专利名称：全自动烟叶烘烤温湿度控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种烟叶烤房内使用的温湿度控制器，尤其是涉及一种全自动烟
叶烘烤温湿度控制器。
背景技术：
烟叶成熟采摘后必须经过在烤房内烘烤加工才能制成工业用烟，烟叶烘烤是十分 复杂的机理转变过程，通常将烘烤的全过程划分为变黄、定色、干筋三个时期，这种三段式 的烘烤过程一般需要五至六天时间，烤烟时任何一个环节处理不当，将会使烤出的烟叶品 质和品相较差，其工业利用率大打折扣。目前烤烟的控制方式主要有两种一种是烟叶烘烤 过程全部凭烟农的经验并由手工操作完成，使用酒精介质或煤油介质的玻璃管温度计，由 人工启动或闭合回风门排湿，手动控制炉膛火门以控制火炉火势，由于完全依赖人工控制 烤房燃烧室的火候并监测烤房内的温湿度，所以烟农劳动强度很大；二种是采用电子式烟 叶烘烤温湿度控制设备，由电子控制器控制其烤房内的热风循环风机，天窗采用电动上下 拉门，排湿风门采用电动翻门结构，炉膛火门由炉膛风机控制，这种电子式的烟叶烘烤温湿 度控制仪，具有以下三个方面的共性一是控制仪一般采用大尺寸机箱机构，安装时一般需 另加带空气开关或漏电保护器的配电箱；二是显示方式基本上是采用LCD或LED的数字显 示方式，因此安装时，LCD或LED的显示窗口不能受到阳光的直射，否则看不清读数；三是控 制器均带键盘，即采用多按键的人机对话模式工作，这样的控制方法虽然能够降低烟农的 劳动强度，但同时也提出了较高的专业技术要求，烟农在使用安装这类新型烤烟控制器时 往往需要进行多次培训，从而增加了推广和应用的成本。
发明内容据此，本实用新型提出了一种没有大尺寸机箱结构、不采用LCD或LED的数字显示 方式、没有按键的一款全自动烟叶烘烤温湿度控制器，包括控制器壳体、一次性使用且可 更换的防雷击单元装置、漏电开关、干球与湿球温度刻度盘、干球与湿球温度指针、专用控 制芯片、微型步进电机等。这种控制器有如下五个方面的特点一是采用集成度较高的紧凑 型模块化结构，主要部件处于凸出位置，便于观察；二是有别于LCD/LED数字显示模式，采 用指针加干、湿球温度刻度盘的显示界面，其干球与湿球温度指针由一个具有双轴的仪表 用微型步进电机的两根驱动轴分别带动，与LCD/LED枯燥的数字显示相比，指针式更接近 人们的观察习惯，阳光照射下也不影响其观察读数；三是控制器组合了一个插入式的一次 性使用的防雷单元装置和一个漏电保护装置，既规范了用电安全，又提供了意外的防雷击 保护；四是采用无须人工干预的全自动"傻瓜"操作模式，整个控制器上无一个按键，包括数 据的采样、炉膛风机与风门的控制、烘烤工艺曲线的设置等，全部由控制器自动完成，最大 限度的使其操作最简；五是方便的导轨式安装和一目了然的螺旋紧固接线模式，控制器还 可以与空气开关等其它电器组合使用，并直接安装在配电箱中。 本实用新型提出的具体的技术方案如下[0005] —种全自动烟叶烘烤温湿度控制器，包括壳体(1)、接线端子、专用控制芯片 (48)、仪表用微型步进电机(49)等，其控制器壳体(1)为上凸形状，壳体(1)上有一个包含 干球刻度(11)和湿球刻度(10)的刻度盘，壳体(1)上还嵌入了一个漏电开关(26)，插入了 一个防雷击单元装置(24)。 控制器壳体(1)上的刻度盘为圆形，其刻度盘上有两圈带缺口的刻度线，其外圈 刻度上标有干球温度刻度(11)，内圈刻度上标有湿球温度刻度(io)，其干球温度和湿球温 度范围均是ot:至IO(TC，干球温度最小刻度分辨率为0.5t:，刻度盘的中央有一根长指针
(12)，指示当前的干球温度，刻度盘的中央有一根短指针(27)，指示当前的湿球温度，长指 针(12)与短指针(27)具有共同的圆心。 指示干球温度的长指针(12)和指示湿球温度的短指针(27)均由一个具有双轴的 仪表用微型步进电机(49)的内外两根驱动轴分别带动，微型步进电机(49)则由专用控制 芯片(48)控制。 控制器壳体(1)的凸出部分插入了一个由螺钉(23)紧固在壳体(1)上的防雷击 单元装置(24)，该单元装置(24)是一次性使用的，上面有一个可用于装配和拆卸的扣手 (25)。 控制器壳体(1)上嵌入了一个漏电开关(26)。 控制器壳体(1)上有一个带A、 B、 C三档的微动开关(29)。控制器壳体(1)下沉的前端台阶上有七个螺旋紧固端子(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)，分别与壳体(1)前侧面的七个接线孔(30) (31) (32) (33) (34) (35) (36)相连。 