一种贝母药材用多电路处理的温度补偿式烘干节能系统的制作方法

本实用新型涉及节能环保领域，具体的说，是一种贝母药材用多电路处理的温度补偿式烘干节能系统。

背景技术：

中医在我国有着悠久的历史，其以调理为主治疗为辅的治疗方式而被国内外的病痛患者所青睐。中医使用的许多药材都需要烘干，“贝母”是中医常用的一种中药材，它在烘干时对温度的准确性要求很高，“贝母”在烘干时的温度高了则会被烤焦，而温度低了则又会使“贝母”干燥度不够，长时间存放时出现发霉或变质。

然而，现有的中药材烘干时多采用电烘烤的方式，由于这种烘干方式的耗电量非常高，同时该烘干方式不仅烘干的温度不稳定，而且烘干效率低，因此使得中药材的烘干的成本偏高，而且使得中药材常被烤焦或干燥度不够，从而导致大量的中药材无法使用，还极大的浪费了电力资源。

因此，提供一种能准确的控制烘干温度的贝母药材烘干系统，便是人们急于解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的中药材“贝母”烘干时不仅烘干的温度不稳定，而且烘干效率低的缺陷，提供的一种贝母药材用多电路处理的温度补偿式烘干节能系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种贝母药材用多电路处理的温度补偿式烘干节能系统，主要由温度补偿装置，烘烤风道，设置在烘烤风道上方的进风风道，设置在进风风道进风口处的除湿机，设置在进风风道出风口处的抽风机，设置在烘烤风道的内部底面的网状烘干架，以及设置在进风风道中部的加热装置组成；所述进风风道的进风口和出风口均与烘烤风道相连通。

所述温度补偿装置由控制装置，均与控制装置相连接的线性驱动电路、信号增强处理电路和鼓风机，以及与信号增强处理电路相连接的温度传感器组成；所述控制装置设置在烘烤风道进风口端外侧；所述控制装置由单片机，与线性驱动电路相连接的发热器，以及均与单片机相连接的显示器和键盘组成；所述单片机分别与信号增强处理电路、线性驱动电路和鼓风机相连接。

所述线性驱动电路由输入端与单片机相连接的电流检测电路，输入端与电流检测电路的输出端相连接的集成驱动电路，以及输入端与集成驱动电路的输出端相连接的稳压输出电路；所述稳压输出电路的输出端与发热器相连接。

所述电流检测电路由与非门IC，三极管VT2，三极管VT3，一端与与非门IC的负极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电感L2，正极经电阻R20后与三极管VT2的集电极相连接、负极接地的极性电容C8，正极经电阻R22后与三极管VT3的集电极相连接、负极与与非门IC的正极共同形成电流检测电路的输入端的极性电容C7，一端与与非门IC的输出端相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R19，P极经电阻R21后与三极管VT2的发射极相连接、N极与三极管VT3的发射极相连接的二极管D6，以及正极经电阻R25后与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R26后与二极管D6的N极相连的极性电容C10组成；所述极性电容C10的负极与极性电容C7的正极共同形成电流检测电路的输出端。

所述集成驱动电路由驱动芯片U，三极管VT4，负极经电阻R23后与驱动芯片U的TRIG管脚相连接、正极与三极管VT4的基极相连接的极性电容C9，P极与驱动芯片U的TRIG管脚相连接、N极与三极管VT4的发射极相连接的二极管D7，一端与二极管D7的P极相连接、另一端与驱动芯片U的RE管脚相连接的电阻R24，以及P极与驱动芯片U的RE管脚相连接、N极经电阻R27后与驱动芯片U的VCC管脚相连接的稳压二极管D8组成；所述驱动芯片U的THRE管脚与极性电容C1的正极相连接，该驱动芯片U的GND管脚与三极管VT4的集电极相连接后接地，同时，该驱动芯片U的CONT管脚与其OUT管脚相连接后与稳压二极管D的N极共同形成集成驱动电路的输出端。

