一种适用于烤烟品种和调制试验的自动化烟叶烘烤箱的制作方法

1.本实用新型涉及烟草加工技术领域，特别是涉及一种适用于烤烟品种和调制试验的自动化烟叶烘烤箱。


背景技术：

2.烤烟品种或栽培烘烤试验的鲜烟数量有限，在烟叶片采摘编夹或竿后，不同处理往往10-20夹或竿不等。长期以来，试验烟叶都是随同其他非试验烟叶共同放到大型密集烤房内烘烤，特别是品种试验烟叶，很多夹杂在同一座密集烤房内一起进行烘烤，因而烘烤技术员不能根据各自的烘烤特性精确地执行不同品种的烘烤工艺。为了改变这一状况，研究人员设计了多种类型的试验烘烤箱，如一种烘烤烟叶烘烤箱(cn201821622001.x)、一种烟草恒温烘烤房 (cn202021417160.3)、电膜加热式试验用烤箱(cn201220119799.2) 和一种高质高效的烟叶烤箱(cn202010178721.7)等，但是上述试验烘烤箱都存在热效率不高、风控粗放、取样不便和观察视野受限等问题，影响试验烟叶处理烘烤工艺的精准执行。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种适用于烤烟品种和调制试验的自动化烟叶烘烤箱，以解决上述现有技术存在的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种适用于烤烟品种和调制试验的自动化烟叶烘烤箱，包括箱体，所述箱体内设置有烘烤部、称重部和照明部；所述箱体的外壁设置有观察部和通风部，所述箱体的外壁固定安装有控制箱和控制仪；
5.所述烘烤部包括设置所述箱体内的循环组件和安装在所述控制箱内的变频器，所述变频器与所述循环组件电性连接；
6.所述称重部包括设置在所述箱体内的称重组件和设置在所述控制箱内的转换器，所述转换器与所述称重组件电性连接。
7.优选的，所述循环组件包括设置在所述箱体内的加热器，所述加热器的上方设置有循环风机，所述加热器与所述循环风机之间设置有隔墙；所述循环风机与所述变频器电性连接，所述加热器与所述控制仪电性连接。
8.优选的，所述循环组件还包括设置在所述箱体内的活动板，所述活动板与所述箱体转动连接，所述活动板上连接有拉线，所述拉线伸出所述箱体；所述箱体的侧壁固定安装有电动搅轮，所述拉线缠绕在所述电动搅轮上。
9.优选的，所述称重组件包括与所述箱体内壁固接的若干支架，所述支架的顶面固接有传感器，若干所述传感器的顶面固定安装有同一个框架；若干所述传感器均与所述转换器电性连接。
10.优选的，所述框架上可拆卸连接有烟夹，所述烟夹上夹持有烟叶。
11.优选的，所述通风部包括设置在所述箱体前壁的进风门，所述进风门连通所述箱体的内腔与外界；所述箱体的两侧壁分别安装有排湿百叶窗，所述排湿百叶窗连通所述箱
体的内腔与外界。
12.优选的，所述观察部包括设置在所述箱体后端的后观察窗，和设置在所述箱体侧壁的侧观察窗；所述侧观察窗设置在与所述箱体上与所述控制箱相同的侧壁；所述侧观察窗外设置有侧观察门，所述后观察窗外设置有后观察门。
13.优选的，所述箱体的后端铰接有装烟门，所述后观察窗设置在所述装烟门上；所述箱体上远离所述控制箱的侧壁开设有取样门。
14.优选的，所述侧观察窗与所述后观察窗外均设置有摄像机。
15.优选的，所述照明部包括设置在所述箱体内的照明灯，所述照明灯与所述控制仪电性连接。
16.本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型公开一种适用于烤烟品种和调制试验的自动化烟叶烘烤箱，与现有技术中的烟叶烘烤箱相比，本实用新型通过变频器和通风部控制根据烟叶的数量控制烟叶烘烤的最佳通风量；称重组件与之电性连接的转换器，方便精确称重并记录烟叶在烘烤过程中的失水状况，不但能够辅助试验人员向更为科学工艺方向调整，而且通过计算能够快速检测出烟叶含水量，掌握烟叶烘烤在线的失水规律；照明部和观察部方便试验人员观察烘烤过程的变化以及在烟叶的烘烤过程中全程录像或拍照。本实用新型根据科研项目小批量鲜烟叶烘烤试验的特征，在原有烘烤箱的基础上增添了风速调控、在线称重和灯光照明系统，改进了取样、观察和热源等功能，使用后能够准确的落实密集烘烤工艺，特别对于品种烘烤，其他小区烘烤试验效果很好，以较小的鲜烟使用量获得对每一个试验处理最佳的烘烤效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型后侧轴视图；
