本发明属于茶叶发酵技术领域，涉及一种茶叶发酵装置。
背景技术：
六堡茶是广西梧州的著名茶品质，现有的发酵方法包括烘干和发酵，烘干采用烘房的方式烘干，发酵采用人工的堆放，均摊，均匀加水，控温和控湿的方式进行，现有公司采用了定时定温远程控制的方式进行发酵室内发酵茶叶的发酵监控；但是由于六堡茶的特性原因，目前还无法实现人工翻堆。
技术实现要素：
针对目前现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种茶叶发酵装置，它不仅能够发酵茶叶，还能在发酵的时候进行温度与湿度的控制，根据不同温度和湿度的变化进行自动加湿加温，监控更加具备智能化，实现自动翻堆。
本发明的技术方案是：
一种茶叶发酵装置包括转动机构、发酵箱、加湿箱、支撑架和控制系统；所述的转动机构包括电动转轴、连接杆ⅰ、连接杆ⅱ和位置定位器；所述的电动转轴的一端通过轴承安装在支撑架的上端，支撑架的下端与加湿箱相连接；所述的连接杆ⅰ和连接杆ⅱ分别固定安装在电动转轴的两端，随同电动转轴旋转；所述连接杆ⅰ的外侧面设有垂直仪，连接杆ⅰ的内侧面设有转动柱ⅰ；所述的连接杆ⅱ的内侧面设有与连接杆ⅰ的转动柱ⅰ相对应的转动柱ⅱ；所述转动柱ⅰ内设有电机ⅰ；所述转动柱ⅱ内设有电机ⅱ；所述的位置定位器包括设置在发酵箱下端面的信号发射器和设置在加湿箱上端面的信号接收器；所述的发酵箱设有打散机构、触发机构、箱盖、固定柱ⅰ和固定柱ⅱ；所述的打散机构包括翻转棒、扇叶、转筒、温度传感器和湿度传感器；所述的翻转棒上固定安装转筒；所述转筒上安装扇叶；所述的温度传感器和湿度传感器安装在翻转棒上且相互之间有间隔；所述的触发机构包括底板、支撑弹簧、位置传感器ⅰ、位置传感器ⅱ、位置传感器ⅲ、木板、触发弹簧；所述的底板两侧分别固定安装在支撑弹簧上；所述位置传感器ⅰ、位置传感器ⅱ和位置传感器ⅲ从上到下依次排列安装在支撑弹簧上；所述的木板设于底板下方且安装在触发弹簧上；所述的触发弹簧的下端与发酵箱底部连接；；在面向支撑弹簧的木板边沿上设有凸块；所述的箱盖上设有小孔；所述箱盖通过卡扣的方式与发酵箱连接；所述的固定柱ⅰ的一端安装在发酵箱上，另一端设有连接板ⅰ；所述的固定柱ⅱ的一端安装在发酵箱上，另一端设有连接板ⅱ；所述翻转棒的两端分别穿过发酵箱，一端穿过连接板ⅰ后直接与电机ⅰ连接，另一端转动安装在固定柱ⅱ内部；所述电机ⅱ与连接板ⅱ固定连接；所述的加湿箱设于转动机构下方；所述的加湿箱内设有制冷器、加热器、吸气机ⅰ和吸气机ⅱ；所述的制冷器采用干冰制冷装置，包括箱体、伸缩柱、挡板、通气口、导管和干冰盒；所述的箱体设有进料口；所述通气口设在箱体侧面底部；所述伸缩柱的一端与箱体顶部固定连接，另一端与挡板连接；所述导管的一端与进料口连接，另一端与干冰盒固定连接；所述的吸气机ⅱ与箱体相互连通；所述的吸气机ⅰ和吸气机ⅱ均通过导管与加湿箱的出口处连接；所述的电动转轴、位置定位器、电机ⅰ、电机ⅱ、温度传感器、湿度传感器、位置传感器ⅰ、位置传感器ⅱ、位置传感器ⅲ、制冷器、加热器、吸气机ⅰ和吸气机ⅱ均分别与控制系统电气连接。
电动转轴为整个转动机构提供动力；连接杆的每一个杆上均安装发酵箱，可以实现多批次的茶叶发酵，并且相互之间独立而不会产生影响；连接杆ⅱ可以在支撑架上转动，为发酵箱和转动机构提供支撑保障。