所述稳压输出电路由三极管VT5，场效应管MOS，放大器P7，正极与稳压二极管D8的N极相连接、负极经电阻R32后与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C12，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R28后与极性电容C12的正极相连接的极性电容C11，N极与场效应管MOS的源极相连接、P极经电阻R30后与极性电容C11的正极相连接的二极管D10，一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与三极管VT5的发射极相连接的电阻R29，P极经电阻R31后与场效应管MOS的漏极相连接、N极与三极管VT5的集电极相连接的二极管D9，P极经电阻R33后与三极管VT5的集电极相连接、N极与放大器P7的正极相连接的二极管D11，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与放大器P7的正极相连接的极性电容C13，以及一端与放大器P7的正极相连接、另一端与放大器P7的输出端相连接的电阻R34组成；所述三极管VT5的基极与驱动芯片U的CONT管脚相连接；所述放大器P7的负极接地，其输出端与二极管D11的N极共同形成稳压输出电路的输出端。

所述信号增强处理电路由输入端与温度传感器相连接的双阶滤波电路，和输入端与双阶滤波电路的输出端相连接的带通滤波放大电路；所述带通滤波放大电路的输出端与单片机相连接。

所述双阶滤波电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，三极管VT1，正极经电阻R1后与放大器P1的正极相连接、负极作为双阶滤波电路的输入端的极性电容C1，P极经电阻R2后与放大器P1的负极相连接、N极与放大器P1的输出端相连接的二极管D1，正极与放大器P1的输出端相连接、负极经电阻R3后与放大器P2的负极相连接的极性电容C2，正极经电阻R4后与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的输出端相连接的极性电容C3，N极与放大器P3的负极相连接、P极经电阻R6后与极性电容C2的负极相连接的二极管D3，负极经电阻R9后与放大器P3的输出端相连接、正极经电阻R8后与二极管D3的P极相连接的极性电容C4，N极经电阻R5后与放大器P2的输出端相连接、P极与放大器P3的正极相连接的二极管D2，以及一端与放大器P3的正极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的电阻R7组成；所述放大器P2的正极接地；所述三极管VT1的基极与极性电容C4的负极相连接，该三极管VT1的集电极接地，同时，该三极管VT1的发射极与放大器P3的输出端共同形成双阶滤波电路到的输出端。

所述带通滤波放大电路由放大器P4，放大器P5，放大器P6，负极经电阻R17后与放大器P6的输出端相连接、正极经可调电阻R18后与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C6，负极与放大器P4的正极相连接、正极经电阻R10后与放大器P3的输出端相连接的极性电容C5，P极顺次经电阻R12和电阻R11后与放大器P4的负极相连接、N极经电阻R13后与放大器P4的输出端相连接的二极管D4，一端与放大器P4的负极相连接、另一端接地的电阻R14，P极经电阻R15后与放大器P4的负极相连接、N极经电阻R16后与放大器P5的正极相连接的二极管D5，以及一端与二极管D5的P极相连接、另一端与放大器P6的正极相连接的电感L1组成；所述放大器P6的输出端和放大器P4的输出端均与二极管D5的N极相连接，该放大器P6的负极接地；所述放大器P5的负极接地，且放大器P5的输出端作为带通滤波放大电路的输出端。

