远红外连续杀青的控制方式详解.docx

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远红外连续杀青的控制方式详解

本发明公开了一种茶叶远红外杀青机组及其杀青方法，其特征在于，采用至少包括两组远红外杀青机和两组茶叶自动上料机，所述远红外杀青机和茶叶自动上料机交替排列，利用远红外线进行自动杀青，并使得茶叶经过远红外杀青机杀青后能够进行冷却回潮，从而实现对茶叶高效杀青的效果。

1.一种茶叶远红外杀青机组，包括远红外杀青机和茶叶自动上料机，其特征在于：

至少包括两组远红外杀青机和两组茶叶自动上料机，所述远红外杀青机和茶叶自动上料机交替排列。

2.根据权利要求1所述的茶叶远红外杀青机组，其特征在于：

所述远红外杀青机包括机体，机体内部设有腔体，所述腔体下部设有由振动设备驱动的料斗振动槽，所述料斗振动槽两侧分别是入料口和出料口，所述腔体上部位置设有远红外光谱发生装置，所述料斗振动槽连接有控制其振动频率的变频器与PLC控制器。

3.根据权利要求2所述的茶叶远红外杀青机组，其特征在于：

所述远红外光谱发生装置处设有温度传感器，其顶部位置设有排热管道，所述远红外光谱发生装置中还设有脉冲宽度调制器，脉冲宽度调制器与PLC控制器连接，所述料斗振动槽从自入料口至出料口设有5度的倾斜角。

4.根据权利要求1所述的茶叶远红外杀青机组，其特征在于：

所述茶叶自动上料机，所述自动上料机包括壳体，所述壳体内设有与PLC控制器连接的循环上料的上料仓。

5.根据权利要求1所述的茶叶远红外杀青机组，其特征在于：

所述远红外杀青机和茶叶自动上料机包括第一远红外杀青机和第二远红外杀青机；所述茶叶自动上料机包括第一茶叶自动上料机和第二茶叶自动上料机；所述第一远红外杀青机、第一茶叶自动上料机、第二远红外杀青机和第二茶叶自动上料机依次排列。

6.根据权利要求2-5任一项所述的茶叶远红外杀青机组，其特征在于：

还设有与脉冲宽度调制器连接的PID控制器，PID控制器用于控制远红外光谱发生装置的发热温度；

所述PLC控制器与PID控制器连接，PLC控制器整体控制茶叶自动上料机上料速度、料斗振动槽震动频率以及远红外光谱发生装置的发热量；

还包括用具数据记录的数据记录查询模块，该模块与远红外光谱发生装置，振动设备，温度传感器以及PLC控制器连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的茶叶远红外杀青机组的杀青方法，其特征在于包括一下步骤：

1）第一次杀青：

将茶叶放在第一茶叶自动上料机中，通过第一茶叶自动上料机中的上料仓将物料投入第一远红外杀青机中，经过料斗振动槽进行茶叶震动输送，并在远红外光谱发生装置的加温下进行初次杀青；

2）茶叶冷却回潮：

将经过初次杀青后的茶叶投放至第二茶叶自动上料机中进行冷却回潮；

3）二次杀青：

经过第二茶叶自动上料机中上料仓的冷却回潮后，将茶叶投入第二红外杀青机中进行二次杀青，随后由第二红外杀青机中的料斗振动槽抛入物料收集装置中。

8.根据权利要求7所述的茶叶远红外杀青机组的杀青方法，其特征在于：

在步骤1）至步骤3）中，PLC控制器控制整体控制茶叶自动上料机上料速度、料斗振动槽震动频率以及远红外光谱发生装置的发热量；其中，通过PLC控制脉冲宽度调制器将远红外光谱发生装置的输出温度在230℃至250℃间。

9.根据权利要求7所述的茶叶远红外杀青机组的杀青方法，其特征在于：

在步骤1）至步骤3）中，第一茶叶自动上料机中的上料仓上料速度和第一远红外杀青机中料斗振动槽震动速度保持1比2；第二茶叶自动上料机中的上料仓上料速度和第而远红外杀青机中料斗振动槽震动速度保持1比3。

10.根据权利要求7所述的茶叶远红外杀青机组的杀青方法，其特征在于：

在步骤1）至步骤3）中，远红外光谱发生装置，料斗振动槽的驱动装置，温度传感器以及各个PLC控制器的变化数据均记录在数据记录查询模块中，数据记录查询模块将信息转化成表表形式反映在计算机中。

