一种智能硫磺熏蒸装置的制作方法

1.本发明涉及硫磺熏蒸技术领域，更具体地说，它涉及一种智能硫磺熏蒸装置。


背景技术：

2.硫熏工艺是中药产地传统加工的常用方法，但需要严格控制硫磺熏蒸导致药材残留二氧化硫等有毒有害物质的含量，否则会影响人们身体健康。
3.现有的硫磺熏蒸设备自动化程度低，在熏蒸过程中通过人工监控二氧化硫的浓度，容易造成控制精度差，二氧化硫超标的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种自动化程度高的智能硫磺熏蒸装置。
5.本发明的技术方案是：一种智能硫磺熏蒸装置，包括熏蒸箱，所述熏蒸箱的一侧设有入料口，所述入料口设有第一防护门，所述熏蒸箱设有药材放置区、硫磺加热区、出料检验区，所述药材放置区设有料架、驱动所述料架移动至所述出料检验区的驱动机构，所述药材放置区设有第一so2传感器，所述药材放置区与硫磺加热区之间设有第一控制阀门，所述出料检验区设有第二so2传感器，所述熏蒸箱的另一侧设有第三so2传感器、so2处理区，所述药材放置区与so2处理区之间设有第二控制阀门；还包括控制器，所述控制器电性连接所述驱动机构、第一so2传感器、第一控制阀门、第二so2传感器、第三so2传感器、第二控制阀门。
6.作为进一步地改进，所述硫磺加热区内设有电性连接所述控制器的电加热盘，所述电加热盘上放置有硫磺，所述硫磺加热区的一侧设有第二防护门。
7.进一步地，所述料架设有多层放料层。
8.进一步地，所述药材放置区设有导轨，所述导轨与所述料架底部滑动连接。
9.进一步地，所述驱动机构为气缸或液压缸或电动推杆或直线模组。
10.进一步地，所述出料检验区的一侧设有出料口，所述出料口设有第三防护门。
11.进一步地，所述so2处理区设有碱液池，所述第二控制阀门连接有通入所述碱液池的第一排气管，所述第一排气管上设有电性连接所述控制器的第一风机。
12.进一步地，所述so2处理区一侧连通有so2二次检测区，所述so2二次检测区内设有第四so2传感器，所述so2二次检测区的一侧设有排气口，所述排气口设有第三控制阀门，所述so2二次检测区的顶部设有通入所述碱液池的第二排气管，所述第二排气管上设有第四控制阀门、第二风机，所述控制器电性连接所述第四so2传感器、第三控制阀门、第四控制阀门、第二风机。
13.进一步地，所述第二控制阀门的入口处设有so2报警区，所述第三so2传感器位于所述so2报警区内。
14.进一步地，所述控制器为plc控制器或单片机控制板或工控机。
15.有益效果
16.本发明与现有技术相比，具有的优点为：
17.本发明通过硫磺加热区加热硫磺产生so2，当第一so2传感器检测到药材放置区的so2含量达标时，控制器控制第一控制阀门关闭停止so2供给，当第三so2传感器检测到so2报警区的so2气体的浓度到国家标准值时，控制器控制第二控制阀门打开使so2气体进入so2处理区进行处理，so2气体处理完后，控制器控制驱动机构驱动料架移动至出料检验区，当有第二so2传感器检测到药材中的so2含量合格后，可以将药材取出，否则控制器控制驱动机构驱动料架移动至药材放置区重新进行硫磺熏蒸；本发明自动化程度高，智能性高，无需人工监测so2浓度，控制精度高，硫磺熏蒸质量好。
附图说明
18.图1为本发明的平面结构示意图；
19.图2为本发明中主控芯片的电路图；
20.图3为本发明中电源稳压模块的电路图；
21.图4为本发明中电机控制模块的电路图；
22.图5为本发明中热源控制模块的电路图；
23.图6为本发明中so2传感器的电路图；
24.图7为本发明中启动模式选择电路的电路图；
25.图8为本发明中复位电路的电路图。
26.其中：1-熏蒸箱、2-入料口、3-药材放置区、4-硫磺加热区、5-出料检验区、6-料架、7-驱动机构、8-第一so2传感器、9-第一控制阀门、10-第二so2传感器、11-第三so2传感器、12-so2处理区、13-第二控制阀门、14-电加热盘、15-导轨、16-出料口、17-碱液池、18-第一排气管、19-第一风机、20-so2二次检测区、21-第四so2传感器、22-排气口、23-第三控制阀门、24-第二排气管、25-第四控制阀门、26-第二风机、27-so2报警区、28-硫磺。
具体实施方式
27.下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
28.参阅图1～8，一种智能硫磺熏蒸装置，包括熏蒸箱1，熏蒸箱1的一侧设有入料口2，入料口2设有第一防护门，入料口2用于装料，当然，入料口2也可以用于卸料。熏蒸箱1设有药材放置区3、硫磺加热区4、出料检验区5，药材放置区3设有料架6、驱动料架6移动至出料检验区5的驱动机构7，药材放置区3设有第一so2传感器8。药材放置区3与硫磺加热区4之间设有第一控制阀门9，出料检验区5设有第二so2传感器10。熏蒸箱1的另一侧设有第三so2传感器11、so2处理区12，药材放置区3与so2处理区12之间设有第二控制阀门13。装置还包括控制器，控制器电性连接驱动机构7、第一so2传感器8、第一控制阀门9、第二so2传感器10、第三so2传感器11、第二控制阀门13。
29.在本实施例中，硫磺加热区4内设有电性连接控制器的电加热盘14，电加热盘14上放置有硫磺28，硫磺加热区4的一侧设有第二防护门，便于更换硫磺，优选的，硫磺加热区4内设有风机。