为更好的实施本实用新型，所述驱动芯片U优先采用NE555集成芯片来实现。

为了确保本实用新型的除湿效果，所述除湿机为三台，且其中两台除湿机平行的分布在进风风道的两侧，而另一台则设置在烘烤风道的出风口与进风风道的进风口连接处。

进一步地，所述加热装置为热泵，且该热泵的机组位于进风风道的外侧，而其冷凝管则设置在进风风道的内部。

所述冷凝管在进风风道的内部呈波浪形或螺旋形布置。

为确保使用效果，所述热泵为空气热泵、水源热泵和地源热泵。

为确保烘烤的贝母药材能均匀的受热，同时提高贝母药材的烘干效率，因此在本实用新型的烘烤风道的内部还设置了网孔为0.2～0.8cm的正方形孔的网状烘干架，还可设置为直径为0.3～1cm的圆形孔。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型采用热泵来取代了传统的电加热装置，不仅能极大的降低用电的能耗，使其耗电量仅为传统烘干装置的1/4，同时，本实用新型还设置了温度补偿装置，该温度补偿装置能通过对烘烤风道温度采集的温度信息对烘烤风道内进行温度补偿，有效的提高了本系统的烘干温度的稳定性、烘干效率。

(2)本实用新型的线性驱动电路中的电流检测电路能对单片机输出的瞬间高电流进行调节，同时该电路还能进行欠压保护；该线性驱动电路中的集成驱动电路能输出不的驱动电流，同时，该线性驱动电路的稳压输出电路能为发热器和鼓风机提供稳定的工作电流，从而有效的确保了发热器发热的稳定性。

(3)本实用新型的信号增强处理电路中的双阶滤波电路能对温度传感器输出的电信号进行滤波放大，有效的将电信号中的干扰信号进行消除或衰减，同时，信号增强处理电路中的带通滤波放大电路能使频带内的电信号通过，而有效的阻止频带外的电信号通过，该带通滤波放大电路能将过滤后的电信号进行多次放大，使电信号的频率增强，从而提高单片机接收的电信号的准确性。

(4)本实用新型的整体结构简单，操作方便。同时，本实用新型的网状烘烤架能使热风通过网孔均匀的对贝母药材进行烘干，从而确保了贝母药材的烘干质量，并有效的提高了本实用新型的烘烤效率。

(5)本实用新型的网状烘烤架的网孔为0.2～0.8cm的正方形网孔或直径为0.3～1cm的圆形孔，该网孔可让热风通过对贝母药材的烘干时形成对流，有效的提高了本实用新型的烘干效率，同时防止了贝母药材从网状烘烤架上掉落。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的正方形网孔的网状烘烤架的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的圆形网孔的网状烘烤架的俯视结构示意图。

图4为本实用新型的温度补偿装置的结构框图。

图5为本实用新型的信号增强处理电路的电路结构示意图。

图6为本实用新型的线性驱动电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1、2、3所示，本实用新型包括温度补偿装置，烘烤风道1，进风风道2，除湿机3，抽风机4，加热装置5，以及网状烘干架6组成。其中，烘烤风道1是由水泥和砖垒砌而成，其内部底面设有用于网状烘干架6移动的轨道，该网状烘干架6的网孔为0.2～0.8cm的正方形网孔，烘烤风道1内的热风通过网状烘干架6的网孔形成对流，从而有效的提高了本实用新型的烘干效率。同时本实用新型还可将0.2～0.8cm的正方形网孔设置为直径为0.3～1cm的圆形孔。进风风道2位于烘烤风道1的上方，其由位于烘烤风道1顶部的隔板隔离而成，也可以用单独的金属、水泥或木材等构成。

本实用新型的温度补偿装置则如图4所示，其由控制装置71，发热器72，鼓风机73，线性驱动电路，信号增强处理电路，以及温度传感器74组成。其中，所述的控制装置71由单片机，均与单片机相连接的显示器71-2和键盘71-1组成。为了更好的实施本实用新型，所述的单片机则优先采用了FM8PE59A单片机来实现，该FM8PE59A单片机的SCK管脚与键盘71-1相连接，CKI管脚与显示器71-2相连接，ROUT2管脚与鼓风机73相连接，同时，FM8PE59A单片机的VSS管脚与外部电源相连接。其中，FM8PE59A单片机的ROUT2管脚则与鼓风机73的控制端相连接。

