溫濕度的調節與控制，使用方便、成本低、實用、性價比高、適用于改選傳統烤房和新建烤房，與現有技術相比，具有以下突出優點1.普通烤房使用該裝置后，可以低改造成本實現普通烤房的自動化烘烤作業。其性能優于國外的密集烘烤技術，適用于廣大煙農小規模烘烤的需要。
2.可執行統一的烘烤工藝，有利于煙葉烘烤質量標準的統一，滿足交售和卷煙工業對煙葉的要求。同時，由于可采用科學的烘烤工藝，能大幅度地提高干煙葉的交售等級，提質增效明顯。
3.可減輕煙農煙葉烘烤過程中的勞動強度，煙農無需登高到烤房頂部開天窗，無需頻繁添加煤。
4.節能效果明顯。由于采用熱風循環，熱量可以科學地充分利用，溫度測量裝置放在室外，煙農無須進入烤房內觀測溫濕度，減少頻繁地開烤房門帶來的內外氣流交換帶來的熱量損失，和由于開門冷空氣進入烤房，造成的煙葉表面掛灰，發黑等弊端。
以下結合附圖和本系統用于煙葉烘烤對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型剖視示意圖，圖2為本實用新型主視示意圖，圖3為本實用新型俯視示意圖，圖4為本實用新型原理框圖，圖5為本實用新型火門進風控制機構側視示意圖，圖6為本實用新型火門進風控制機構主視示意圖，圖7為本實用新型加煤蓋火機構主視示意圖，圖8為本實用新型加煤蓋火機構俯視示意圖，圖9為本實用新型熱風循環控制裝置示意圖，圖10為本實用新型實施例電路圖。
具體實施方式
本實用新型保護范圍不限于實施例。
如圖1～10所示，該烤房溫濕度自動控制裝置由智能溫濕度檢測控制電路、以及包括火門控制裝置、蓋火加煤機和熱風循環控制裝置的烤房溫濕度調節執行機構組成。火門控制裝置由爐門底板7、蓋于爐門底板上并帶有絲桿結構的蓋板4連于電機軸上的提升絲桿5、固于烤房烤爐上的電機6組成，爐門底板7上開有6組并聯式進風孔和觀察孔。熱風循環控制裝置由循環管及裝于其上主控閥閥門16、排風閥門15和風機14組成，裝在烤房循環風管17上，主控閥門與排氣閥門的閥體為筒狀、其內腔設有調節進出風量的旋轉式閥片，并通過連桿連13接兩閥體的閥片形成聯結構。蓋火加煤機構由移動式蓋火板7、蓋火板拖動機構11、移動式推煤板8、煤斗9、和曲柄連桿機構10、電機及支架12組成，支架及煤斗固于爐膛外烤爐外殼上，曲柄連桿機構固于支架上(蓋火板、移推煤機構安裝在烤房雙爐門立式熱風爐的上爐門口內)。
該智能溫濕度檢測控制電路由數字式溫濕度傳感器、DS18B20信號轉化芯片、ATMEL公司的AT90S8515單片機、LCD16×2顯示器、電源電路、控制板組成，信號轉化芯片入端與溫濕度傳感器的輸出端相連、出端與微處理機入端相連，微處理機出端與顯示屏相連，；控制板由PB2～4鍵盤、AT45DB系列16M存儲器及INP809自動復位芯片組成，存儲器與微處理機入端相連。電路中還連有可報告溫度的語音提示電路，由AT45DB161語音芯片、數模轉換電路及信號放大電路、揚聲器組成，數模轉換電路由R12-R27組成，其入端與單片機出端相連、出端與放大電路入端相連，揚聲器連于放大電路出端，語音芯片(存有溫度過高、請關閉火門等語音的AT45DB161存儲器)與單片機入端相連，單片機出端與拷房風機相連(見圖10)。
通過鍵盤輸入選擇烘烤工藝曲線(要求的溫度、升溫時間、穩溫時間等)，并確認啟動后，LCD就顯示傳感器檢測到的干球、濕球溫度值和設定值及當前時間和總運行時間。傳感器DS18B20感知的溫濕度模擬量通過IC芯片轉換成數字信號通過電纜傳送到AT90S8515單片機的16、17腳與理論溫濕度值進行比較運算，當偏差大于0.5℃時，單片機從AT45DB161中取出相應的語音提示數字信號送至由R12-R27組成的D/A轉換器，把數字語音轉換成模擬語音，并輸入由TDA2822組成的語音功率放大器對模擬提示語音進行放大，并推動喇叭發聲，同時由AT90S8515的10、11腳輸出控制執行機構信號，讓火門控制裝置及熱風循環控制裝置的電機電磁開關動作，絲桿電機通過提升絲桿移動蓋板，調節進風孔的開啟程度，對爐膛進風量的控制和爐膛燃燒層的控制；此種燃燒控溫模式適用于蜂窩煤烤房。