装甑系统及其气压调节方法与流程

本发明涉及装甑系统技术领域，具体地，涉及一种装甑系统及其气压调节方法。

背景技术：

甑桶为圆柱形蒸馏器，装甑是将固态发酵成熟的湿粘性固态散状酒醅料装入甑桶中，利用高温蒸汽将酒醅料中的原浆酒浓缩分离，提取香味并重新组合的过程，在装甑过程中，甑底通有蒸汽，上甑时酒醅料均匀疏松的铺洒在甑桶内，蒸汽从甑桶底部穿过酒醅料提取酒醅料中的酒，若甑桶内气压过大，装甑时间过短，不利于香味物质的提取，而气压过小，容易造成压气或者穿气不均匀的现象发生。相关技术中的装甑系统通过人工控制甑桶气压，对操作人员的经验要求较高，且控制精确度不高，不仅增加了操作工人的劳动强度，还影响酒醅料的出酒质量。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种装甑系统，该装甑系统不仅提高了甑桶的机械化程度，还提高了甑桶内温度和气压的控制精度，提高了出酒质量。

本发明还提出该装甑系统的气压调节方法。

根据本发明第一方面实施例的装甑系统，包括：甑桶、布料装置、蒸汽发生器和气压调节装置，所述甑桶内限定有适于容纳物料的容纳腔，所述布料装置被构造成适于向所述容纳腔内布料，所述蒸汽发生器与所述容纳腔的底部连通以将产生的蒸汽输入所述容纳腔内，所述气压调节装置与所述蒸汽发生器和/或所述布料装置相连，所述气压调节装置根据所述容纳腔内料面上的温度控制所述布料装置的布料和/或所述蒸汽发生器的蒸汽输出量。

根据本发明实施例的装甑系统，利用气压调节装置检测甑桶内的料面的温度和气压情况，根据反馈信息控制蒸汽发生器和布料装置工作，通过布料装置与蒸汽发生器之间的相互配合，模拟人工装甑过程，调节甑桶内酒醅料的数量和温度，不仅节省了人工布料过程中操作工人的劳动量，还提高了装甑系统的自动化程度，提高了布料速度与效率，而且，优化了酒醅料的提取环境，提高了装甑系统对气压的控制精度，从而提高了酒醅料中原浆酒的提取数量和提取质量。

另外，根据本发明实施例的装甑系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述气压调节装置包括：温度传感器和控制模块，所述温度传感器被构造成适于检测所述容纳腔内料面上的温度，所述控制模块与所述温度传感器、所述布料装置和/或所述蒸汽发生器相连，所述控制模块根据所述温度传感器的信号控制所述布料装置的布料和/或所述蒸汽发生器的蒸汽输出量。

根据本发明的一个实施例，所述温度传感器为红外相机。

根据本发明的一个实施例，所述气压调节装置还包括存储模块，所述存储模块内预存有装甑气压模型，所述存储模块与所述控制模块相连以根据所述控制模块接收到的信号控制所述布料装置的布料和/或所述蒸汽发生器的蒸汽输出量。

根据本发明的一个实施例，所述气压调节装置还包括计时模块，所述计时模块记录所述布料装置布料之后的等待时间，所述计时模块与所述控制模块相连以在所述等待时间大于预定时间且所述容纳腔内料面温度低于预定温度时增加所述蒸汽发生器的蒸汽输出量。

根据本发明的一个实施例，所述装甑系统还包括蒸汽调节阀，所述蒸汽调节阀设在所述蒸汽发生器的蒸汽出口处，所述蒸汽调节阀与所述气压调节装置相连以由所述气压调节装置控制蒸汽输出量。

根据本发明的一个实施例，所述蒸汽调节阀设在所述甄桶的进气管路上。

根据本发明第二方面实施例的装甑系统的气压调节方法，包括以下步骤：

S1、对甑桶进行一次布料，并在布料时从所述甑桶底部向所述甑桶内通入蒸汽；

S2、在一次布料完成之后开始计时，并检测一次铺料后料面上的温度；

S3、当计时时间大于预定时间，且检测到的料面所有区域的温度均低于预定温度时，控制进入所述甑桶内的蒸汽量增加，同时对所述甄桶进行下一次布料；

S4、当计时时间小于预定时间，且检测到的料面任一区域的温度高于预定温度时，控制进入所述甑桶内的蒸汽量减小，同时对所述甄桶进行下一次布料。

根据本发明的一个实施例，所述装甑系统的气压调节方法，每一次布料过程分别具有对应的所述预定时间和所述预定温度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的装甑系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的装甄系统的气压调节方法的流程图。