实施时，用于检测烘烤风道1的温度传感器74则设置在烘烤风道1的进风口下端的内侧，本实用新型则优先采用了DS18B20温度传感器来实现，该温度传感器74将检测到的烘烤风道1内的温度信息转换为电信号经信号增强处理电路输出，该信号增强处理电路中的双阶滤波电路对温度传感器输出的电信号进行滤波放大，有效的将电信号中的干扰信号进行消除或衰减，同时，信号增强处理电路中的带通滤波放大电路使频带内的电信号通过，而有效的阻止频带外的电信号通过，该带通滤波放大电路能将过滤后的电信号进行多次放大，使电信号的频率增强并传输给单片机，其单片机内储存有贝母药材的所需的烘干温度值。其用于对烘烤风道1进行温度补偿的发热器72设置在烘烤风道1的进风口端内侧底面，该发热器72本实用新型则优先采用了平行分布的发热片组成的发热器，该发热器72加热后则需要鼓风机73对发热器72进行散热，使发热器72的加热的温度均匀的分布到烘烤风道1内来增加烘烤风道1内的温度。

其中，当温度传感器7采集的温度小于贝母药材所需的烘干温度值时，单片机接受到该信息后则同时输出控制控制电流给线性驱动电路，该线性驱动电路中的电流检测电路对单片机输出的瞬间高电流进行调节，同时该电路在单片机输出低电流进时进行欠压保护；该线性驱动电路中的集成驱动电路能输出不的驱动电流，同时，该线性驱动电路的稳压输出电路能为发热器提供稳定的工作电流，从而有效的确保了发热器发热的稳定性。此时，发热器72和鼓风机73得电后，发热器72则开始加热同时，同时，单片机控制鼓风机73开始转动，该鼓风机73对发热器进行散热，使烘烤风道1内的温度达到贝母药材所需的烘干温度值。当温度传感器7采集的温度大于贝母药材所需的烘干温度值时，单片机接受到该信息后则输出控制电流给鼓风机73，鼓风机73开始工作，使烘烤风道1内热空气的流动速度加快，使烘烤风道1内的温度及时降低到贝母药材所需的烘干温度值范围内。从而有效的确保了贝母药材能在正常的烘干温度下进行烘干，有效的提高了烘干后贝母药材的质量，同时有效的提高了本实用新型的烘干效率。

同时，为了操作者能更好的了解烘烤风道1的温度信息，本实用新型设置了显示器71-1和键盘71-1，该显示器71-2用于显示温度传感器74所检测到烘烤风道1的实际温度值，该显示器71-2还能显示烘干的产品的所需的正常温度值。其键盘71-1则用于操作者将烘干产品的所需温度值输入到单片机内进行储存，从而使操作者的操作更方便。

为更好的实施本实用新型，所述进风风道2设有一个进风口和一个出风口，且该进风口和出风口均与烘烤风道1相连通。为确保能将进风风道2内高温空气输送到烘烤风道1内部进行贝母药材烘烤，因此在进风风道2的出风口处设有抽风机4。同时，为确保进风风道2内能产生干燥的高温空气，因此本实用新型在烘烤风道1的出风口与进风风道2的进风口连接处设置了一台除湿机3，同时在沿着进风风道2的中心轴线方向平行的设置了两台除湿机3，以确保在进风风道2的进风口处形成“S”形的空气流动通道。为了对所述进风风道2吸入外部的新鲜空气进行除湿加热，使其形成干燥的高温空气，因此本实用新型独创性的采用热泵来作为加热装置5，以取代传统的电加热方式。

为了确保对干燥冷空气的加热效果，本实用新型的热泵需要进行部分结构改动，如图1所示，即将传统的热泵的机组51和其冷凝管52进行分离，使其机组51部分位于进风风道2的外侧，而其冷凝管52则位于进风风道2的内部。如此设置后，机组51内部的冷媒从外界空气中吸收热能后形成高温气体，经压缩机压缩后形成高温高压气体，且该高温高压气体输送至位于进风风道2内部的冷凝管52内部。从进风口进入的冷空气经除湿机3除湿后，再与冷凝管52进行充分的接触，使得冷凝管释放出的高温能充分的对干燥的冷空气进行加热，从而使得进风风道2内部的高温干燥空气能从出风口进入到烘烤风道1中，以对贝母药材进行烘烤。