转动柱ⅰ的作用是通过内部的电机ⅰ实现翻转棒的旋转；转动柱ⅱ的作用是通过内部的电机ⅱ对发酵箱进行转动；电机ⅰ和电机ⅱ所产生的力足够带动其对应的连接机构；位置定位器的作用是用来核对发酵箱是否处在水平位置上，从而提高加湿箱对茶叶的控温和控湿效率，并且还能够将茶叶进行均匀渥堆，防止因发酵箱倾斜而造成茶叶全部堆积在某一边的情况；翻转棒的作用是带动转筒旋转，同时还能在翻转棒上安装温度传感器和湿度传感器，对茶叶内部进行数据测量；转筒的作用是带动扇叶打散渥堆的茶叶，疏松茶叶，释放茶叶内部的温度和湿度，同时还能够提高内部的含氧量；温度传感器的作用是测量茶叶渥堆时其内部的温度，从而将该温度反馈到系统内进行处理；湿度传感器的作用是测量茶叶渥堆时其内部的湿度，从而将该湿度反馈到系统内进行处理；当茶叶放入发酵箱后，在茶叶自身重量的作用下，茶叶挤压底板和支撑弹簧向下移动，从而底板也挤压木板向下移动，安装在木板上的凸块也随之向下移动，此时，位置传感器检测到凸块上对应的位置信号，并且向系统反馈。根据不同位置传感器反馈到系统的信号，可以获得茶叶的重量信息以及打开茶叶翻堆的信号开关；在外面，工作人员可以通过不同位置传感器反馈的信号判断是否对茶叶进行温度或湿度的调节；当无人值守的时候则通过温度传感器和位置传感器进行信号反馈和调节。为了保证发酵过程的效率，适当开孔通入部分氧气对发酵具有一定好处，同时还可以为控温和控湿产生的蒸汽提供入口。当需要进行翻堆打散茶叶时，温度传感器或湿度传感器将检测的信号反馈至控制系统，系统控制电机ⅰ旋转，从而带动翻转棒转动，利用扇叶对渥堆的茶叶进行打散处理，同时为提高茶叶均能够被打散和翻堆，系统控制电机ⅱ也旋转，从而带动发酵箱转动，使翻转棒和发酵箱朝相反的方向进行旋转，提高翻堆效率。加湿箱里的加热器可以产生热蒸汽，能够升温和提供水分；干冰制冷装置的工作原理是当控制系统接收到制冷信号后，由控制系统驱动伸缩柱收缩，使挡板离开进料口，使干冰盒内的干冰顺利进入箱体的底部，同时打开通气口，使空气进到箱体的内部与干冰发生反应，释放出大量冷气，冷气再由吸气机ⅱ进行吸收，随后对发酵箱里的茶叶进行加湿降温作用。加热器的设计方案均可采用常规方案，能够实现加热的功能即可；例如为实现加热可采用电热丝加热的方法，通过电热丝加热水产生大量热蒸汽，这是利用电流通过电热体放出热量来加热的方法。控制系统是一种现有技术，采用的是plc系统控制技术，可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
作为进一步技术改进，以上所述的加湿箱呈“凹”形。加湿箱采用凹形能够让加湿口出来的蒸汽充分与发酵箱里的茶叶充分混合，提高控温和控湿效率。
作为进一步技术改进，以上所述的翻转棒上设有不锈钢材料的凸点。翻转棒上的凸点采用不锈钢可以提高其使用寿命和打散翻堆的效率。
作为进一步技术改进，以上所述的电机ⅰ和电机ⅱ均采用步进电机。采用步进电机可以更加准确的控制发酵箱和翻转棒的旋转角度和速度。
作为进一步技术改进，以上所述的垂直仪采用水平测量仪。采用水平测量仪能够进一步确认发酵箱的位置，同时能够确保连接杆处于垂直或水平的位置。
与现有技术相比，本发明的优点：
1.本发明对六堡茶的堆放方式进行改进，使得堆放能够适合进行温度与湿度的控制和发酵，同时还能够根据不同温度和湿度的变化进行自动加湿加温。
2.本发明对六堡茶的监控更加具备智能化，可以一步到位，实现自动翻堆。
3.本发明可以连续进行发酵，不会批次不同而停止发酵。
4.本发明采用干冰制冷，它不仅具有制冷量大、使用方便灵活、机械制冷降温速度快的特点，还具有冷藏效果好，便于储存运输的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的各结构的位置示意图。
图3为本发明的发酵箱内部示意图。
图4为本发明的发酵箱俯视图。
图5为本发明的翻转棒位置示意图。
图6为本发明的侧视图。
图7为本发明的翻转棒结构图。
图8为本发明的制冷器结构图。
图中序号以及相对应的名称：