附图标记：

100：装甑系统；

10：甑桶；

20：布料装置；21：布料手臂；

30：红外相机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图1具体描述根据本发明实施例的装甑系统100。

根据本发明实施例的装甑系统100，包括：甑桶10、布料装置20、蒸汽发生器和气压调节装置，甑桶10内限定有适于容纳物料的容纳腔，布料装置20被构造成适于向容纳腔内布料，蒸汽发生器与容纳腔的底部连通以将产生的蒸汽输入容纳腔内，气压调节装置与蒸汽发生器和/或布料装置20相连，气压调节装置根据容纳腔内酒醅料上的温度控制布料装置20的布料和/或蒸汽发生器的蒸汽输出量。

换言之，装甑系统100主要由甑桶10、布料装置20、蒸汽发生器和气压调节装置组成，甑桶10为圆柱形桶状结构，且甑桶10顶部设有桶盖，甑桶10与桶盖之间限定出容纳腔，容纳腔内装有酒醅料，甑桶10一侧设有布料装置20，布料装置20上设有可活动的布料手臂21，可将酒醅料均匀的铺设在容纳腔内，也可根据容纳腔内酒醅料的分布情况有针对性的铺设酒醅料，甑桶10底部设有蒸汽发生器，蒸汽发生器与甑桶10内部的容纳腔连通，蒸汽发生器将生产的蒸汽通过蒸汽出口输入到容纳腔内。

其中，气压调节装置与蒸汽发生器和布料装置20连接，气压调节装置可以是与蒸汽发生器和布料装置20中的任意一个连接，也可以是同时连接蒸汽发生器和布料装置20，气压调节装置根据容纳腔内酒醅料的温度情况调节布料装置20工作或调节蒸汽发生器向容纳腔输入的蒸汽量，并根据监测信息调节布料装置20工作或调节蒸汽发生器工作或调节布料装置20工作和蒸汽发生器同时工作。

由此，根据本发明实施例的装甑系统100，利用气压调节装置检测甑桶10内的酒醅料的温度和气压情况，根据反馈信息控制蒸汽发生器和布料装置20工作，通过布料装置20与蒸汽发生器之间的相互配合，模拟人工装甑过程，调节甑桶10内酒醅料的数量和温度，不仅节省了人工布料过程中操作工人的劳动量，还提高了装甑系统100的自动化程度，提高了布料速度与效率，而且，优化了酒醅料的提取环境，提高了装甑系统100对气压的控制精度，从而提高了酒醅料中原浆酒的提取数量和提取质量。

可选地，在本发明的一些具体实施方式中，气压调节装置包括：温度传感器和控制模块，温度传感器被构造成适于检测容纳腔内酒醅料上的温度，控制模块与温度传感器、布料装置20和/或蒸汽发生器相连，控制模块根据温度传感器的信号控制布料装置20的布料和/或蒸汽发生器的蒸汽输出量。

也就是说，气压调节装置中还设有温度传感器和控制模块，温度传感器和控制模块电性连接，温度传感器设置在甑桶10的顶部，通过甑桶10散发的热量检测容纳腔内酒醅料的温度情况，并将温度信号传输至控制模块中，控制模块电性布料装置20或蒸汽发生器，或同时电性连接布料装置20或蒸汽发生器，控制模块根据温度传感器反馈的温度信号控制所连接的布料装置20或蒸汽发生器工作，也可以控制布料装置20和蒸汽发生器同时工作，控制布料装置20调节布料的速度、位置控制甑桶10内的酒醅料情况，蒸汽发生器通过控制蒸汽的强度控制输出到容纳腔的蒸汽数量，通过调节布料和蒸汽优化甑桶10内的提取环境。