茶叶远红外杀青机组及其杀青方法

技术领域

本发明属于茶叶深加工领域，具体是一种茶叶远红外杀青机组及其杀青方法。

背景技术

杀青是制备绿茶的第一道工序，其目的是通过高温破坏和钝化鲜叶中的氧化酶活性，抑制鲜叶中的茶多酚等的酶促氧化，蒸发鲜叶中部分水分，使茶叶变软，以便于下一步加工。

同时，通过杀青使茶叶散发出清香气味，以促进良好香气的形成。

因此，杀青是制备绿茶的关键工序，影响杀青效果的关键因素是杀青温度和杀青时间。

随着科学技术的不断进步，茶叶杀青对生产技术及设备的要求也越来越高。

远红外辐射干燥是近些年比较流行的一种干燥方式，该辐射加热是以电磁波的方式传感内能的过程。

与传统的传导对流干燥相比，远红外辐射干燥具有加热效率高。

受热均匀、节约能源及降低污染等优点。

传统的滚筒杀青机或振槽杀青机，受限于自身热源功率大小的因数，为了保持较高杀青的温度，在杀青的过程中，茶叶在均需在滚筒或振槽内停留较长的时间，因此影响了杀青的效率，传统的杀青控制方式，大多采用模糊PID控制方式，在该方式的控制下，杀青温度上下波动极大，达±20℃，这远远达不到精确控制杀青温度的目的，也使得茶叶的生产过程不能达到一致性。

另外通过查新，我们检索到以下公开文献，但是均存在一定的缺陷，例如：

中国专利，申请号：

CN201020605285.9，一种微波远红外组合的茶叶杀青干燥装置，属于茶叶等物料加工技术领域。

包括喂料机构、杀青干燥机构以及设置于装置内的物料传送机构，其特征在于：

所述杀青干燥机构由微波杀青干燥室、远红外提香干燥室以及衔接于微波杀青干燥室与远红外提香干燥室之间的物料提升机构组成；所述远红外提香干燥室的出料口处设有冷却室。

但是该设备存在烘干方式久，茶叶杀青温度拨动大的缺陷。

因此，这就需要一种自动化程度高，且杀青效果好的设备或者方法以解决现有技术中的缺陷。

发明内容

本发明针对现有的杀青设备中存在的缺陷，提供一种茶叶远红外杀青机组及其杀青方法以提高茶叶杀青的效率的质量。

本发明中的设备的方案是通过这样实现的：

一种茶叶远红外杀青机组，包括远红外杀青机和茶叶自动上料机，至少包括两组远红外杀青机和两组茶叶自动上料机，所述远红外杀青机和茶叶自动上料机交替排列。

本发明的构思原理是：

通过将多组的远红外杀青机组和茶叶自动上料机交替排列结合，利用远红外线进行自动杀青，并使得茶叶经过远红外杀青机杀青后能够进行冷却回潮，从而实现对茶叶高效杀青的效果。

本发明中，作为进一步的方案，所述远红外杀青机包括机体，机体内部设有腔体，所述腔体下部设有由振动设备驱动的料斗振动槽，所述料斗振动槽两侧分别是入料口和出料口，所述腔体上部位置设有远红外光谱发生装置，所述料斗振动槽处设有控制其振动频率的变频器与PLC控制器。

通过远红外杀青机料斗振动槽和使得茶叶在传递过程中进行震动，并通过远红外光谱发生装置来实现茶叶的杀青。

本发明中，作为进一步的方案，所述远红外光谱发生装置处设有温度传感器，其顶部位置设有排热管道，所述远红外光谱发生装置中还设有脉冲宽度调制器，脉冲宽度调制器与PLC控制器连接，所述料斗振动槽从自入料口至出料口设有5度的倾斜角。

通过PLC控制脉冲宽度调制器，从而调节远红外光谱发生装置的温度；而料斗振动槽从自入料口至出料口设有5度的倾斜角，有利于茶叶的震动行走。

本发明中，作为进一步的方案，所述茶叶自动上料机，所述自动上料机包括壳体，所述壳体内设有与PLC控制器连接的循环上料的上料仓。

通过PLC控制上料仓的运动，使得上料仓的速度与料斗振动槽的震动速度以及远红外光谱发生装置的温度保持一定的比率，从而使得茶叶的杀青效果达到最佳，例如：

当远红外光谱发生装置的温度为250℃时，料斗振动槽的振动转度为1120r/min，上料仓的上料电机转速为570r/min;当远红外光谱发生装置的温度为210℃时，料斗振动槽的振动转度为1020r/min，上料仓的上料电机转速为495r/min;

本发明中，作为优选方案，所述远红外杀青机和茶叶自动上料机包括第一远红外杀青机和第二远红外杀青机；所述茶叶自动上料机包括第一茶叶自动上料机和第二茶叶自动上料机；所述第一远红外杀青机、第一茶叶自动上料机、第二远红外杀青机和第二茶叶自动上料机依次排列。