发酵箱1、连接杆ⅱ2、电动转轴3、支撑架4、加湿箱5、垂直仪6、连接杆ⅰ7、小孔8、翻转棒9、箱盖10、底板11、位置传感器ⅰ12、位置传感器ⅱ13、位置传感器ⅲ14、支撑弹簧15、凸块16、触发弹簧17、信号发射器18、木板19、转动柱ⅰ20、连接板ⅰ21、固定柱ⅰ22、扇叶23、温度传感器24、湿度传感器25、电机ⅱ26、信号接收器27、电机ⅰ28、连接板ⅱ29、转动柱ⅱ30、固定柱ⅱ31、转筒32、加热器33、吸气机ⅰ34、吸气机ⅱ35、制冷器36、干冰盒37、导管38、伸缩柱39、挡板40、通气口41、箱体42。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图1-7所示，一种茶叶发酵装置包括转动机构、发酵箱1、加湿箱5、支撑架4和控制系统；所述的转动机构包括电动转轴3、连接杆ⅰ7、连接杆ⅱ2和位置定位器；所述的电动转轴3的一端通过轴承安装在支撑架4的上端，支撑架4的下端与加湿箱5相连接；所述的连接杆ⅰ7和连接杆ⅱ2分别固定安装在电动转轴3的两端，随同电动转轴3旋转；所述连接杆ⅰ7的外侧面设有垂直仪6，连接杆ⅰ7的内侧面设有转动柱ⅰ20；所述的连接杆ⅱ2的内侧面设有与连接杆ⅰ7的转动柱ⅰ20相对应的转动柱ⅱ30；所述转动柱ⅰ20内设有电机ⅰ28；所述转动柱ⅱ30内设有电机ⅱ26；所述的位置定位器包括设置在发酵箱下端面的信号发射器18和设置在加湿箱5上端面的信号接收器27；所述的发酵箱1设有打散机构、触发机构、箱盖10、固定柱ⅰ22和固定柱ⅱ31；所述的打散机构包括翻转棒9、扇叶23、转筒32、温度传感器24和湿度传感器25；所述的翻转棒9上固定安装转筒32；所述转筒32上安装扇叶23；所述的温度传感器24和湿度传感器25安装在翻转棒9上且相互之间有间隔；所述的触发机构包括底板11、支撑弹簧15、位置传感器ⅰ12、位置传感器ⅱ13、位置传感器ⅲ14、木板19、触发弹簧17；所述的底板11两侧分别固定安装在支撑弹簧15上；所述位置传感器ⅰ12、位置传感器ⅱ13和位置传感器ⅲ14从上到下依次排列安装在支撑弹簧15上；所述的木板19设于底板11下方且安装在触发弹簧17上；所述的触发弹簧17的下端与发酵箱1底部连接；；在面向支撑弹簧15的木板19边沿上设有凸块16；所述的箱盖10上设有小孔8；所述箱盖10通过卡扣的方式与发酵箱1连接；所述的固定柱ⅰ22的一端安装在发酵箱上，另一端设有连接板ⅰ21；所述的固定柱ⅱ31的一端安装在发酵箱上，另一端设有连接板ⅱ29；所述翻转棒9的两端分别穿过发酵箱1，一端穿过连接板ⅰ21后直接与电机ⅰ28连接，另一端转动安装在固定柱ⅱ31内部；所述电机ⅱ26与连接板ⅱ29固定连接；所述的加湿箱5设于转动机构下方；所述的加湿箱5内设有制冷器36、加热器33、吸气机ⅰ34和吸气机ⅱ35；所述的制冷器36采用干冰制冷装置，包括箱体42、伸缩柱39、挡板40、通气口41、导管38和干冰盒37；所述的箱体42设有进料口；所述通气口41设在箱体42侧面底部；所述伸缩柱39的一端与箱体42顶部固定连接，另一端与挡板40连接；所述导管38的一端与进料口连接，另一端与干冰盒37固定连接；所述的吸气机ⅱ35与箱体41相互连通；所述的吸气机ⅰ34和吸气机ⅱ35均通过导管与加湿箱5的出口处连接；所述的电动转轴3、位置定位器、电机ⅰ28、电机ⅱ26、温度传感器24、湿度传感器25、位置传感器ⅰ12、位置传感器ⅱ13、位置传感器ⅲ14、制冷器36、加热器33、吸气机ⅰ34和吸气机ⅱ35均分别与控制系统电气连接。