控制器壳体(1)下沉的后端台阶上有八个螺旋紧固端子(14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)，分别与壳体(1)后侧面的八个接线孔(37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) 相连。 控制器壳体(1)上的凸出部分有四个工况指示的发光二极管，分别是指示风门动 作的发光二极管(13)，指示炉膛风机运转的发光二极管(22)、指示湿球温度传感器采样速 率的发光二极管(9)、指示干球温度传感器采样速率的发光二极管(28)。 在控制器壳体(1)底部的一边有一个可插入导轨的导槽(47)，另一边有一个用于 固定在导轨支架上的弹性卡座(46)、与弹性卡座(46)相连的是一个卡座拉扣(45)，安装 时，可直接将控制器壳体(1)有导槽(47)的一边插入待固定的导轨，另一边用一把起子插 入卡座拉扣(45)的矩形孔，向外拉动卡座拉扣(45)，然后松手，弹性卡座(46)在弹性的作 用下卡住导轨，将控制器的另一边固定在导轨上。
图1是本实用新型右侧的外形图； 图2是本实用新型正视图； 图3是本实用新型外壳的前视图； 图4是本实用新型外壳的后视图； 图5是本实用新型外壳的底部视图； 图6是本实用新型电原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。 本实用新型包括控制器壳体(1)、接地的螺旋紧固端子(2)、干球温度传感器输 入之一的螺旋紧固端子(3)、干球温度传感器输入之二的螺旋紧固端子(4)、干球温度传感 器输入之三的螺旋紧固端子(5)、湿球温度传感器输入之一的螺旋紧固端子(6)、湿球温度 传感器输入之二的螺旋紧固端子(7)、湿球温度传感器输入之三的螺旋紧固端子(S)、湿球 采样速率指示发光二极管(9)、湿球温度刻度盘(10)、干球温度刻度盘(11)、指示干球温度 的长指针(12)、风门动作指示发光二极管(13)、输出控制风门之一的螺旋紧固端子(14)、 输出控制风门之二的螺旋紧固端子(15)、输出控制风门之三的螺旋紧固端子(16)、输出控 制炉膛风机之一的螺旋紧固端子(17)、输出控制炉膛风机之二的螺旋紧固端子(1S)、输出 控制炉膛风机之三的螺旋紧固端子(19)、接市电AC220V的螺旋紧固端子(20) (21)、风机 运转指示发光二极管(22)、紧固螺钉(23)、一次性使用的可更换防雷击单元装置(24)、扣 手(25)、漏电开关(26)、指示湿球温度的短指针(27)、干球采样速率指示发光二极管(28)、 ABC三档微动开关(29)、与螺旋紧固端子(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)对应相连的接线孔(30) (31) (32) (33) (34) (35) (36)、与螺旋紧固端子(14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)对应 相连的接线孔(37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44)、弹性卡座拉扣(45)、用于导轨固定的 弹性卡座(46)、导槽(47)、专用控制芯片PLX560(48)、双轴微型步进电机(49)。 本实用新型采用了上凸的外形结构，因此主要部件处于凸出位置，这种机构的主 要特征是，凸出部分安排了一次性使用且可更换的防雷击单元装置(24)、漏电开关(26)、 四个工况指示发光二极管(9) (13) (22) (28)，一个含干球温度刻度(11)和湿球温度刻度 (10)的刻度盘，干球温度指针(12)和湿球温度指针(27)，壳体上的下沉式台阶主要是安 排螺旋紧固端子，壳体侧面分别是与螺旋紧固端子对应相连的接线孔，其中，壳体下沉的前 台阶上安排的是外接干球传感器(3) (4) (5)的螺旋紧固端子、外接湿球传感器(6) (7) (8) 的螺旋紧固端子，螺旋紧固端子(2)为控制器的接地端，同时兼雷击时的下泄通道；壳体下 沉的后台阶主要安排的是控制风门的(14) (15) (16)螺旋紧固端子、控制炉膛风机的(17) (18) (19)螺旋紧固端子、接市电AC220V(20) (21)的螺旋紧固端子，壳体的侧面安排的是分 别与螺旋紧固端子相连的对应接线孔，布局上前端为弱电输入，后端为强电输出，确保安全 用电。 常规的烟叶烤房大都孤独地建在旷野和靠近烟田的丘陵之处，而每年的烤烟季节 恰好是多雷的雷阵雨季节，所以烤房电子控制设备遭雷击的可能性大大增加，烤烟控制仪 的雷电防护成为必需。经验证明，雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，主要是通过金属管 线如电源线、信号线、控制引线等产生的瞬态浪涌，最常见的致损原因是在电力线上引起的 雷损，造成整个控制器的损毁，所以应作为防扩的重点。为此，本实用新型控制器壳体(1) 上特别组合了一个插入式的一次性使用且可更换的防雷单元装置(24)，它由螺钉(23)固 定在壳体(1)上，(25)是防雷单元装置(24)的扣手，如果防雷单元装置(24)被击穿，旋 松紧固在壳体上的螺钉(23)，提动扣手(25)，可方便将其卸下或重新安装新的防雷单元装 置，与螺旋紧固端子(2)相连的接地穿线孔(30)提供了一个将雷电与雷电电磁脉冲的能量 通过大地泄放的通道，通过该点良好的接地可能导走全部雷击电流，虽然击损了防雷单元 装置(24)，但有效地保护了控制器本体。