19.图2为本实用新型前侧轴视图；
20.图3为本实用新型装烟室内部结构示意图；
21.图4为本实用新型称重组件结构示意图；
22.图5为图4中a的局部放大图；
23.图6为本实用新型控制箱和控制仪结构示意图；
24.图7位本实用新型的工作流程图；
25.其中，1、箱体；2、装烟门；3、后观察门；4、移动轮；5、排湿百叶窗；6、拉线；7、电动搅轮；8、取样门；9、保温外壳；10、加热室维修门；11、进风门；12、循环风机；13、活动板；14、照明灯；15、固定轮轴；16、控制箱；17、侧观察门；18、控制仪；19、隔墙；20、夹板；21、加热器；22、后观察窗；23、支架；24、传感器；25、框架；26、烟夹；27、密封胶条；28、侧观察窗；29、烟叶； 30、门卡；31、数据线；32、转换器；33、安全开关；34、变频器。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.参照图1-7，本实用新型提供一种适用于烤烟品种和调制试验的自动化烟叶烘烤箱，包括箱体1，箱体1内设置有烘烤部、称重部和照明部；箱体1的外壁设置有观察部和通风部，箱体1的外壁固定安装有控制箱16和控制仪18；
29.烘烤部包括设置箱体1内的循环组件和安装在控制箱16内的变频器34，变频器34与循环组件电性连接；
30.称重部包括设置在箱体1内的称重组件和设置在控制箱16内的转换器32，转换器32与称重组件电性连接。
31.本实用新型公开一种适用于烤烟品种和调制试验的自动化烟叶 29烘烤箱，与现有技术中的烟叶29烘烤箱相比，本实用新型通过变频器34和通风部控制根据烟叶29的数量控制烟叶29烘烤的最佳通风量；称重组件与之电性连接的转换器32，方便精确称重并记录烟叶29在烘烤过程中的失水状况，不但能够辅助试验人员向更为科学工艺方向调整，而且通过计算能够快速检测出烟叶29含水量，掌握烟叶29烘烤在线的失水规律；照明部和观察部方便试验人员观察烘烤过程的变化以及在烟叶29的烘烤过程中全程录像或拍照。本实用新型的设备配套于烟草商业系统在研项目的各类品种、栽培和调制的试验，针对烟叶29生产中小批量鲜烟叶29烘烤需求，依据烟叶29 调制试验要求或需要探索的烘烤特性，通过本烘烤箱的操作而满足不同试验处理烟叶29烘烤的需求，达到模拟大型密集烤房减少试验误差，以最小的鲜烟使用量获得对每一个试验处理最佳的烘烤效果。
32.进一步的，控制箱16内安装有安全开关33，作为本装置的电气总开关，安全开关33分别与控制仪18、转换器32、变频器34电性连接，保证上述元器件的用电安全，当发生漏电或短路时，安全开关 33自动断开断电，防止事故扩大。
33.进一步优化方案，循环组件包括设置在箱体1内的加热器21，加热器21的上方设置有循环风机12，加热器21与循环风机12之间设置有隔墙19；循环风机12与变频器34电性连接，加热器21与控制仪18电性连接。风速调控是实现本装置技术效果的核心部分，循环风机12为本装置内的热风循环提供动力，将低温的空气送入加热室内与加热器21进行热交换，低温空气温度升高成为高温热风，高温热风通过隔墙19后从隔墙19的上端或下端送入装烟室并吹到装烟室内的烟叶29上，高温热风与烟叶29发生热交换，将烟叶29内的一部分水带出并变成低温空气；再次经过循环风机12的带动流向加热室的加热器21，再一次循环；变频器34用于控制循环风机12的风压和风量，新鲜的烟叶29的数量在不同试验处理、相同试验处理同批次和不同批次之间存在差异，所需的通风量也不相同，传统试验性质的烟叶29烘烤箱或烘烤房具有固定风量和风压的风机，当通风量过高时排湿过快容易把新鲜的烟叶29烤青，当通风量过低时，排湿不畅容易把新鲜的烟叶29烤黑，影响烘烤工艺的正确执行。增添本变频器34起到调节循环风机12转速的作用，通过调节变频器34 的功率输出频率，来调
节烘烤箱内的通风量。
34.进一步的，生产上密集烘烤要求烟叶29的叶尖风速在0.1-0.2 m/s之间，在使用变频器34调节循环风机12的风速时，开启侧面观察门，通过多层隔热玻璃制成的侧面观察窗观察到烟叶29的叶尖左右摇摆0.5cm为合适的频率。