经过测试，采用两组远红外杀青机和茶叶自动上料机交替排列的方式最为节约成本，效率最高，前边一台杀青机出料之后经喂料机再次上料到后边一台杀青机再次杀青，且中间的上料机起到杀青过程间隙中的冷却回潮作用。

本发明中，作为进一步的方案，还设有与脉冲宽度调制器连接的PID控制器，PID控制器用于控制远红外光谱发生装置的发热温度；所述PLC控制器与PID控制器连接，PLC控制器整体控制茶叶自动上料机上料速度、料斗振动槽震动频率以及远红外光谱发生装置的发热量；还包括用具数据记录的数据记录查询模块，该模块与远红外光谱发生装置，振动设备，温度传感器以及PLC控制器连接。

本发明中，上述机组的杀青方法如下：

步骤1：

第一次杀青：

将茶叶放在第一茶叶自动上料机中，通过第一茶叶自动上料机中的上料仓将物料投入第一远红外杀青机中，经过料斗振动槽进行茶叶震动输送，并在远红外光谱发生装置的加温下进行初次杀青；

步骤2：

茶叶冷却回潮：

将经过初次杀青后的茶叶投放至第二茶叶自动上料机中进行冷却回潮；

步骤3：

二次杀青：

经过第二茶叶自动上料机中上料仓的冷却回潮后，将茶叶投入第二红外杀青机中进行二次杀青，随后由第二红外杀青机中的料斗振动槽抛入物料收集装置中。

本发明中，在上述在步骤1至步骤3中，PLC控制器控制控制器整体控制茶叶自动上料机上料速度、料斗振动槽震动频率以及远红外光谱发生装置的发热量；其中，通过PLC控制脉冲宽度调制器将远红外光谱发生装置的输出温度在230℃至250℃间。

上述步骤1至步骤3中，第一茶叶自动上料机中的上料仓上料速度和第一远红外杀青机中料斗振动槽震动速度保持1比2；第二茶叶自动上料机中的上料仓上料速度和第而远红外杀青机中料斗振动槽震动速度保持1比3。

通过上述最优的比例，使得茶叶经过杀青后，鲜叶失重33%-37%，达到杀青熟、透、匀的要求，不但避免了由于杀青温度过低引起的“红梗红叶”和杀青温度过高产生的焦边、斑点现象，更有效的降低了茶叶中茶多酚的含量，对降低夏秋茶苦涩味即提高茶叶口感有显著作用。

上述远红外光谱发生装置，料斗振动槽的驱动装置，温度传感器以及各个PLC控制器的变化数据均记录在数据记录查询模块中，数据记录查询模块将信息转化成表表形式反映在计算机中，使得人可以通过观察计算机记录下来的数据曲线对茶叶的杀青进行调整。

本发明的有突出的实际特点和显著进步是：

1.本发明精准的控制了杀青环境所需要的温度，在杀青过程中，杀青环境温度波动范围在±2℃以内。

2.将上料电机、杀青振动槽电机、远红外光谱发生装置三者形成闭环回路控制系统，并通过PLC控制系统进行控制，仅通过对杀青温度的设置，即使得三者之间的运转参数实现最佳化。

3.引入了数据记录管理系统，通过数据记录查询模块，对每次杀青过程中变化的参数实行保存记录，对寻求最佳茶叶杀青参数及保证茶叶生产批次的一致性有着重要作用。

4.在杀青方式中引用了先杀青后短暂冷却回潮再二次杀青的杀青概念，通过实践证明，以该方式杀青出的茶叶在失水量的控制及降低茶叶中茶多酚含量等方面均有显著成效。

5．降低了人为因素而影响杀青品质的结果。

本发明所述的杀青过程中，操作员仅需在第一上料机处进行简单的喂料工作，其余工作参数均由PLC进行控制。

附图说明

图1是实施例1中机组的整体结构示意图；

图2是远红外杀青机的结构示意图；

图3是茶叶上料机的结构示意图；

图4是本发明个元件的控制示意图

图中零部件名称及序号：

远红外杀青机A，

机体A1、料斗振动槽A2、振动槽支架A3、振动槽电机A4、远红外光谱发生装置A5、排热管A6、腔体A7、温度传感器A8。

茶叶自动上料机B，

壳体B1、上料仓B2、电动机B3。

具体实施方式

以下结合附图和实施例描述本发明，以下实施例以发明最优效果进行解释说明。

实施例1：

如图1所示，是本实施例的结构示意图，其包括两组交替排列的远红外杀青机A和茶叶自动上料机B，自右向左第一远红外杀青机、第一茶叶自动上料机、第二远红外杀青机和第二茶叶自动上料机依次排列，远红外杀青机A包括机体A1，机体A1内部设有腔体A7，腔体A7下部设有由振动槽电机A4驱动的料斗振动槽A2,料斗振动槽A4两侧分别是入料口和出料口，料斗振动槽A2从自入料口至出料口设有5度的倾斜角。