5[0025] 与传统采用LCD/LED数字显示干湿球温度的烟叶烤房控制器相比，本实用新型采用了适合人们观察习惯的指针式来指示当前的干球和湿球温度，控制器壳体(1)上凸的台阶上嵌入了一个圆形的刻度盘，其刻度盘上有两圈带缺口的刻度线，其外圈刻度线上标有干球温度刻度(11)，内圈刻度线上标有湿球温度刻度(io)，其干球温度和湿球温度范围都是0t:至IO(TC，干球温度最小刻度分辨率为0.5t:，刻度盘的中央有一根长指针(12)，指示当前的干球温度，刻度盘的中央有一根短指针(27)，指示当前的湿球温度，长指针(12)与短指针(27)具有共同的圆心，但相互独立，分别由一个具有双轴的仪表用微型步进电机(49)的内外两根驱动轴带动，其中外驱动轴带长指针(12)，内驱动轴带短指针(27)，微型步进电机(49)则由专用控制芯片(48)控制，长指针与短指针分别停留在各自刻度盘上的位置，即为当前烤房内的温湿度。 传统的烟叶烤房控制器基本上采用多按键的人机对话模式，人机对话虽然加强了使用者驾驭仪器的能力，但需要相当的专业知识来支撑，增加了使用的难度。本实用新型一个最明显的特征是，控制器上无一个按键，采用无须人工干预的全自动"傻瓜"操作模式。壳体(1)上有一个带A、B、C三档的微动开关(29)，每一档开关表示选择不同的烘烤工艺专家曲线，以适应目前烟区采用的三类烤房气流上升式烤房、气流下降式烤房和小密集式烤房。其中微动开关(29)拨在A档位置，表示选择的是对应气流上升式烤房的烘烤工艺专家曲线；微动开关(29)拨在B档位置，表示选择的是对应气流下降式烤房的烘烤工艺专家曲线；微动开关(29)拨在C档位置，表示选择的是小密集式烤房的烘烤工艺专家曲线。选择不同的烘烤工艺专家曲线后，数据的采样、风机与炉膛风门的控制、烘烤工曲线的设置均由控制器自动完成，大大提高减轻了烟农的劳动强度，特别是减少了人为在变黄、定色、干筋三个关键时期对温度节点的失误设置操作。 本实用新型中，拨动装置(26)既是漏电开关同时也是电源开关，正常工作时，拨动装置(26)处于ON位置，发生漏电或发生雷击击中事件时，漏电开关(26)将从ON位置自动跳到OFF位置。 本实用新型中，采用方便的螺旋紧固接线模式，与螺旋紧固端子(2) (3) (4) (5) (6)(7) (8)对应相连的接线孔分别是(30) (31) (32) (33) (34) (35) (36)，与螺旋紧固端子(14)(15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)对应相连的接线孔分别是(37) (38) (39) (40) (41) (42)(43) (44)，接线时只须对号入座。 本实用新型壳体(1)上的四个工况指示发光二极管，按照如下的模式工作，风门动作时，发光二极管(13)点亮；炉膛风机运转时，发光二极管(22)点亮；湿球温度传感器采样时，发光二极管(9)点亮；干球温度传感器采样时，发光二极管(28)点亮，否则熄灭，整个的运行工况一目了然。 图6是本实用新型的电原理框图，专用控制芯片PLX560 (48)是系统的核心控制部
件，芯片中固化了不同类型烤房的烟叶变黄、定色、干筋三个时期控制节点程序，形成了独
特的数字化程序IP内核，而EEPROM中则写入了学习型数据或拟合后的修正曲线，两种比较
结合通过隶属函数来归纳烘烤对象的模糊程度，自动实现对炉膛风机实现模糊控制，其大
滞后控制遵循设定修改后的烟叶烘烤曲线，并通过湿球温度传感器信号和烟叶烘烤曲线，
将P丽控制技术应用于对缓闭式风门执行机构开启度的脉宽调制控制。 本实用新型的安装十分简便，首先将控制器壳体(1)有导槽(47)的一边插入待固
6定的导轨，另一边则用一把起子插入卡座拉扣(45)的矩形孔内，向外拉动卡座拉扣(45)，然后松手，弹性的固定卡座(46)在弹性的作用下卡住导轨，将控制器的另一边固定在导轨上。 本实用新型具有结构紧凑、指示精度高、使用寿命长，耗电低、可靠性好等优点，其模块化的机构使得安装十分简单，无须干预的"无为"操作模式便于推广应用。
