一种雪茄烟叶晾房自动控制温湿度补偿器的制作方法

1.本实用新型涉及雪茄烟叶晾制领域，具体为一种雪茄烟叶晾房自动控制温湿度补偿器。


背景技术：

2.雪茄烟叶目前雪茄烟叶的调制大多直接将烟叶放在开放的环境中进行晾制，在此过程中，由于昼夜温度、湿度、光照的变化，且部分地区昼夜温差极大，导致雪茄烟叶晾制过程中温度、湿度不可控的跟随环境温度不断变化，无法保证雪茄烟叶晾制工艺过程中变黄、变棕、干叶、干筋各阶段所需的温湿度要求，导致晾制的烟叶品质极低。
3.为避免晾房内温度随环境温度不断变化，提升晾制雪茄烟叶的品质，提出一种调节雪茄烟叶晾制过程温度、湿度的自动控制温湿度补偿器，可自动根据晾制工艺要求自动调整晾房内温湿度，保证烟叶晾制过程不同阶段的温湿度满足要求。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种雪茄烟叶晾房自动控制温湿度补偿器，该装置通过与智能控制器相结合，根据雪茄烟叶晾制温湿度需求，通过实时检测晾房内的温湿度，在必要时，适时合理自动的补偿晾房内的温湿度，使其满足晾制调制的工况要求，弥补自然晾制的缺陷，从而提升晾制雪茄烟叶的品质。
6.(二)技术方案
7.为实现上述自动温湿度控制的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种雪茄烟叶晾房自动控制温湿度补偿器其特征在于，包括温度补偿控制模块、湿度补偿控制模块、自动加湿回潮模块、空气源热泵、保温水箱、智能控制器、电磁节流阀、阀门、水泵、自动排湿风门、加湿装置、循环管网、晾房；所述空气源热泵、保温水箱、电磁节流阀、阀门、水泵、智能控制器、温度补偿控制模块以及晾房内布置的热水循环管网共同组成温度补偿系统，在智能控制器和温度补偿控制模块控制下，调节晾房内雪茄烟叶晾制所需温度；所述空气源热泵、保温水箱、电磁节流阀、阀门、水泵、智能控制器、湿度补偿控制模块、加湿装置、自动排湿风门共同组成湿度补偿系统，在智能控制器控制下，调节晾房内雪茄烟叶晾制所需湿度；根据晾房内雪茄烟叶所需温湿度情况，所述温度补偿系统与湿度补偿系统在雪茄烟叶晾制过程中可同时启用或单独启用；所述自动排湿风门与智能控制器连接，所有自动排湿风门可执行0
°
角至90
°
角操作；根据雪茄烟叶晾制所需湿度，在智能控制器控制下，自动开合所需排湿量对应角度；所述加湿装置与保温水箱、阀门、水泵、电磁节流阀、智能控制器、自动加湿回潮模块共同组成自动加湿回潮系统，用于晾制过程湿度补给和晾制完成雪茄烟叶回潮。
8.优选的，温度控制由与所述温度补偿控制模块相连的水泵及电磁节流阀进行自动控制，温度需要调整时，首先由水泵调节，进行粗调，然后再由电磁节流阀进行细调，从而精确的控制晾房内的温度。
9.优选的，湿度控制主要由湿度补偿控制模块和与其相连的自动排湿风门组成，其中自动排湿风门上有可调整角度的叶片，叶片角度由步进电机进行调节，调整叶片的摆风角度可调整自动排湿风门通风截面的大小，其中叶片的最小摆风角度a
min
＝0
°
，最大摆风角度a
max
＝90
°
。
10.优选的，所述水泵转速的调整方式为水泵设计有多个档位，调整转速时每隔15min自动调整一个档位。
11.优选的，所述电磁节流阀的开度由晾房内温度控制精度决定，当设定温度和实际温度的差值大于温度控制精度时，电磁节流阀进行相应的开度大小调节。
12.(三)有益效果
13.与现有技术相比，本实用新型提供了一种雪茄烟叶晾房自动控制温湿度补偿器，具备以下有益效果：
14.1、此实用新型可实现对晾房内温度实时温度及湿度的补偿控制，保证晾房内的温湿度在合理范围内，提升晾制烟叶的品质；
15.2、此实用新型实时自动检测晾房内的温湿度；并对晾房内的温湿度进行自动调节，自动化控制程度高，人力成本低；