35.进一步的，加热器21优选石墨烯低温电热棒或石墨烯低温电热膜，为高效的电能转换器32，电能转化效率在99％以上，供热控制程序的能量输出由原来的燃煤程序改变为电热，温度控制更加方便，同时更加环保节能。
36.进一步的，加热器21的顶端固定有夹板20，用于将加热室与装烟室分离，防止加热室的温度影响烟叶29的烘烤，导致数据失真。
37.进一步优化方案，循环组件还包括设置在箱体1内的活动板13，活动板13与箱体1转动连接，活动板13上连接有拉线6，拉线6伸出箱体1；箱体1的侧壁固定安装有电动搅轮7，拉线6缠绕在电动搅轮7上。活动板13设置在循环风机12的上方，电动搅轮7转动，通过拉线6带动活动板13转动，能调节循环风机12的方向，适应不同的风循环方向和循环速度。
38.进一步的，箱体1的内腔顶面固接有若干固定轮轴15，拉线6 绕设在固定轮轴15上，固定轮轴15用于支撑拉线6，也用于对拉线 6进行换向；固定轮轴15的工作原理参考现有技术中的定滑轮，为现有技术，此处不进行赘述。
39.进一步优化方案，称重组件包括与箱体1内壁固接的若干支架 23，支架23的顶面固接有传感器24，若干传感器24的顶面固定安装有同一个框架25；若干传感器24均与转换器32电性连接。支架 23的数量为4个，每个支架23上固定一个传感器24，每个传感器 24的顶端分别与框架25底面的四角固接，传感器24通过数据线31 与转换器32电性连接；当新鲜的烟叶29通过烟夹26放到框架25上到烟叶29烘烤结束的整个过程中，传感器24获得的重量数据通过数据线31传送到转换器32，并在转换器32内转化成计算机语言，然后采用rs485通讯口通过数据传感线传送到控制仪18上，控制仪18 内的芯片记录并在控制仪18的显示屏幕上显示，信号传递的频率可在控制仪18进行设置。试验人员通过读取烟叶29在烘烤过程中的烟叶29重量，掌握烟叶29的失水状况和规律，能够辅助试验人员更充分认识被烘烤烟叶29的烘烤特性，更利于烘烤工艺向科学控制方向调整。
40.进一步的，控制仪18为现有技术中常用的控制元器件，其内部的程序和逻辑均为现有技术，此处不进行赘述。
41.进一步的，为了防止烟叶29烘烤后期50℃以上的高温对传感器24和数据线31的影响，采用绝缘材料密封传感器24的感应部分，在不影响传感器24工作的前提下，保护传感器24，也防止传感器24 的测量数据失真；数据线31部分的外壁包裹隔热材料，防止高温导致数据线31外皮软化，影响数据传递。
42.进一步优化方案，框架25上可拆卸连接有烟夹26，烟夹26上夹持有烟叶29。烘烤时，将烟叶29通过烟夹26固定，将烟叶29自由悬吊在框架25上，此为现有技术中烟叶29烘烤过程中的常规装夹方式，此处不进行赘述。
43.进一步优化方案，通风部包括设置在箱体1前壁的进风门11，进风门11连通箱体1的内腔与外界；箱体1的两侧壁分别安装有排湿百叶窗5，排湿百叶窗5连通箱体1的内腔与外界。当烟叶29烘烤时，新鲜的烟叶29内的水分散失，导致箱体1内的空气湿度升高，不利于烟叶29的烘烤，因此需要潮湿的空气排出，并导入外间的新鲜空气；烘烤烟叶29时，含水的
潮湿空气从侧壁的排湿百叶窗5排出，外界的新鲜空气从进风口进入，对箱体1内的空气进行更新，方便烟叶29的烘烤。
44.进一步的，进风门11和排湿百叶窗5的通风量为可控的，方便根据不同的烟叶29熟练和烘烤速度进行调节，保证排湿及时但也不会过快导致烟叶29烘干速度过快；保证烟叶29的品质。
45.进一步优化方案，观察部包括设置在箱体1后端的后观察窗22，和设置在箱体1侧壁的侧观察窗28；侧观察窗28设置在与箱体1上与控制箱16相同的侧壁；侧观察窗28外设置有侧观察门17，后观察窗22外设置有后观察门3。后观察窗22和侧观察窗28均用于在烟叶29烘烤过程中进行观察，扩大观察面积，减少观察死角，不但能够看得烟叶29横竿或烟夹26方向的烟叶29颜色变化和状态变化，而且能够看得顺烟竿或烟夹26方向烟叶29的颜色变化和状态变化；后观察窗22和侧观察窗28均采用多层比例隔热，保温效果良好，降低热量损失，也防止烘烤过程对外界的影响；侧观察门17和后观察门3用于不需要观察或者记录时遮挡侧观察窗28和后观察窗22；侧观察门17和后观察门3也是由保温材料制作，同时会增加了侧观察窗28和后观察窗22的保温隔热效果。