为了确保冷凝管52对干燥冷空气的加热效果，该冷凝管52需要在进风风道2的内部呈波浪形或螺旋形布置。根据情况，该冷凝管52需要均匀的分布在进风风道2的内部，即冷凝管52呈波浪形或螺旋形的平面需要与进风风道2的中心轴线垂直。该冷凝管52在进风风道2内部的排列层数可以根据实际情况来确定，优先制作为3排以上。同时，本实用新型为了确保进风风道2内的空气的流通，便也在进风风道2内设置了用于加快空气流通的抽风机4。

本实用新型的热泵优先采用空气源热泵来实现，能有效的节约电力资源。根据实际情况，也可以采用水源热泵或地源热泵来实现。

如图5所示，所述信号增强处理电路由双阶滤波电路和带通滤波放大电路；所述双阶滤波电路由放大器P1，放大器P2，放大器P3，三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，二极管D1，二极管D2，以及二极管D3组成。

连接时，极性电容C1的正极经电阻R1后与放大器P1的正极相连接、负极作为双阶滤波电路的输入端并与温度传感器74相连接。二极管D1的P极经电阻R2后与放大器P1的负极相连接、N极与放大器P1的输出端相连接。极性电容C2的正极与放大器P1的输出端相连接、负极经电阻R3后与放大器P2的负极相连接。极性电容C3的正极经电阻R4后与放大器P2的正极相连接、负极与放大器P2的输出端相连接。

同时，二极管D3的N极与放大器P3的负极相连接、P极经电阻R6后与极性电容C2的负极相连接。极性电容C4的负极经电阻R9后与放大器P3的输出端相连接、正极经电阻R8后与二极管D3的P极相连接。二极管D2的N极经电阻R5后与放大器P2的输出端相连接、P极与放大器P3的正极相连接。电阻R7的一端与放大器P3的正极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接。

所述放大器P2的正极接地；所述三极管VT1的基极与极性电容C4的负极相连接，该三极管VT1的集电极接地，同时，该三极管VT1的发射极与放大器P3的输出端共同形成双阶滤波电路到的输出端。

进一步地，所述带通滤波放大电路由放大器P4，放大器P5，放大器P6，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R116，电阻R17，可调电阻R18，极性电容C5，极性电容C6，二极管D4，二极管D5，以及电感L1组成。

连接时，极性电容C6的负极经电阻R17后与放大器P6的输出端相连接、正极经可调电阻R18后与三极管VT1的发射极相连接。极性电容C5的负极与放大器P4的正极相连接、正极经电阻R10后与放大器P3的输出端相连接。二极管D4的P极顺次经电阻R12和电阻R11后与放大器P4的负极相连接、N极经电阻R13后与放大器P4的输出端相连接。

其中，电阻R14的一端与放大器P4的负极相连接、另一端接地。二极管D5的P极经电阻R15后与放大器P4的负极相连接、N极经电阻R16后与放大器P5的正极相连接。电感L1的一端与二极管D5的P极相连接、另一端与放大器P6的正极相连接。

所述放大器P6的输出端和放大器P4的输出端均与二极管D5的N极相连接，该放大器P6的负极接地；所述放大器P5的负极接地，且放大器P5的输出端作为带通滤波放大电路的输出端并与FM8PE59A单片机的INT管脚相连接。

运行时，信号增强处理电路中的双阶滤波电路能对温度传感器输出的电信号进行滤波放大，有效的将电信号中的干扰信号进行消除或衰减，同时，信号增强处理电路中的带通滤波放大电路能使频带内的电信号通过，而有效的阻止频带外的电信号通过，该带通滤波放大电路能将过滤后的电信号进行多次放大，使电信号的频率增强，从而提高单片机接收的电信号的准确性。

