专利名称：传统烤房自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烤房温湿度自动控制装置，通过人工智能温湿度测量与自动控制装置，实现普通烤房的自动、半自动化烘烤，属于烤房温湿度检测与控制装置技术领域。
背景技术：
烟叶烘烤是一个复杂的物理化学变化过程。目前烟叶烘烤中大量使用的是由烟农自建的普通烤房(俗称土烤房)，烘烤过程中通过人工对烤炉加煤调节温度，通风排湿调节则由人工攀登4～5米高的烤房顶开天窗或关地洞来进行，烤房的温湿度既不方便调节，又难以控制，直接影响烤烟质量。在5～7天的烘烤周期内都需要人工值守，频繁值夜班，工人易疲劳睡觉，造成烤房温湿度失控，影响到烟叶烘烤质量，甚至引起火灾。此外，频繁地开烤房门带来的内外气流交换带来的热量损失，增加了能耗；由于开门冷空气进入烤房，还会造成烟叶表面挂灰，发黑等弊端。
发明内容
本实用新型的目的在于克服目前传统烤房温湿度控制技术的不足，提供一种利用人工智能测量烤房内的温湿度，并根据烘烤工艺要求自动控制执行机构——火门开启程度自动控制机构、加煤盖火机构及热风循环机构的工作状况，从而控制烤房内的温湿度，实现自动化烘烤的烤房温湿度自动控制装置。
本实用新型由智能温湿度检测控制电路、以及包括火门控制装置，自动加煤机和热风循环控制装置的烤房温湿度调节执行装置组成。
智能温湿度检测控制电路是能够设置烘烤工艺参数、并根据烤房内温湿度偏离设定参数的程度自动控制执行机构工作的电路，它由数字式温湿度传感器、信号转化IC芯片、CPU微处理器、LCD显示器、按键及存储芯片、数模传换、电源电路组成，信号转化芯片入端与温湿度传感器的输出端相连、出端与微处理机入端相连，存储芯片与微处理机入端相连。该控制电路微处理机出端与显示屏及温湿度调节执行机构的电机相连，通过CPU微处理器，根据检测到的温湿度与设定的烘烤工艺参数进行比较，输出控制信号给火门控制装置及热风循环控制装置的电机，自动控制烤房温湿度。
火门控制机构由炉门底板、盖于炉门底板上并带有丝杆结构的可调节盖板、连于电机轴上的提升丝杆、以及固于炉门底板上的电机组成，炉门底板上开有多个并联式通风进气和观察孔(数量及大小根据烤炉及炉底板的实际大小确定)，电机通过提升丝杆带动盖板在导轨上移动，调节烤炉的进风量，对炉膛进风量和炉膛燃烧进行控制，实现对烤房温湿度的调节与控制。热风循环控制装置由带电机的主控阀门及排气(湿)阀门和风机组成，装在烤房循环风管上，主控阀门与排气阀门的阀体为筒状、其内腔设有调节进出风量的旋转式阀片，并通过连杆连接两阀体的阀片形成联动，由风机给风，通过电机控制主控阀门的阀片旋转角度，并联动排气(湿)阀门开闭，调节进出风量的大小，实现热风的内循环、外循环和内外循环。盖火加煤机构由移动式盖火板、与盖火板铰链的盖火板拖动机构、移动式推煤板、煤斗、和曲柄连杆机构、电机及支架组成，支架及煤斗固于炉膛外烤炉外壳上，曲柄连杆机构固于支架上；该机构安装在烤房双炉门立式热风炉的上炉门口内。盖火板的作用有二，其一是控制炉膛燃料状况，调节火势，其二是加煤机的加煤入口，当加煤机推煤时，盖火板即完全打开，当加煤结束时，盖火板将根据烤房温度情况，由控制系统调节其开启程度。
本实用新型采用自动检测与控制电路，并通过执行机构来实现拷房温湿度的调节与控制，使用方便、成本低、实用、性价比高、适用于改选传统烤房和新建烤房，与现有技术相比，具有以下突出优点1.普通烤房使用该装置后，可以低改造成本实现普通烤房的自动化烘烤作业。其性能优于国外的密集烘烤技术，适用于广大烟农小规模烘烤的需要。