利用温度传感器和控制模块配合控制装甑系统100的布料与蒸汽，节省了人工布料过程中的繁杂操作，机械化程度升高，减轻了工作人员的劳动量，降低了劳动成本，而且利用温度传感器检测甑桶10内的酒醅料温度，准确度高，能够实现温度的实时监控，温度传感器将甑桶10内的温度信号传递至控制模块中，控制模块根据温度情况控制布料装置20和蒸汽发生器工作调节甑桶10内的酒醅料与温度，保证甑桶10内的酒醅料始终处在较优的提取状态，提高了装甑系统100的提取效率与提取原浆酒的质量。

需要说明的是，温度传感器可以为红外相机30，具体而言，甑桶10的顶部设有红外相机30，红外相机30的信号接收端朝向甑桶10，红外相机30能够检测热量的积聚，并根据热量的辐射情况感应温度，利用红外相机30根据甑桶10内的热量扩散情况感应甑桶10内的温度。

其中，利用红外相机30作为温度传感器，使用方便，容易实现，无需接触便可实现甑桶10内温度的检测，为红外相机30安装地点的选择以及安装提供了方便，而且红外相机30为非接触性检测装置，减轻了甑桶10高温对红外相机30的损坏，延长了红外相机30的使用寿命，而且红外相机30感应温度的准确度较高，能够准确的检测甑桶10内的温度情况，降低了检测误差，提高了装甑系统100的工作精度。

可选地，气压调节装置还包括存储模块，存储模块内预存有装甑气压模型，存储模块与控制模块相连以根据控制模块接收到的信号控制布料装置20的布料和/或蒸汽发生器的蒸汽输出量。

具体而言，气压调节装置内设有存储模块，存储模块中存储着装甑气压模型，装甑气压模型包括离线铺料高度模型和上汽调节模型，离线铺料高度模型为布料执行机构在装甑布料过程中铺料至各层时的酒醅料高度模型，上汽调节模型为装甑各个时间段内甑桶10内的蒸汽气压所要求的气压调节模型，离线铺料高度模型和上汽调节模型可以根据工艺要求、经验，以及统计值进行确定。

其中，控制模块结合存储模块内预存的装甑气压模型以及温度传感器的信号对蒸汽发生器的蒸汽发生量和蒸汽强度进行调控以及布料装置20的布料速度和布料位置进行调整，根据工艺的基本要求，可以在离线气压调整的基础上，再由温度传感器识别酒醅料的实际情况后进行相应的动态调整，能够更好的满足装甑系统100装甑过程气压调控的要求。

装甑气压模型是根据酿酒工艺的要求和经验以及生产过程中统计的数值总结得出的数字模型，能够对不同温度状态下的酒醅料进行动态调整，不仅节省了人工布料过程中的人为检测与判别过程，减轻了工人的劳动强度，而且利用装甑气压模型控制布料装置20与蒸汽发生器，还提高了布料工艺的检测精度，减小了人为误差。

有利地，根据本发明的一个实施例，气压调节装置还包括计时模块，计时模块记录布料装置20布料之后的等待时间，计时模块与控制模块相连以在等待时间大于预定时间且容纳腔内酒醅料温度低于预定温度时增加蒸汽发生器的蒸汽输出量。

气压调节装置内设有计时模块，计时模块能够记录布料装置20布料完成所需要的等待时间，并通过控制模块控制在布料装置20布料过程中不增加蒸汽发生器的蒸汽输出量，当布料完成后，计时模块再将容纳腔内酒醅料的温度情况与装甑气压模型中的数据对比判别是否需要增加蒸汽输出量。

也就是说，计时模块内设定一个预定时间，预定时间为布料装置20的等待时间，计时模块记录布料装置20开始布料的时间，从布料装置20开始布料之后的预定之间内，蒸汽发生器停止向容纳腔内输入蒸汽或少量输入蒸汽，当布料装置20从开始布料经过预定时间后，也就是完成布料之后，控制模块再根据容纳腔内酒醅料的温度情况选择如何增加蒸汽输出量，并限定另一个等待时间后酒醅料提取完成，实行下一轮的布料。

通过在气压调节装置内设置计时模块，能够控制布料装置20布料期间蒸汽发生器的工作情况，防止布料期间蒸汽发生器持续工作，造成提取蒸汽的泄露，由于容纳腔内泄露的蒸汽中含有提取的原浆酒，蒸汽的泄露会造成提取原浆酒的流失与浪费，由此，不仅能够节省蒸汽的使用量，降低生产成本，提高提取效率，还能减少提取原浆酒的浪费，提高产量，而且通过计时模块判断提取是否完成，控制布料装置20是否进行下一轮布料，节省了人为的检测与布料工序。

