[發(fā)明專利]葡萄酒發(fā)酵控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711034424.X
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107608432A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金盧山;文龍
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州弘毅電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G05B19/042;C12G1/022
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及釀酒設(shè)備控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種葡萄酒發(fā)酵控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

釀酒是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)含一定濃度酒精飲料的過程，其中葡萄酒是以葡萄汁為原料、利用葡萄皮上附有的野生酵母發(fā)酵釀酒。隨著人們的消費(fèi)意識的改變，葡萄酒會被越來越多的人所接受，對葡萄酒的要求也越來越高，而葡萄酒的品質(zhì)的高低取決于葡萄酒的加工過程，近年來在在國外，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展。人們對葡萄酒及釀造過程中的各種復(fù)雜現(xiàn)象的認(rèn)識越來越深入，從不斷改善原料的質(zhì)量，完善葡萄酒的釀造工藝和質(zhì)量控制手段，促進(jìn)了葡萄酒的技術(shù)進(jìn)步，同時也形成了一種所謂的葡萄酒工業(yè)，實現(xiàn)了葡萄酒制造的機(jī)械化。而目前在國內(nèi)的葡萄酒加工過程的水平還相當(dāng)落后于國外，在國內(nèi)由于勞動力相對比較多，絕大多數(shù)的葡萄酒生產(chǎn)企業(yè)以最原始的生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，但是在國外對葡萄酒的生產(chǎn)基本上接近現(xiàn)代化，原始的工藝和操作方式已經(jīng)被現(xiàn)代化的操作方式取代，從原料到成品去全部實現(xiàn)自動化，而在加工過程中酒的發(fā)酵過程現(xiàn)自動化就是將發(fā)酵過程中根據(jù)設(shè)備，工藝要求和參數(shù)進(jìn)行合理有效控制，為此設(shè)計一款適用于葡萄酒發(fā)酵過程自動化控制和裝置是極為必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種便于操作、自動化程度更高的葡萄酒發(fā)酵控制系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

設(shè)計一種葡萄酒發(fā)酵控制系統(tǒng)，包括發(fā)酵罐和主控制器，在所述發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)有噴淋裝置、循環(huán)泵、溫度傳感器和壓力傳感器，在所述發(fā)酵罐的側(cè)壁上設(shè)有蜂窩式夾套，在所述夾套上設(shè)有用于循環(huán)通入加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的介質(zhì)進(jìn)出口，在所述介質(zhì)進(jìn)出口處分別設(shè)有加熱閥和冷卻閥；在所述發(fā)酵罐的底部設(shè)有液位口，在所述液位口處設(shè)有液位計；在所述發(fā)酵罐的底部設(shè)有通氣口，在所述通氣口處設(shè)有進(jìn)氣閥，在所述發(fā)酵罐的頂部設(shè)有排氣閥；

所述主控制器包括殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的微控制單元和設(shè)置在所述殼體上的控制面板，所述控制面板包括顯示屏、按鍵和指示燈，所述顯示屏、按鍵和指示燈分別與所述微控制單元對應(yīng)電連接；

所述噴淋裝置、循環(huán)泵、溫度傳感器、壓力傳感器、加熱閥、冷卻閥、進(jìn)氣閥和排氣閥分別與所述微控制單元對應(yīng)電連接。

在上述技術(shù)方案中，溫度傳感器、壓力傳感器/液位計用于檢測發(fā)酵罐內(nèi)的溫度、壓力和液位高度，預(yù)設(shè)發(fā)酵罐內(nèi)的溫度和壓力值，當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時，主控制器自動控制冷卻閥開啟，向蜂窩式夾套內(nèi)通入冷卻介質(zhì)，對發(fā)酵罐內(nèi)物料進(jìn)行降溫；當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，主控制器自動控制加熱閥開啟，向蜂窩式夾套內(nèi)通入熱媒介質(zhì)，對發(fā)酵罐內(nèi)的物料進(jìn)行加熱；當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)的壓力高于預(yù)設(shè)值時，物料液位也會隨之升高，此時主控制器控制排氣閥開啟，對發(fā)酵罐內(nèi)的壓力進(jìn)行釋放；當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)的反應(yīng)氣體較少時，，主控制器控制進(jìn)氣閥開啟，向發(fā)酵罐內(nèi)通入反應(yīng)氣體，可以將壓力調(diào)節(jié)和液位調(diào)節(jié)相結(jié)合進(jìn)行控制。發(fā)酵罐內(nèi)的循環(huán)泵能夠?qū)迌?nèi)物料進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，保證物料進(jìn)行均勻的反應(yīng)和發(fā)酵，并使罐內(nèi)的溫度均勻分布，避免不同位置發(fā)酵程度不同、溫度不同，同時可以結(jié)合噴淋裝置、攪拌裝置，對罐內(nèi)物料進(jìn)行噴淋降溫、調(diào)節(jié)濃度和攪拌均勻。主控制器可以實時監(jiān)測發(fā)酵罐內(nèi)的各個環(huán)境參數(shù)，通過顯示屏對參數(shù)進(jìn)行顯示，通過按鍵實現(xiàn)各個參數(shù)的設(shè)定、調(diào)節(jié)和設(shè)備的控制，微控制單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出、信息處理和各部分的控制。

優(yōu)選的，還包括控制電路，所述控制電路包括分別與所述微控制單元對應(yīng)電連接的電源模塊、通訊模塊、繼電器模塊、傳感器模塊和顯示模塊。

優(yōu)選的，所述繼電器模塊包括加熱控制繼電器、制冷控制繼電器、壓力控制繼電器和噴淋控制繼電器，以及分別與所述加熱控制繼電器、制冷控制繼電器、壓力控制繼電器和噴淋控制繼電器對應(yīng)連接的光耦P11、P12、P13、P14，所述光耦為PC785GB型4腳光耦。

加熱控制繼電器用于控制發(fā)酵罐的加熱，當(dāng)發(fā)酵罐溫度低于預(yù)設(shè)值時，開啟加熱閥向蜂窩式夾套內(nèi)通入熱媒介質(zhì)，對發(fā)酵罐內(nèi)的物料進(jìn)行加熱；制冷控制繼電器用于控制發(fā)酵罐的冷卻，當(dāng)發(fā)酵罐溫度高于預(yù)設(shè)值時，開啟冷卻閥向蜂窩式夾套內(nèi)通入冷卻介質(zhì)，對發(fā)酵罐內(nèi)的物料進(jìn)行降溫；壓力控制繼電器用于控制發(fā)酵罐內(nèi)的壓力，當(dāng)壓力高于預(yù)設(shè)值時，控制排氣閥進(jìn)行排氣降壓；當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)的反應(yīng)氣體較少時，控制通氣閥通入反應(yīng)氣體；當(dāng)壓力或液位達(dá)到預(yù)警時，還可以控制警報裝置發(fā)出警示信號；噴淋控制繼電器用于控制噴淋裝置、循環(huán)泵的工作，也可與加熱控制和制冷控制聯(lián)動，在加熱或冷卻過程中，控制攪拌裝置運(yùn)行，對物料進(jìn)行攪拌，使物料進(jìn)行均勻的熱交換。