16.3、此实用新型直接根据晾房不同时刻所需的目标温度及湿度来进行系统控制，能更直接的保证晾房内的温度湿度符合工艺要求；
17.4、此实用新型根据晾房内的温度合理自动的控制空气能热泵的启停及模式转换，最大程度的减小了能耗的浪费，更加节能。
18.5、此实用新型由电磁节流阀、水泵共同控制晾房温度，水泵粗调，电磁节流阀细调，控制更加灵活、准确。
附图说明
19.图1晾房运行原理图
20.图2温度控制逻辑流程图
21.图3湿度控制逻辑流程图
22.其中：1-空气源热泵；2-保温水箱；3-智能控制器；4-电磁节流阀；5
‑ꢀ
阀门；6-水泵；7-自动排湿风门；8-晾房(装烟房)；9-循环管网；10-加湿装置；a-温度补偿控制模块；b-湿度补偿控制模块；c-自动加湿回潮模块。
具体实施方式
23.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。
24.请参阅图1-3，一种雪茄烟叶晾房自动控制温湿度补偿器，包括温度补偿控制模块、湿度补偿控制模块、自动加湿回潮模块、空气源热泵、保温水箱、智能控制器、电磁节流阀、阀门、水泵、自动排湿风门、加湿装置、循环管网、晾房；所述空气源热泵、保温水箱、电磁节流阀、阀门、水泵、智能控制器、温度补偿控制模块以及晾房内布置的热水循环管网共同
组成温度补偿系统，在智能控制器和温度补偿控制模块控制下，调节晾房内雪茄烟叶晾制所需温度；所述空气源热泵、保温水箱、电磁节流阀、阀门、水泵、智能控制器、湿度补偿控制模块、加湿装置、自动排湿风门共同组成湿度补偿系统，在智能控制器控制下，调节晾房内雪茄烟叶晾制所需湿度；根据晾房内雪茄烟叶所需温湿度情况，所述温度补偿系统与湿度补偿系统在雪茄烟叶晾制过程中可同时启用或单独启用；所述自动排湿风门与智能控制器连接，所有自动排湿风门可执行0
°
角至90
°
角操作；根据雪茄烟叶晾制所需湿度，在智能控制器控制下，自动开合所需排湿量对应角度；所述加湿装置，与保温水箱、阀门、水泵、电磁节流阀、智能控制器、自动加湿回潮模块共同组成自动加湿回潮系统，用于晾制过程湿度补给和晾制完成雪茄烟叶回潮。
25.控制逻辑：当晾房内的温度高于或低于目标温度时，用特定的方式调整电磁节流阀开度，从而调节水路管道内的流速及流量，从而调整输入到晾房内的热量，实现晾房内的温度调节。当晾房内的湿度高于或低于目标湿度时，用特定的方式调整晾房上的自动排湿风门开度从而调整晾房的排湿量，实现晾房内湿度的调节。
26.雪茄烟叶在晾制过程中主要分为变黄期、变色期、干叶期、干筋期四个阶段，不同阶段的温度要求t
set
分别记为t
set1
、t
set2
、t
set3
、t
set4
；不同阶段的湿度要求d
set
分别记为d
set1
、d
set2
、d
set3
、d
set4
；
27.t
set1
、t
set2
为20-30℃间的某一具体温度值，优选t
set1
＝25℃，t
set3
为30-35℃间的某一具体温度值，优选t
set3
＝33℃，t
set4
为35-40℃间的某一具体温度值，优选t
set4
＝38℃。d
set1
为80％-90％间的某一湿度值，优选d
set1
＝85％；d
set2
为75％-80％间的某一湿度值，优选d
set2
＝78％；d
set3
为50％-75％间的某一湿度值，优选 d
set3
＝62％；d
set4
为35％-50％间的某一湿度值，优选d
set4
＝43％；上述数值由用户使用时设定或直接写入控制程序；
28.t:晾房内实时的温度，由晾房内的温度传感器实时检测；
29.d:晾房内实时的湿度，由晾房内的湿度传感器实时检测；
30.δ
t
：晾房内的此时温度t
t
与上一时刻的温度t
t-1
的差值，即δ
t
＝t
t-t
t-1
，差值计算时间间隔为5min；
31.a