如图6所示，所述线性驱动电路由电流检测电路，集成驱动电路，以及稳压输出电路组成；所述电流检测电路由与非门IC，三极管VT2，三极管VT3，电感L2，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R25，电阻R26，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C10，以及二极管D6组成。

连接时，电感L2的一端与与非门IC的负极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接。极性电容C8的正极经电阻R20后与三极管VT2的集电极相连接、负极接地。极性电容C7的正极经电阻R22后与三极管VT3的集电极相连接、负极与FM8PE59A单片机的ROUT1管脚相连接。电阻R19的一端与与非门IC的输出端相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接。

同时，二极管D6的P极经电阻R21后与三极管VT2的发射极相连接、N极与三极管VT3的发射极相连接。极性电容C10的正极经电阻R25后与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R26后与二极管D6的N极相连。所述极性电容C10的负极与极性电容C7的正极共同形成电流检测电路的输出端并与集成驱动电路相连接。所述与非门IC的正极与FM8PE59A单片机的ROUT2管脚相连接。

其中，所述集成驱动电路由驱动芯片U，三极管VT4，电阻R23，电阻R24，电阻R27，极性电容C9，二极管D7，以及稳压二极管D8组成。

连接时，极性电容C9的负极经电阻R23后与驱动芯片U的TRIG管脚相连接、正极与三极管VT4的基极相连接。二极管D7的P极与驱动芯片U的TRIG管脚相连接、N极与三极管VT4的发射极相连接。电阻R24的一端与二极管D7的P极相连接、另一端与驱动芯片U的RE管脚相连接。稳压二极管D8的P极与驱动芯片U的RE管脚相连接、N极经电阻R27后与驱动芯片U的VCC管脚相连接。

所述驱动芯片U的THRE管脚与极性电容C1的正极相连接，该驱动芯片U的GND管脚与三极管VT4的集电极相连接后接地，同时，该驱动芯片U的CONT管脚与其OUT管脚相连接后与稳压二极管D的N极共同形成集成驱动电路的输出端并与稳压输出电路相连接。

进一步地，所述稳压输出电路由三极管VT5，场效应管MOS，放大器P7，电阻R28，电阻R29，电阻R30，电阻R31，电阻R32，电阻R33，电阻R34，极性电容C11，极性电容C12，极性电容C13，二极管D9，二极管D10，以及二极管D11组成。

连接时，极性电容C12的正极与稳压二极管D8的N极相连接、负极经电阻R32后与场效应管MOS的源极相连接。极性电容C11的负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R28后与极性电容C12的正极相连接。二极管D10的N极与场效应管MOS的源极相连接、P极经电阻R30后与极性电容C11的正极相连接。电阻R29的一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与三极管VT5的发射极相连接。二极管D9的P极经电阻R31后与场效应管MOS的漏极相连接、N极与三极管VT5的集电极相连接。

其中，二极管D11的P极经电阻R33后与三极管VT5的集电极相连接、N极与放大器P7的正极相连接。极性电容C13的正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与放大器P7的正极相连接。电阻R34的一端与放大器P7的正极相连接、另一端与放大器P7的输出端相连接。所述三极管VT5的基极与驱动芯片U的CONT管脚相连接；所述放大器P7的负极接地，其输出端与二极管D11的N极共同形成稳压输出电路的输出端并与发热器72相连接。

运行时，线性驱动电路中的电流检测电路能对单片机输出的瞬间高电流进行调节，同时该电路还能进行欠压保护；该线性驱动电路中的集成驱动电路能输出不的驱动电流，同时，该线性驱动电路的稳压输出电路能为发热器和鼓风机提供稳定的工作电流，从而有效的确保了发热器发热的稳定性。为确保本实用新型的实际使用效果，所述驱动芯片U则优先采用了NE555集成芯片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本实用新型。