可以理解的是，装甑系统100还可以包括蒸汽调节阀，蒸汽调节阀设在蒸汽发生器的蒸汽出口处，蒸汽调节阀与气压调节装置相连以由气压调节装置控制蒸汽输出量。

换言之，装甑系统100上还设有蒸汽调节阀，蒸汽调节阀设置在蒸汽发生器与甑桶10之间的蒸汽出口处，蒸汽调节阀通过控制蒸汽出口的大小调节蒸汽发生器向容纳腔内输入的蒸汽的蒸汽量与蒸汽强度，蒸汽调节阀与气压调节装置相连并受到气压调节装置的控制，气压调节装置根据不同温度与酒醅料对应装甑气压模型中的温度与蒸汽量控制蒸汽调节阀工作，保证容纳腔内的温度与蒸汽量满足装甑系统100装甑过程气压调控的要求。

利用蒸汽调节阀控制蒸汽发生器的蒸汽输出量，结构简单，使用方便，且便于安装与操控，不仅能够及时准确的控制蒸汽发输出量，及时调节容纳腔内的蒸汽与气压，而且容易实现，生产成本较低。

优选地，蒸汽调节阀设在甑桶10底部，具体而言，蒸汽发生器设置在甑桶10的底部，蒸汽从甑桶10的底部进入容纳腔，从容纳腔的底部贯穿容纳腔内的酒醅料，在贯穿酒醅料过程中与酒醅料接触并从酒醅料在提取原浆酒，若从甑桶10的顶部进入容纳腔，蒸汽无法与酒醅料充分接触，无法正常提取酒醅料中原浆酒。

由此，将蒸汽调节阀设在甑桶10底部，缩短了甑桶10与蒸汽发生器之间的连接管路，优化了装甑系统100的结构设计，而且便于蒸汽贯穿容纳腔设吸收原浆酒，提高了装甑系统100的提取工艺，增加了原浆酒的提取量。

下面具体描述根据本发明实施例的装甑系统100的工作过程。

根据本发明实施例的装甑系统100主要由甑桶10、布料装置20、蒸汽发生器和气压调节装置组成，甑桶10为圆柱形桶状结构，且甑桶10顶部设有桶盖，甑桶10与桶盖之间限定出容纳腔，容纳腔内装有酒醅料，甑桶10一侧设有布料装置20，布料装置20上设有可活动的布料手臂21，可将酒醅料均匀的铺设在容纳腔内，也可根据容纳腔内酒醅料的分布情况有针对性的铺设酒醅料，甑桶10底部设有蒸汽发生器，蒸汽发生器与甑桶10内部的容纳腔连通，蒸汽发生器将生产的蒸汽通过蒸汽出口输入到容纳腔内，气压调节装置至少与蒸汽发生器和布料装置20中的一个相连，并根据容纳腔内酒醅料上的气压或温度控制与其相连的蒸汽发生器和布料装置20工作。

其中，气压调节装置与蒸汽发生器和布料装置20连接，气压调节装置可以是与蒸汽发生器和布料装置20中的任意一个连接，也可以是同时连接蒸汽发生器和布料装置20，气压调节装置根据容纳腔内酒醅料的温度情况调节布料装置20的布料速度与布料位置或调节蒸汽发生器向容纳腔输入的蒸汽量，并根据监测信息调节布料装置20工作或调节蒸汽发生器工作或调节布料装置20工作和蒸汽发生器同时工作，保证容纳腔内酒醅料的提取环境满足装甑过程温度调控的要求。

根据本发明实施例的装甑系统100，利用气压调节装置检测甑桶10内的料面的温度情况，根据反馈信息控制蒸汽发生器和布料装置20工作，通过布料装置20与蒸汽发生器之间的相互配合，模拟人工装甑过程，调节甑桶10内酒醅料的数量和温度，不仅节省了人工布料过程中操作工人的劳动量，还提高了装甑系统100的自动化程度，提高了布料速度与效率，而且，优化了酒醅料的提取环境，提高了装甑系统100对气压的控制精度，从而提高了酒醅料中原浆酒的提取数量和提取质量。

