[發(fā)明專利]一種適用于茶葉滾筒炒青過程的壁溫檢測與調(diào)控系統(tǒng)

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• 申請日: 2018-12-22
• 公開（公告）號: CN109375668A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周楊洋
• 申請（專利權(quán)）人: 武夷山市通仙茶業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20;A23F3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種適用于茶葉滾筒炒青過程的壁溫檢測與調(diào)控系統(tǒng)，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過在滾筒筒壁增加無線熱電偶溫度檢測點，同時進(jìn)行串級PID控制調(diào)節(jié)，實現(xiàn)在炒青工序中滾筒壁溫的自動控制，提高茶葉炒青溫度的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及茶葉加工領(lǐng)域，尤其涉及一種滾筒殺青過程的溫度檢測和控制方法。

技術(shù)背景

殺青是茶葉制作過程中必不可少的工序，是茶葉形狀和品質(zhì)形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其主要通過高溫破壞和鈍化新鮮茶葉中的氧化酶活性，以抑制新鮮茶葉中的酶促氧化過程，同時蒸發(fā)新鮮茶葉中的部分自由水，以使茶葉變軟，便于下一步揉捻工序的進(jìn)行。經(jīng)過殺青工序的茶葉，容易散發(fā)青臭味，從而進(jìn)一步形成良好香氣。目前，茶葉殺青過程自動化程度低，一定程度上依賴人工輔助，而人工操作易出現(xiàn)疲勞情緒等不可控因素，另外，殺青工藝由于缺乏自動控制，無法對殺青溫度進(jìn)行自動控制，導(dǎo)致茶葉品質(zhì)和批間質(zhì)量穩(wěn)定性的降低。

以滾筒法進(jìn)行殺青時，滾筒筒壁溫度是影響殺青效果的關(guān)鍵物理指標(biāo)之一。滾筒殺青機(jī)的工作溫度主要在280-300^oC范圍內(nèi)，整個殺青工序持續(xù)7-10分鐘。目前，滾筒殺青機(jī)的測溫點位于加熱腔體中，通過對加熱腔體溫度的控制，實現(xiàn)對茶葉殺青效果的控制。然而，這種間接控制無法對筒壁溫度進(jìn)行有效監(jiān)控，對茶葉的殺青效果控制存在明顯不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種適用于茶葉滾筒炒青過程的壁溫檢測與調(diào)控系統(tǒng)，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過在滾筒筒壁增加無線熱電偶溫度檢測點，同時進(jìn)行串級PID控制調(diào)節(jié)，實現(xiàn)在炒青工序中滾筒壁溫的自動控制，提高茶葉炒青溫度的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。

本發(fā)明提供的方法具體實現(xiàn)方式如下：

（1）在滾筒筒壁處增設(shè)無線熱電偶溫度傳感器,在線采集滾筒筒壁溫度信號。

（2）將筒壁溫度控制回路作為串級控制系統(tǒng)外環(huán)，燃燒室溫度控制回路作為串級控制系統(tǒng)內(nèi)環(huán)，燃燒室燃料流量作為調(diào)節(jié)變量，構(gòu)成串級控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)穩(wěn)定筒壁溫度。并根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求，設(shè)置合適的筒壁溫度T₁和燃燒室溫度T₂的設(shè)定值和其實際偏差的調(diào)節(jié)閾值。

（3）生產(chǎn)過程中，當(dāng)檢測到筒壁溫度偏差ΔT₁和燃燒室溫度偏差ΔT₂都在相應(yīng)的調(diào)節(jié)閾值內(nèi)，則內(nèi)外環(huán)PID控制器不動作；

（4）當(dāng)檢測到筒壁溫度偏差ΔT₁在相應(yīng)的調(diào)節(jié)閾值內(nèi)，而燃燒室溫度偏差ΔT₂不在其調(diào)節(jié)閾值內(nèi)，則外環(huán)PID控制器不動作，內(nèi)環(huán)PID控制器根據(jù)燃燒室溫度相應(yīng)調(diào)節(jié)燃料流量來快速穩(wěn)定燃燒室溫度到其調(diào)節(jié)閾值范圍內(nèi)。

（5）當(dāng)檢測到筒壁溫度偏差ΔT₁不在其調(diào)節(jié)閾值范圍內(nèi)，則外環(huán)PID控制器動作，根據(jù)筒壁溫度實際值相應(yīng)調(diào)節(jié)外環(huán)PID控制器，從而相應(yīng)改變內(nèi)環(huán)PID控制器的給定值，使得內(nèi)環(huán)PID控制產(chǎn)生動作，相應(yīng)調(diào)節(jié)燃料流量來穩(wěn)定筒壁溫度。

本發(fā)明的優(yōu)點：該方法增加筒壁溫度直接檢測和控制單元，與燃燒室溫度控制回路構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)燃燒室的燃料流量，可快速穩(wěn)定滾筒筒壁溫度，顯著提升茶葉炒青過程中溫度關(guān)鍵指標(biāo)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，提升茶葉炒青過程的可控性，提高過程加工質(zhì)量穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1 為茶葉滾筒炒青過程溫度控制流程圖。

圖2為茶葉滾筒炒青過程溫度控制系統(tǒng)框圖。

圖3 為含有無線熱電偶的滾筒裝置圖。

實施例

下面將結(jié)合附圖和具體實例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。