[發(fā)明專利]一種雙排濕結(jié)構(gòu)的煙葉控濕烤箱及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011403632.4
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112401288B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋克蘇;涂永高;王豐;姜均;劉孝競;李德侖;武圣江;謝倫斌
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州省煙草科學(xué)研究院
• 主分類號: A24B3/10
• 分類號: A24B3/10;A24B9/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務(wù)所 52100
• 代理人: 張行超

1.一種雙排濕結(jié)構(gòu)的煙葉控濕烤箱，它包括內(nèi)部中空的可開閉箱體；在箱體的內(nèi)部通過隔板分為前箱體(1)和后箱體(2)；其特征在于：在前箱體(1)中設(shè)置有用于放置煙架的搭桿(3)；在后箱體(2)中設(shè)置有熱風(fēng)循環(huán)組件(4)和第一除濕組件(5)；熱風(fēng)循環(huán)組件(4)的輸出端與輸入端分別與前箱體(1)的內(nèi)腔相連通；第一除濕組件(5)的輸出端伸出箱體的側(cè)壁設(shè)置；在前箱體(1)的中部和上頂部分別安裝有傳感器和第二除濕組件(6)；在箱體的外側(cè)壁上還安裝有控制器(7)，控制器(7)、第二除濕組件(6)、第一除濕組件(5)和熱風(fēng)循環(huán)組件(4)均由電箱(11)進行供電；在后箱體(2)的中部位置沿水平方向設(shè)置有搭板；熱風(fēng)循環(huán)組件(4)放置在該搭板上；在隔板的上下端側(cè)分別開有風(fēng)口(8)，熱風(fēng)循環(huán)組件(4)的輸出端正對隔板下端的風(fēng)口(8)進行設(shè)置；第一除濕組件(5)包括設(shè)置在熱風(fēng)循環(huán)組件(4)輸入端上方的冷凝排架(5A)；冷凝排架(5A)通過排水管(5B)與電控水泵(5C)相連接，電控水泵(5C)的輸出端設(shè)置在箱體外部；在前箱體(1)的上頂部開有頂窗；第二除濕組件(6)為一個由電機帶動的數(shù)控排濕風(fēng)閥；該排濕風(fēng)閥的翅片箱安裝在頂窗位置；

雙排濕結(jié)構(gòu)的煙葉控濕烤箱的控制方法，包括以下步驟：

S1、確認裝置中各個組件及對應(yīng)連接關(guān)系無誤，將裝有煙草的煙架放入前箱體中，并進行開機；

S2、變黃階段；對前箱體執(zhí)行升溫操作，直到干球傳感器的溫度與控制器中所預(yù)設(shè)目標干球溫度的區(qū)域相一致；此后保持這一溫度直到結(jié)束變黃階段；在整個變黃階段中，控制器中所預(yù)設(shè)的目標濕球溫度在32-42℃之間，且當(dāng)前箱體內(nèi)濕球溫度大于該目標濕球溫度和排濕濕球啟動回差之和時，打開第一除濕組件進行除濕，若前箱體中濕球溫度大于目標濕球溫度0.5℃時，開啟第二除濕組件進行輔助除濕，直至濕球溫度大小相符合；

S3、定色階段；修改控制器中預(yù)設(shè)干濕球的目標溫度以符合工藝需求，并重復(fù)步驟S2中操作；控制器中所預(yù)設(shè)的目標濕球溫度在32-42℃之間；若前箱體中濕球溫度大于目標濕球溫度0.7℃時，開啟第二除濕組件進行輔助除濕；

S4、干筋階段；修改控制器中預(yù)設(shè)干濕球的目標溫度以符合工藝需求，并重復(fù)步驟S2中操作；控制器中所預(yù)設(shè)的目標濕球溫度在54-68℃之間；若前箱體中濕球溫度大于目標濕球溫度0.7℃時，開啟第二除濕組件進行輔助除濕；

S5、結(jié)束；

在步驟S2、S3和S4中對作為第二除濕組件的控制根據(jù)一個基于PID調(diào)節(jié)器的閉環(huán)控制系統(tǒng)實現(xiàn)；

在該控制系統(tǒng)中，通過以濕球傳感器反饋回來的實時濕度信號和控制器中預(yù)設(shè)的濕度設(shè)定值之差獲得濕度偏差值；并將該偏差值經(jīng)過PID調(diào)節(jié)器進行運算后轉(zhuǎn)換為電信號對排濕風(fēng)閥上的固態(tài)繼電器(SSR)進行信號輸出；最后輸出控制排濕風(fēng)閥電機的運轉(zhuǎn)時間并調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開啟角度，以促使偏差趨近于零；

固態(tài)繼電器的輸入端為脈寬可調(diào)的電壓；該電壓值可通過式1獲得

U_d＝(t/T)*U_AN＝K*U_AN 式1

在上式中，U_AN為電源電壓值；K(∈[0，1])＝t/T，且K表示在一個周期T中，固態(tài)繼電器觸發(fā)導(dǎo)通的比率；

K可在離散型PID調(diào)節(jié)器中通過式2計算獲得：

M_n＝K_c*(SV-PV_n)+(K_I*(SV-PV_n)+MX)+K_D*(PV_n-1-PV_n)+M_initial 式2

在上式中，Mn表示在第n個采樣時刻，PID回路的輸出計算獲得的K值；

SV表示PID回路設(shè)定值；

PV_n表示在第n個采樣時刻的過程變量值；

PV_n-1表示在第n-1采樣時刻的過程變量值；

MX表示積分前項值；

M_intial表示PID回路的靜態(tài)輸出值；

K_c表示PID回路的比例增益；

K_I表示積分項的比例常數(shù)K_I＝K_c*T_s/T_i；

T_s是離散化時的采樣時間間隔；T_i是積分時間參數(shù)；

K_D表示微分項的比例常數(shù)K_D＝K_c*T_d/T_s；

T_s是離散化時的采樣時間間隔；T_d是微分時間參數(shù)。