电动转轴3连接电机为整个转动机构提供动力；连接杆的每一个杆上均安装发酵箱1，可以实现多批次的茶叶发酵，并且相互之间独立而不会产生影响；连接杆ⅱ2可以在支撑架4上转动，为发酵箱1和转动机构提供支撑保障。转动柱ⅰ20的作用是通过内部的电机ⅰ28实现翻转棒9的旋转；转动柱ⅱ30的作用是通过内部的电机ⅱ26对发酵箱1进行转动；电机ⅰ28和电机ⅱ26所产生的力足够带动其对应的连接机构；位置定位器的作用是用来核对发酵箱1是否处在水平位置上，从而提高加湿箱5对茶叶的控温和控湿效率，并且还能够将茶叶进行均匀渥堆，防止因发酵箱1倾斜而造成茶叶全部堆积在某一边的情况；翻转棒9的作用是带动转筒32旋转，同时还能在翻转棒9上安装温度传感器24和湿度传感器25，对茶叶内部进行数据测量；转筒32的作用是带动扇叶23打散渥堆的茶叶，疏松茶叶，释放茶叶内部的温度和湿度，同时还能够提高内部的含氧量；温度传感器24的作用是测量茶叶渥堆时其内部的温度，从而将该温度反馈到系统内进行处理；湿度传感器25的作用是测量茶叶渥堆时其内部的湿度，从而将该湿度反馈到系统内进行处理；当茶叶放入发酵箱1后，在茶叶自身重量的作用下，茶叶挤压底板11和支撑弹簧15向下移动，从而底板11也挤压木板19向下移动，安装在木板19上的凸块16也随之向下移动，此时，位置传感器检测到凸块16上对应的位置信号，并且向系统反馈。根据不同位置传感器反馈到系统的信号，可以获得茶叶的重量信息以及打开茶叶翻堆的信号开关；在外面，工作人员可以通过不同位置传感器反馈的信号判断是否对茶叶进行温度或湿度的调节；当无人值守的时候则通过温度传感器24和位置传感器进行信号反馈和调节。为了保证发酵过程的效率，适当开孔通入部分氧气对发酵具有一定好处，同时还可以为控温和控湿产生的蒸汽提供入口。当需要进行翻堆打散茶叶时，温度传感器24或湿度传感器25将检测的信号反馈至控制系统，系统控制电机ⅰ28旋转，从而带动翻转棒9转动，利用扇叶23对渥堆的茶叶进行打散处理，同时为提高茶叶均能够被打散和翻堆，系统控制电机ⅱ26也旋转，从而带动发酵箱1转动，使翻转棒9和发酵箱1朝相反的方向进行旋转，提高翻堆效率。加湿箱5里的加热器33可以产生热蒸汽，能够升温和提供水分；干冰制冷装置的工作原理是当控制系统接收到制冷信号后，由控制系统驱动伸缩柱39收缩，使挡板40离开进料口，使干冰盒37内的干冰顺利进入箱体42的底部，同时打开通气口41，使空气进到箱体42的内部与干冰发生反应，释放出大量冷气，冷气再由吸气机ⅱ35进行吸收，随后对发酵箱1里的茶叶进行加湿降温作用。控制系统是一种现有技术，采用的是plc系统控制技术，可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
实施例2：
本实施例2同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述的加湿箱5呈“凹”形；所述的翻转棒9上设有不锈钢材料的凸点；所述的电机ⅰ28和电机ⅱ26均采用步进电机；所述的垂直仪6采用水平测量仪。
本实施例特点在于加湿箱5采用凹形能够让加湿口出来的蒸汽充分与发酵箱1里的茶叶充分混合，提高控温和控湿效率。翻转棒9上的凸点采用不锈钢可以提高其使用寿命和打散翻堆的效率。采用步进电机可以更加准确的控制发酵箱1和翻转棒9的旋转角度和速度。采用水平测量仪能够进一步确认发酵箱1的位置，同时能够确保连接杆处于垂直或水平的位置。
显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对实施的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式子以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。