2.可执行统一的烘烤工艺，有利于烟叶烘烤质量标准的统一，满足交售和卷烟工业对烟叶的要求。同时，由于可采用科学的烘烤工艺，能大幅度地提高干烟叶的交售等级，提质增效明显。
3.可减轻烟农烟叶烘烤过程中的劳动强度，烟农无需登高到烤房顶部开天窗，无需频繁添加煤。
4.节能效果明显。由于采用热风循环，热量可以科学地充分利用，温度测量装置放在室外，烟农无须进入烤房内观测温湿度，减少频繁地开烤房门带来的内外气流交换带来的热量损失，和由于开门冷空气进入烤房，造成的烟叶表面挂灰，发黑等弊端。
以下结合附图和本系统用于烟叶烘烤对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型剖视示意图，图2为本实用新型主视示意图，图3为本实用新型俯视示意图，图4为本实用新型原理框图，图5为本实用新型火门进风控制机构侧视示意图，图6为本实用新型火门进风控制机构主视示意图，图7为本实用新型加煤盖火机构主视示意图，图8为本实用新型加煤盖火机构俯视示意图，图9为本实用新型热风循环控制装置示意图，图10为本实用新型实施例电路图。
具体实施方式
本实用新型保护范围不限于实施例。
如图1～10所示，该烤房温湿度自动控制装置由智能温湿度检测控制电路、以及包括火门控制装置、盖火加煤机和热风循环控制装置的烤房温湿度调节执行机构组成。火门控制装置由炉门底板7、盖于炉门底板上并带有丝杆结构的盖板4连于电机轴上的提升丝杆5、固于烤房烤炉上的电机6组成，炉门底板7上开有6组并联式进风孔和观察孔。热风循环控制装置由循环管及装于其上主控阀阀门16、排风阀门15和风机14组成，装在烤房循环风管17上，主控阀门与排气阀门的阀体为筒状、其内腔设有调节进出风量的旋转式阀片，并通过连杆连13接两阀体的阀片形成联结构。盖火加煤机构由移动式盖火板7、盖火板拖动机构11、移动式推煤板8、煤斗9、和曲柄连杆机构10、电机及支架12组成，支架及煤斗固于炉膛外烤炉外壳上，曲柄连杆机构固于支架上(盖火板、移推煤机构安装在烤房双炉门立式热风炉的上炉门口内)。
该智能温湿度检测控制电路由数字式温湿度传感器、DS18B20信号转化芯片、ATMEL公司的AT90S8515单片机、LCD16×2显示器、电源电路、控制板组成，信号转化芯片入端与温湿度传感器的输出端相连、出端与微处理机入端相连，微处理机出端与显示屏相连，；控制板由PB2～4键盘、AT45DB系列16M存储器及INP809自动复位芯片组成，存储器与微处理机入端相连。电路中还连有可报告温度的语音提示电路，由AT45DB161语音芯片、数模转换电路及信号放大电路、扬声器组成，数模转换电路由R12-R27组成，其入端与单片机出端相连、出端与放大电路入端相连，扬声器连于放大电路出端，语音芯片(存有温度过高、请关闭火门等语音的AT45DB161存储器)与单片机入端相连，单片机出端与拷房风机相连(见图10)。
通过键盘输入选择烘烤工艺曲线(要求的温度、升温时间、稳温时间等)，并确认启动后，LCD就显示传感器检测到的干球、湿球温度值和设定值及当前时间和总运行时间。传感器DS18B20感知的温湿度模拟量通过IC芯片转换成数字信号通过电缆传送到AT90S8515单片机的16、17脚与理论温湿度值进行比较运算，当偏差大于0.5℃时，单片机从AT45DB161中取出相应的语音提示数字信号送至由R12-R27组成的D/A转换器，把数字语音转换成模拟语音，并输入由TDA2822组成的语音功率放大器对模拟提示语音进行放大，并推动喇叭发声，同时由AT90S8515的10、11脚输出控制执行机构信号，让火门控制装置及热风循环控制装置的电机电磁开关动作，丝杆电机通过提升丝杆移动盖板，调节进风孔的开启程度，对炉膛进风量的控制和炉膛燃烧层的控制；此种燃烧控温模式适用于蜂窝煤烤房。控制燃料的另一种模式是针对双层立式热风炉设计的盖火加煤机。当烤房内的温度偏离设定温度值时，此时第一动作是打开盖火板，加煤机开始定量加煤，其次是盖火板再次打开直至温度达到设定值。当烤房内的湿度值高于设定值时，热风循环中的主阀及排气阀的排湿功能阀板便开始工作，调节烤房内的湿度。当烤房湿度值与设定值一致时，热风循环装置处于内循环保温保湿状况。