下面结合附图2具体描述根据本发明实施例的装甑系统100的气压调节方法。

装甑系统100主要由甑桶10、布料装置20、蒸汽发生器、气压调节装置和蒸汽调节阀组成，甑桶10内限定有适于容纳物料的容纳腔，甑桶10一侧设有布料装置20，布料装置20上设有可活动的布料手臂21，可将酒醅料均匀的铺设在容纳腔内，蒸汽发生器与甑桶10内部的容纳腔连通，并将蒸汽输入到容纳腔中，气压调节装置至少与蒸汽发生器和布料装置20中的一个相连，并根据容纳腔内料面上温度控制与其相连的蒸汽发生器和布料装置20工作，蒸汽调节阀设置在甑桶10与蒸汽发生器之间以控制蒸汽的输出量。

其中，气压调节装置包括：温度传感器、控制模块、存储模块和计时模块，温度传感器设置在甑桶10的顶部，通过甑桶10散发的热量检测容纳腔内料面的温度情况，控制模块和温度传感器电性相连，存储模块中存储着装甑气压模型，装甑气压模型包括离线铺料高度模型和上汽调节模型，计时模块能够对布料装置20的不同时刻进行记录并按时间控制蒸汽调节阀工作。

如图2所示，根据本发明实施例的装甑系统100的气压调节方法具体包括以下步骤：

S1、对甑桶10进行一次布料，并在布料时从甑桶10底部向甑桶10内通入蒸汽。

S2、在一次布料完成之后开始计时，并检测一次铺料后料面上的温度。

S3、当计时时间大于预定时间，且检测到的料面所有区域的温度均低于预定温度时，控制进入甑桶内的蒸汽量增加，同时对甄桶10进行下一次布料。

S4、当计时时间小于预定时间，且检测到的料面任一区域的温度高于预定温度时，控制进入甑桶10内的蒸汽量减小，同时对甄桶10进行下一次布料。

具体地，装甑系统100通过计时模块限定出预定时间，并通过布料装置20对甑桶10内进行布料，此时甑桶10底部与容纳腔连通的蒸汽发生器产生蒸汽，蒸汽调节阀打开，蒸汽从容纳腔的底部进入容纳腔中，布料装置20完成布料后计时模块开始计时，同时温度传感器检测容纳腔内的料面的温度，并将温度反馈给控制模块，控制模块根据反馈信息控制布料装置与蒸汽发生器工作。

其中，容纳腔内酒醅料的铺设高度对容纳腔的基准气压要求不同，不同酒醅料高度的情况下，蒸汽阀调节阀的开口尺寸也不相同，而且容纳腔内的温度的高低也影响装甑系统100的提取时间，由此，不同为布料周期内，根据装甑气压模型选择不同的预定时间和不同的预定温度。

从计时模块计时开始到预定时间的这段时间里，若温度传感器检测到的实时温度低于装甑气压模型中的预定温度相等，也就是说，传感器未检测到酒醅料中有蒸汽冒出，则保持蒸汽发生器的工作状态和蒸汽调节阀的现有大小直至预定时间结束。若在从计时模块计时开始到预定时间的这段时间里，温度传感器检测到料面上任意一个区域的实时温度比装甑气压模型中的预定温度大，也就是说，容纳腔内的酒醅料表面有蒸汽冒出，表示酒醅料提取完成，此时，减小蒸汽调节阀的开口尺寸，同时控制布料装置再布一层料。

若达到预定时间之后，传感器检测到料面所有区域的温度仍然低于预定温度，则说明传感器检测到料面所有区域均未有蒸汽冒出，说明酒醅料提取尚未完成，为了保证酒醅料继续提取，则增大蒸汽调节阀的开口尺寸，同时在容纳腔中再布一层料。

其中，每一次布料过程分别具有对应的预定时间和预定温度，也就是说，每一次的装甑布料过程中，根据甑桶10内的料面和温度情况，结合装甑气压模型设定相应的预定时间和预定温度，容纳腔内的酒醅料的厚度越高，预定时间设定的越长且预定温度也要发生相应的改变，同时预定时间也受到容纳腔内气压的影响，根据实时情况选择合理的预定时间和预定温度，能够优化容纳腔内酒醅料的提取环境，从而提高酒醅料的提取速度与提取质量。

根据本发明实施例的装甑系统100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。