权利要求一种全自动烟叶烘烤温湿度控制器，包括壳体(1)、接线端子、专用控制芯片(48)、仪表用微型步进电机(49)等，其主要特征是，控制器壳体(1)为上凸形状，壳体(1)上有一个包含干球刻度(11)和湿球刻度(10)的刻度盘，壳体(1)上还嵌入了一个漏电开关(26)，插入了一个防雷击单元装置(24)。
2. 根据权利要求l所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，控制器壳体(1) 上的刻度盘为圆形，其刻度盘上有两圈带缺口的刻度线，其外圈刻度上标有干球温度刻度 (11)，内圈刻度上标有湿球温度刻度(10)，其干球温度和湿球温度范围均是0t:至IO(TC ， 干球温度最小刻度分辨率为0.5t:，刻度盘的中央有一根长指针(12)，指示当前的干球温 度，刻度盘的中央有一根短指针(27)，指示当前的湿球温度，长指针(12)与短指针(27)具 有共同的圆心。
3. 根据权利要求1或2所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，指示干球温 度的长指针(12)和指示湿球温度的短指针(27)均由一个具有双轴的仪表用微型步进电机 (49)的内外两根驱动轴分别带动，微型步进电机(49)则由专用控制芯片(48)控制。
4. 根据权利要求l所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，控制器壳体(1) 的凸出部分插入了一个由螺钉(23)紧固在壳体(1)上的防雷击单元装置(24)，该单元装置 (24)是一次性使用的，上面有一个可用于装配和拆卸的扣手(25)。
5. 根据权利要求l所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，控制器壳体(1) 上嵌入了一个漏电开关(26)。
6. 根据权利要求l所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，控制器壳体(1) 上有一个带A、 B、 C三档的微动开关(29)。
7. 根据权利要求l所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，控制器壳体(1) 下沉的前端台阶上有七个螺旋紧固端子(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)，分别与壳体(1)前侧面 的七个接线孔(30) (31) (32) (33) (34) (35) (36)相连。
8. 根据权利要求l所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，控制器壳体(1) 下沉的后端台阶上有八个螺旋紧固端子(14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)，分别与壳体 (1)后侧面的八个接线孔(37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44)相连。
9. 根据权利要求l所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，控制器壳体(1) 上的凸出部分有四个工况指示的发光二极管，分别是指示风门动作的发光二极管(13)，指 示炉膛风机运转的发光二极管(22)、指示湿球温度传感器采样速率的发光二极管(9)、指 示干球温度传感器采样速率的发光二极管(28)。
10. 根据权利要求1所述的全自动烟叶烘烤温湿度控制器，其特征在于，在控制器壳体 (1)底部的一边有一个可插入导轨的导槽(47)，另一边有一个用于固定在导轨支架上的弹 性卡座(46)、与弹性卡座(46)相连的是一个卡座拉扣(45)。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动烟叶烘烤温湿度控制器，包括控制器壳体、防雷单元装置、漏电保护装置、刻度盘、专用控制芯片等，其特征是壳体上嵌入一个圆形的刻度盘，刻度盘上外圈标有干球温度刻度，内圈标有湿球温度刻度，刻度盘的中央有两根长短指针，分别指示当前的干湿球的温度，控制器上有四个发光二极管，分别指示风门、炉膛风机的运行工况，干球与湿球温度传感器的采样速率，本实用新型针对不同类型的烤房，专用控制芯片内预置烘烤工艺专家曲线，可实现烟叶烘烤全程的温湿度自动检测，以及排湿或保湿、升温或稳温的过程控制，保证烤房内温湿度严格按照烘烤工艺曲线变化，无须人工干预，大大提高了烤烟质量，减轻了烟农的劳动强度。
文档编号G05D27/02GK201514590SQ20092025903
公开日2010年6月23日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者卢文波, 彭希南, 荀庆来, 谢稳 申请人:彭希南