调节热风的内循环(保湿)、外循环(排湿)和内外循环(热风利用)；通过该过程实现拷房温湿度的自动调节与控制。单片机AT90S8515同时对检测到的温湿度每小时进行一次保存性存储，需要时可通过按键查询原始记录(其原理过程见图2)。
在工作过程中，控制器可用语音或声光方式提醒报警，同时对执行机构给出信号，控制执行机构工作，如火门开启，热风循环工作。
权利要求1.一种传统烤房自动控制装置，其特征在于它由智能温湿度检测控制电路、烤房温湿度调节执行机构组成。
2.根据权利要求1所述的传统烤房自动控制装置，其特征在于烤房温湿度调节执行机构由火门控制机构(3)，热风循环机构(1)和加煤盖火机构(3)组成。
3.根据权利要求1或2所述的传统烤房自动控制装置，其特征在于智能温湿度检测控制电路是能够设置烘烤工艺参数、并根据烤房内温湿度偏离设定参数的程度自动控制执行机构工作的电路，它由数字式温湿度传感器、信号转化芯片、微处理机、显示器、按键及存储芯片、数模传换、电源电路组成，信号转化芯片入端与温湿度传感器的输出端相连、出端与微处理机入端相连，存储芯片与微处理机入端相连，微处理机出端与显示屏及温湿度调节执行机构的电机相连。
4.根据权利要求1或2所述的传统烤房自动控制装置，其特征在于火门控制机构由炉门底板(7)、盖于炉门底板上并带有丝杆结构的可调节盖板(4)、连于电机轴上的提升丝杆(5)、以及固于炉门底板上的电机(6)组成，炉门底板(7)上开有多个并联式通风进气和观察孔。
5.根据权利要求1或2所述的传统烤房自动控制装置，其特征在于加煤盖火机构由盖于热风炉炉膛上的移动式盖火板(8)，煤斗(9)，位于盖火板上方与煤斗下的移动式推煤板(8)，与推煤板铰链的曲柄连杆机构(10)、与盖火板铰链的盖火板拖动机构(11)、支架(12)及驱动盖火板拖动机构与曲柄连杆机构的电机组成，支架及煤斗固于炉膛外烤炉外壳上，曲柄连杆机构固于支架上。
6.根据权利要求1或2所述的传统烤房自动控制装置，其特征在于热风循环机构由带电机的主控阀(16)，排气阀门(15)和风机(14)组成，装在烤房循环风管上，主控阀门与排气阀门的阀体为筒状、其内腔设有调节进出风量的旋转式阀片，并通过连杆(13)连接两阀体的阀片形成联动结构。
专利摘要本实用新型提供一种传统烤房温湿度自动控制装置，它由智能温湿度检测控制电路，火门控制装置，盖火加煤装置，热风循环自动控制装置组成，火门控制装置包括炉门底板、盖板、调节丝杆、电机，盖火加煤机包括移动式盖火板，移动式推煤板，曲柄连杆机构电机组成，热风循环控制装置包括循环管、主控阀门，排风阀门和风机。具有节能、使用方便、成本低、实用、性价比高、适合烟农使用，有利于烟叶烘烤质量标准的统一，能大幅度地提高烟叶烘烤质量，可减轻烟叶烘烤劳动强度等优点。可广泛用于烟农传统烤房的改造。
文档编号A21B3/04GK2708664SQ20042003410
公开日2005年7月13日 申请日期2004年6月16日 优先权日2004年6月16日
发明者飞鸿, 王毅, 钱生荣, 王兴德, 叶继宗, 江文, 陆永良 申请人:昆明佳叶科技有限公司, 玉溪红塔烟草(集团)有限责任公司技术中心, 云南省烟草华宁县公司