t
：排湿口叶片的实时摆风角度；
32.a
t-1
：排湿口叶片上一时刻的角度，角度每次检测时间间隔为10min。
33.l：电磁节流阀细调控制温度，优选l＝1℃
34.m：水泵粗调控制温度，优选m＝l+15℃
35.n：制热与制冷模式切换控制温度，优选n＝10℃
36.(1)温度调节控制方式
37.温度控制由与温度控制模块相连的水泵及电磁节流阀进行自动控制，温度需要调整时，首先由水泵调节，进行粗调，然后再由电磁节流阀进行细调，从而精确的控制晾房内的温度。
38.水泵控制方式：
39.空气源热泵开启运行，若丨t-t
set
丨＞m,调整水泵的转速，m为一远大于 l的数值温度，优选m＝l+15℃。制热运行时，若t-t
set
＞m,水泵转速降低，t
set-t ＞m时，水泵转速升高；制冷运行时，若t-t
set
＞m，水泵转速升高，t
set-t＞m 时，水泵转速降低。
40.水泵转速的调整方式：水泵设计有多个档位，调整转速时每隔15min自动调整一个
档位。
41.电磁节流阀的控制方式：
42.热泵制热开启时，当晾房内的温度与设定温度的差值t-t
set
＞l时(l为晾房内的温度控制精度，优选l＝1℃)，电磁节流阀开度减小；当丨t-t
set
丨＜l 时，阀开度不变，反之，阀开度增大；
43.阀开度减小后，若不满足δt＞0，继续根据t与t
set
的差值调节阀的开度，若满足δt＞0热泵关闭；热泵关闭后，持续检测t与t
set
的差值，若满足t-t
set
＞n(n为5～20℃之间的某一温度值，优选n＝10℃)，热泵切换为制冷运行；若不满足t-t
set
＞n，判断是否满足t-t
set
＜-l，若满足t-t
set
＜-l，热泵开机制热运行，否则，热泵继续保持关闭状态。
44.制冷运行时，若t-t
set
＜-l，电磁节流阀的开度减小；若丨t-t
set
丨＜l，阀开度不变，反之，阀开度增大；
45.阀开度减小后，若不满足δt＞0，热泵关闭，若满足δt＞0,继续根据t 与t
set
的差值调节电磁节流阀的开度；热泵关闭后，持续检测t与t
set
的差值，若满足t-t
set
＜-n，热泵切换为制热运行，若不满足t-t
set
＜-n，判断是否满足t-t
set
＞l，若满足t-t
set
＞l，热泵开机制热运行，若不满足，热泵继续保持关闭状态。
46.上述电磁节流阀的增大或减小调整速度为线性调节，实时根据晾房内的温度变化进行调节。
47.湿度控制方式
48.湿度控制主要由湿度补偿控制模块和与其相连的自动排湿风门组成，其中自动排湿风门上有可调整角度的叶片，叶片角度由步进电机进行调节，调整叶片的摆风角度可调整自动排湿风门通风截面的大小。其中叶片的最小摆风角度a
min
＝0
°
，最大摆风角度a
max
＝90
°
。
49.晾房系统运行后，实时检测晾房内的湿度，根据湿度值自动调整排湿口叶片的摆风角度，实时湿度d大于目标湿度d
set
时，叶片的角度增加，增加排湿，实时湿度d小于目标湿度d
set
时，叶片的角度减小，减小排湿；实时湿度 d等于目标湿度d
set
时，叶片的角度不变。叶片的角度每10min根据检测的湿度调整一次。若叶片的角度减至最小或增至最大时，湿度d仍不满足目标湿度，则打开或关闭加湿装置进行二次湿度调整。
50.叶片在不同时刻的角度根据此公式确定：a
t
＝a
t-1
+α，其中α值由以下公式确定：
[0051][0052]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0053]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修
改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。