控制燃料的另一種模式是針對雙層立式熱風爐設計的蓋火加煤機。當烤房內的溫度偏離設定溫度值時，此時第一動作是打開蓋火板，加煤機開始定量加煤，其次是蓋火板再次打開直至溫度達到設定值。當烤房內的濕度值高于設定值時，熱風循環中的主閥及排氣閥的排濕功能閥板便開始工作，調節烤房內的濕度。當烤房濕度值與設定值一致時，熱風循環裝置處于內循環保溫保濕狀況。
調節熱風的內循環(保濕)、外循環(排濕)和內外循環(熱風利用)；通過該過程實現拷房溫濕度的自動調節與控制。單片機AT90S8515同時對檢測到的溫濕度每小時進行一次保存性存儲，需要時可通過按鍵查詢原始記錄(其原理過程見圖2)。
在工作過程中，控制器可用語音或聲光方式提醒報警，同時對執行機構給出信號，控制執行機構工作，如火門開啟，熱風循環工作。
權利要求1.一種傳統烤房自動控制裝置，其特征在于它由智能溫濕度檢測控制電路、烤房溫濕度調節執行機構組成。
2.根據權利要求1所述的傳統烤房自動控制裝置，其特征在于烤房溫濕度調節執行機構由火門控制機構(3)，熱風循環機構(1)和加煤蓋火機構(3)組成。
3.根據權利要求1或2所述的傳統烤房自動控制裝置，其特征在于智能溫濕度檢測控制電路是能夠設置烘烤工藝參數、并根據烤房內溫濕度偏離設定參數的程度自動控制執行機構工作的電路，它由數字式溫濕度傳感器、信號轉化芯片、微處理機、顯示器、按鍵及存儲芯片、數模傳換、電源電路組成，信號轉化芯片入端與溫濕度傳感器的輸出端相連、出端與微處理機入端相連，存儲芯片與微處理機入端相連，微處理機出端與顯示屏及溫濕度調節執行機構的電機相連。
4.根據權利要求1或2所述的傳統烤房自動控制裝置，其特征在于火門控制機構由爐門底板(7)、蓋于爐門底板上并帶有絲桿結構的可調節蓋板(4)、連于電機軸上的提升絲桿(5)、以及固于爐門底板上的電機(6)組成，爐門底板(7)上開有多個并聯式通風進氣和觀察孔。
5.根據權利要求1或2所述的傳統烤房自動控制裝置，其特征在于加煤蓋火機構由蓋于熱風爐爐膛上的移動式蓋火板(8)，煤斗(9)，位于蓋火板上方與煤斗下的移動式推煤板(8)，與推煤板鉸鏈的曲柄連桿機構(10)、與蓋火板鉸鏈的蓋火板拖動機構(11)、支架(12)及驅動蓋火板拖動機構與曲柄連桿機構的電機組成，支架及煤斗固于爐膛外烤爐外殼上，曲柄連桿機構固于支架上。
6.根據權利要求1或2所述的傳統烤房自動控制裝置，其特征在于熱風循環機構由帶電機的主控閥(16)，排氣閥門(15)和風機(14)組成，裝在烤房循環風管上，主控閥門與排氣閥門的閥體為筒狀、其內腔設有調節進出風量的旋轉式閥片，并通過連桿(13)連接兩閥體的閥片形成聯動結構。
專利摘要本實用新型提供一種傳統烤房溫濕度自動控制裝置，它由智能溫濕度檢測控制電路，火門控制裝置，蓋火加煤裝置，熱風循環自動控制裝置組成，火門控制裝置包括爐門底板、蓋板、調節絲桿、電機，蓋火加煤機包括移動式蓋火板，移動式推煤板，曲柄連桿機構電機組成，熱風循環控制裝置包括循環管、主控閥門，排風閥門和風機。具有節能、使用方便、成本低、實用、性價比高、適合煙農使用，有利于煙葉烘烤質量標準的統一，能大幅度地提高煙葉烘烤質量，可減輕煙葉烘烤勞動強度等優點。可廣泛用于煙農傳統烤房的改造。
文檔編號A21B3/04GK2708664SQ20042003410
公開日2005年7月13日 申請日期2004年6月16日 優先權日2004年6月16日
發明者飛鴻, 王毅, 錢生榮, 王興德, 葉繼宗, 江文, 陸永良 申請人:昆明佳葉科技有限公司, 玉溪紅塔煙草(集團)有限責任公司技術中心, 云南省煙草華寧縣公司