[發明專利]一種醋醅發酵過程實時監測裝置及方法

無效

• 申請號: 201210318906.9
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102853939A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 鄒小波;石吉勇;趙杰文;孫宗保;夏蓉;孫樂六;黃曉瑋;黃星奕;蔡建榮;陳全勝;林顥
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;G01N33/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及固態法制醋工藝中醋醅發酵過程的監測技術，特指一種基于無線傳感器技術的醋醅發酵過程實時監測裝置及方法。

背景技術

醋醅發酵過程是固態法制醋工藝中的重要環節，其特征是醋酸發酵過程中物料（醋醅）呈固態形式，發酵時醋醅中的醋酸菌等微生物將酒精氧化為醋酸和其他風味物質。醋酸菌的繁殖和發酵對生長環境中的溫度、酸度、含氧量等有很高的要求。因此醋酸菌往往在生長環境適宜的醋醅局部繁殖、發酵活動活躍，并引起醋醅溫度的升高。為了使醋醅整體發酵均勻，并將醋醅溫度保持在適宜范圍內，需要對醋醅進行翻醅處理。

傳統食醋固態生產工藝的醋酸發酵以醋缸為單位進行，翻醅（又稱“翻缸”）多以手工和經驗為主、勞動強度大、工作條件差。在上世紀90年代，食醋固態生產工藝以醋池代替醋缸（“以池代缸”）進行醋醅發酵，并用翻醅機代替手工翻醅。相關的公開專利文獻有：專利號為ZL94226760.5、名稱為“翻醅機”；專利號為?ZL02216018.3、名稱為“翻醅機”；專利號為ZL200520076229.X、名稱為“輕型翻醅機”；專利號為ZL200520076230.2、名稱為“翻醅出料兩用機”；這些翻醅機的發明和運用大大降低了工人的勞動強度，提高了生產效率。雖然機械翻醅代替了手工翻醅，但翻醅的時機、頻率、翻醅深度等條件往往根據工人的主觀經驗來判斷，缺乏科學依據。少數生產企業在醋醅發酵過程中通過理化分析方法檢測醋醅的溫度、酸度等參數來決定翻醅操作，這種方法比人工主觀判斷更加合理，但需要耗費大量的人力、物力，而且檢測點非常有限，難以實現對醋醅發酵過程的實時監測。

發明內容

本發明的目的在于克服現有醋醅發酵過程中溫度和酸度檢測方法的不足，提出一種基于無線傳感器技術的醋醅發酵過程實時監測裝置及方法。通過無線傳感器陣列自動、實時監測整個發酵過程中醋醅的溫度和酸度變化情況。

本發明的醋醅發酵過程實時監測裝置采用的技術方案是：該監測裝置由一個中央控制模塊和兩個結構相同的無線傳感器模塊組成，兩個無線傳感器模塊相對于醋醅池的中間對稱布置在醋醅池的左右兩側，每個無線傳感器模塊均具有分別位于醋醅池的前后兩側的兩根第二支撐桿，兩根第二支撐桿的底部均垂直固定于地面、頂端均位于醋醅池上方且固定連接第二支撐板，第二支撐板固定連接第二支撐架，傳動齒輪通過第二支撐架固定于第二支撐板上，在第二支撐板上還固定設有電動機，電動機通過鏈輪副與傳動齒輪相連接；傳動齒輪與齒輪塊的上部分的一面相嚙合，齒輪塊的下端向下且與無線傳感器陣列的一端固定相連；無線傳感器陣列由多個溫度無線傳感器陣列和多個酸度無線傳感器陣列組成，每個溫度無線傳感器陣列和每個酸度無線傳感器陣列相互間等距交互排列；每個溫度無線傳感器上都設有溫度傳感器通訊天線，每個酸度無線傳感器都設有酸度傳感器通訊天線；所述中央控制模塊由中央計算機和分別與中央計算機相連的可編程控制器、中央通訊天線組成，可編程控制器分別與兩個所述電動機相連。

本發明的醋醅發酵過程實時監測裝置的監測方法采用的技術方案是：由中央計算機通過可編程控制器向兩個電動機發出運行指令，電動機經鏈輪副帶動傳動齒輪轉動，使齒輪塊上下運動，當齒輪塊向下運動時，無線傳感器陣列插入醋醅池中，溫度無線傳感器陣列和酸度無線傳感器陣列通過相應的溫度傳感器通訊天線和酸度傳感器通訊天線向中央控制模塊反饋監測到的醋醅溫度值和酸度值，中央控制模塊通過中央通訊天線接收反饋的信息，并將信息記錄在中央計算機中。

本發明的有益效果是：通過溫度無線傳感器陣列和酸度無線傳感器陣列自動、實時監測整個醋醅發酵過程不同深度、不同位置醋醅的溫度和酸度變化，并以無線的方式將監測數據實時反饋給中央控制模塊，實現醋醅發酵過程的實時監控。與傳統的醋醅發酵過程檢測方法相比較，本發明提出的方法能夠全面位、自動、實時監測醋醅的發酵過程，使得醋醅發酵工藝向自動化、信息化邁進。

附圖說明

圖1是本發明的醋醅發酵過程實時監測裝置的結構示意圖；?

圖2是圖1中無線傳感器模塊A或B中I局部放大圖；

圖3是圖2的放大俯視圖；

圖4是圖1無線傳感器陣列14的結構示意圖；

圖5是圖4中溫度無線傳感器陣列29的結構放大圖；

圖6是圖4中酸度無線傳感器陣列30的結構放大圖；

圖中：A、B.無線傳感器模塊；C.中央控制模塊；