30.料架6设有多层放料层，可以放置多层中药，以提高熏蒸效率。
31.药材放置区3设有导轨15，导轨15与料架6底部滑动连接，驱动机构7可以驱动料架
6沿导轨15往复运动。驱动机构7为气缸或液压缸或电动推杆或直线模组。
32.在一个实施例中，出料检验区5的一侧设有出料口16，出料口16设有第三防护门，用于卸料。
33.so2处理区12设有碱液池17，碱液池17盛放有氢氧化钠或氢氧化钙或氢氧化钾溶液，第二控制阀门13连接有通入碱液池17的第一排气管18，第一排气管18上设有电性连接控制器的第一风机19。
34.so2处理区12一侧连通有so2二次检测区20，so2二次检测区20内设有第四so2传感器21，so2二次检测区20的一侧设有排气口22，排气口22设有第三控制阀门23，so2二次检测区20的顶部设有通入碱液池17的第二排气管24，第二排气管24上设有第四控制阀门25、第二风机26，控制器电性连接第四so2传感器21、第三控制阀门23、第四控制阀门25、第二风机26。
35.第二控制阀门13的入口处设有so2报警区27，第三so2传感器11位于so2报警区27内，当so2报警区27内的so2浓度达到国家标准值时即可以进行排气处理作业，可以防止so2超标及提高控制精度。
36.控制器为plc控制器或单片机控制板或工控机。
37.在本实施例中，控制器为单片机控制板，驱动机构7为直流电机m5驱动的直线模组，第一控制阀门9、第二控制阀门13、第三控制阀门23、第四控制阀门25分别通过第一舵机m1、第二舵机m2、第三舵机m3、第四舵机m4驱动。
38.单片机控制板包括主控芯片u1、直流电机控制模块、电源稳压模块、启动模式选择电路、swd接口电路、晶振电路、复位电路、舵机模块、指示模块、micro-usb模块、热源控制模块、so2传感器模块。电源稳压模块包括220v交流电压输入接线柱1和2、电源开关s1、保险丝f1、变压器t1、整流桥d1，电容c1、c2和电解电容ec1起滤波作用，最终输出12v直流电压。电压转换芯片u2输入12v电源，经转换得到3.3v电压，电压转换芯片u3输入12v电源，经转换得到5v电压，电容c3、c4、c5、c6起滤波作用；指示模块包括串联一起的电阻r13和指示灯led1，其中电阻r13一端接12v电压，指示灯led1另一端接地。
39.连接在控制芯片u1一个i/o引脚上的复位电路，该复位电路中的3.3v上电时，c11充电，在10k电阻r4上出现电压，使得u1芯片复位，几个毫秒后，c11充满，10k电阻r4上电流降为0，电压也为0，使得u1芯片进入工作状态，工作期间，按下k1，c11放电，在10k电阻r4上出现电压，使得u1芯片复位，松开k1，c11又充电，几个毫秒后，u1芯片进入工作状态，电阻r3为限流电阻，控制芯片为stm32f103c8t6单片机芯片。启动模式选择电路，p3为启动模式选择排针，电阻r1和r2为限流电阻，本电路默认选择boot0＝1，boot1＝0，设置为swd下载方式，通过j1与串口连接进行程序下载，可以对控制芯片u1的系统进行快速升级。micro-usb模块，该模块由usb-mrico插座和电阻r6、r8和上拉电阻r5组成，可为u1供电和与pc端进行通讯。直流电机控制模块中l298n电机驱动芯片的i/o与u1相应的i/o连接，直流电机m4与l298n电机驱动芯片的两个i/o口连接。舵机模块的4个单轴总线舵机m1、m2、m3、m4的pwm输入信号引脚对应连接在控制芯片u1的i/o引脚上。so2传感器模块中四个引脚分别为电源正极、电源负极、通信口一和通信口2，4个so2传感器模块中的两通信口分别与相应的u1的i/o引脚连接。热源控制模块使用中间继电器控制，其有一引脚与u1的i/o引脚连接，电阻丝与中间继电器连接。晶振电路模块包括两部分，一部分组成外部高速时钟，一部分组成外部低
速时钟，其中电容c8、c10和晶振y2组成u1的8mhz的外部高速时钟，提供精准的系统时钟，另一部分由电容唐c9、c7和晶振y1组成u1的32.768khz的外部低速时钟，提供精准的定时服务io左右引脚由排针p1、p2组成，实现与外部的信号交互和设置。
40.工作原理：
41.从入料口2将中药装到料架6，控制器控制电加热盘14加热硫磺生产so2气体，控制器控制第一控制阀门9打开使so2气体在药材放置区3与硫磺加热区4之间对流实现熏蒸，当第一so2传感器8检测到药材放置区3的so2含量达标时，控制器控制第一控制阀门9关闭停止so2供给，电加热盘14停止加热，当第三so2传感器11检测到so2报警区27的so2气体的浓度到国家标准值时，控制器控制第二控制阀门13打开并启动第一风机19使so2气体进入so2处理区的碱液池17进行处理，so2气体处理完后，控制器控制驱动机构7驱动料架6移动至出料检验区5，当有第二so2传感器10检测到药材中的so2含量合格后，可以从出料口16将药材取出，否则控制器控制驱动机构7驱动料架6移动至药材放置区3重新进行硫磺熏蒸。本发明自动化程度高，智能性高，无需人工监测so2浓度，控制精度高，硫磺熏蒸质量好。
42.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。