腔体A7上部位置设有远红外光谱发生装置A5,远红外光谱发生装置A5处设有温度传感器A8，其顶部位置设有排热管A6、振动槽电机A4与控制其振动频率的变频器以及PLC控制器连接，而远红外光谱发生装置中还设有脉冲宽度调制器，脉冲宽度调制器与PID控制器，PID控制器也与PLC控制器连接。

茶叶自动上料机B包括壳体B1，壳体B1内设有与PLC控制器连接的循环上料的上料仓B2，上料仓B2可以是循环输送带或者输送槽，电动机B3是上料仓B2的动力源，电动机B3也与PLC控制器连接。

上述的PLC控制器是控制第一远红外杀青机、第一茶叶自动上料机、第二远红外杀青机和第二茶叶自动上料机的总PLC控制器，当然，也可以根据本发明对PLC控制器进行分组设计。

PLC控制器与PID控制器连接，PLC控制器整体控制茶叶自动上料机上料速度、料斗振动槽震动频率以及远红外光谱发生装置的发热量；还包括用具数据记录的数据记录查询模块，该模块与远红外光谱发生装置，振动设备，温度传感器以及PLC控制器连接。

本实施例中的茶叶杀青方法如下：

步骤一，将茶叶放在第一茶叶自动上料机中，通过第一茶叶自动上料机中的上料仓B2将物料投入第一远红外杀青机中，经过料斗振动槽A4进行茶叶震动输送，并在远红外光谱发生装置A5的加温下进行初次杀青，其中，第一茶叶自动上料机的料斗振动槽A2震动速度是570r/min，红外光谱发生装置加热温度是250℃；步骤二，：

将经过初次杀青后的茶叶投放至第二茶叶自动上料机中进行冷却回潮；冷却回潮时间是85S，步骤三，经过第二茶叶自动上料机中上料仓的冷却回潮后，将茶叶投入第二红外杀青机中进行二次杀青，其杀青过程与第一次杀青过程一样，但是第二自动上料机的料斗振动槽A2震动速度是350r/min，红外光谱发生装置加热温度是230℃。

而上述PLC控制器控制整体控制茶叶自动上料机上料速度、料斗振动槽震动频率以及远红外光谱发生装置的发热量；当时加热温度进行变化时,温度传感器A8将热量信息传递至PLC中,通过PLC控制脉冲宽度调制器将远红外光谱发生装置的输出温度在230℃至250℃间，第一茶叶自动上料机中的上料仓B2上料速度和第一远红外杀青机中料斗振动槽A2震动速度保持1比2；第二茶叶自动上料机中的上料仓B2上料速度和第而远红外杀青机中料斗振动槽震A2动速度保持1比3。

远红外光谱发生装置A5，振动槽电机A4，温度传感器以及PLC控制器的变化数据均记录在数据记录查询模块中，数据记录查询模块将信息转化成表表形式反映在计算机中。

实施例2：

本实施例中，与实施例1不同之处在于，第一茶叶自动上料机的料斗振动槽A2震动速度是600r/min，红外光谱发生装置加热温度是252℃；步骤二，：

将经过初次杀青后的茶叶投放至第二茶叶自动上料机中进行冷却回潮；冷却回潮时间是87S，步骤三，经过第二茶叶自动上料机中上料仓的冷却回潮后，将茶叶投入第二红外杀青机中进行二次杀青，其杀青过程与第一次杀青过程一样，但是第二自动上料机的料斗振动槽A2震动速度是355r/min，红外光谱发生装置加热温度是235℃，其余工作原理与实施例1相同。

实施例3：

本实施例中，与实施例1不同之处在于，第一茶叶自动上料机的料斗振动槽A2震动速度是550r/min，红外光谱发生装置加热温度是243℃；步骤二，：

将经过初次杀青后的茶叶投放至第二茶叶自动上料机中进行冷却回潮；冷却回潮时间是80S，步骤三，经过第二茶叶自动上料机中上料仓的冷却回潮后，将茶叶投入第二红外杀青机中进行二次杀青，其杀青过程与第一次杀青过程一样，但是第二自动上料机的料斗振动槽A2震动速度是342r/min，红外光谱发生装置加热温度是225℃，其余工作原理与实施例1相同。

最后应说明的是：

显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对实施的限定。

对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。

这里无需也无法对所有的实施方式子以穷举。

而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

图1

图2

图3

图4