46.进一步优化方案，箱体1的后端铰接有装烟门2，后观察窗22 设置在装烟门2上；箱体1上远离控制箱16的侧壁开设有取样门8。装烟门2用于将新鲜的烟叶29装入箱体1内，将烘烤好的烟叶29取出，装入和取出方便；取样门8的尺寸不小于常规烟叶29的尺寸，方便对烟叶29整体取样观察，增加了烟叶29的可选度，防止烟叶 29成品受损；装烟门2和取样门8均为隔热材料制作，减少了热量损失。
47.进一步的，为了增加装烟门2和取样门8与箱体1之间的密封性和隔热性，装烟门2和取样门8与箱体1之间均设有密封胶条27；此为门窗常用的密封隔热技术，此处不再进行赘述。
48.进一步的，为了方便装烟门2和取样门8与箱体1的闭合，装烟门2和取样门8与箱体1之间分别设置有门卡30，当取样门8和装烟门2关闭时通过门卡30与箱体1锁闭，防止烘烤过程误开导致的实验数据失真；门卡30为常用的门窗自锁装置，此处不进行赘述。
49.进一步的，箱体1侧壁开设有加热室维修门10，方便对加热室以及加热室内的加热器21进行维修；在设备上设置维修孔或维修门是机械设备的常用手段。
50.进一步优化方案，侧观察窗28与后观察窗22外均设置有摄像机。摄像机用于拍摄记录烟叶29烘烤的全过程，记录烟叶29烘烤过程的烟叶29变化情况，作为记录资料保存，便于后续查阅和归纳总结。
51.进一步优化方案，照明部包括设置在箱体1内的照明灯14，照明灯14与控制仪18电性连接。照明灯14保证烟叶29烘烤过程中的照明，方便亮度较低时的观察和拍摄；根据光照需要通过控制仪18 控制照明灯14的亮度和开合，保证光照的均匀性。
52.进一步的，照明灯14优选卫浴灯，具有良好的防水性能，防止烟叶29烘烤出的水蒸气导致照明灯14损坏，延长照明灯14的使用寿命。
53.进一步的，为了方便本装置的移动，箱体1的底端固接有移动轮 4；移动轮4优选万向轮，转向、移动、刹车功能齐全，万向轮为现有技术，此处不进行赘述。
54.进一步的，为了防止烟叶29烘烤过程中的热量损失，同时防止烘烤的高温影响外界环境和外界的控制设备，箱体1的外壁设置有一层保温外壳9；保温外壳9的保温隔热远离
为现有技术，此处不进行赘述。
55.使用方法：
56.使用前先检查本装置个部件的完好性；接通电源，检查照明灯 14、循环风机12、传感器24和控制元件是否正常工作，检查完成后准备烘烤烟叶29。
57.选取待烘烤的新鲜烟叶29，将烟叶29装夹到烟夹26上，打开装烟门2，将烟夹26安装到框架25上，通过转换器32读取烟叶29 的重量数据；在关闭装烟门2，并通过装烟门2上的锁具锁紧；同时检查取样门8和加热室维修门10
58.根据烟叶29的数量和种类选取合适的通风量，通过变频器34调节循环风机12的风量和风压，再调节加热器21的加热温度以及进风门11和排湿百叶窗5的开合程度，调整完成后闭合开关，加热器21 通电加热，循环风机12开始工作，带动箱体1内的空气循环对烟叶 29进行烘烤。
59.在烘烤的过程中，通过控制仪18记录烟叶29的重量变化并生成重量曲线，根据箱体1内的亮度调节控制照明灯14进行补光照明；通过后观察窗22和侧观察窗28实时观察烟叶29的变化，同时使用摄像机拍摄视频资料。
60.烟叶29烘烤完一段时间后，开启取样门8进行取样，通过样品判断烟叶29的品质和烘烤情况，烘烤完成后加热其电源，开启装烟门2将烟叶29取出即可进行检测。
61.本实用新型的设备配套于烟草商业系统在研项目的各类品种、栽培和调制的试验，针对烟叶29生产中小批量鲜烟叶29烘烤需求，依据烟叶29调制试验要求或需要探索的烘烤特性，在原有烘烤箱的基础上增添了风速调控、在线称重和灯光照明系统，改进了取样、观察和热源等功能，使用后能够准确的落实密集烘烤工艺，特别对于品种烘烤，烘烤试验效果很好，通过本烘烤箱的操作而满足不同试验处理烟叶29烘烤的需求，达到模拟大型密集烤房减少试验误差，以最小的鲜烟使用量获得对每一个试验处理最佳的烘烤效果。
62.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型，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实用新型的限制。
63.以上的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。