一种田七药材用智能烘干系统的制作方法

本实用新型涉及节能环保领域，具体的说，是一种田七药材用智能烘干系统。

背景技术：

中医在我国有着悠久的历史，其以调理为主治疗为辅的治疗方式而被国内外的病痛患者所青睐。中医使用的许多药材都需要烘干，“田七”是中医常用的一种中药材，它在烘干时对温度的准确性要求很高，“田七”在烘干时的温度高了则会被烤焦，而温度低了则又会使“田七”干燥度不够，长时间存放时出现发霉或变质。

然而，现有的中药材烘干时多采用电烘烤的方式，由于这种烘干方式的耗电量非常高，同时该烘干方式存在烘干温度不稳定、烘干效率低、烘干不均匀等问题，因此使得中药材的烘干的成本偏高，极大的浪费了电力资源。

因此，提供一种既能提高烘干效率，又能确保烘干温度的稳定的田七药材烘干系统便是当务之急。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的烘干系统对中药材“田七”烘干时存在烘干温度不稳定、烘干效率低、烘干不均匀的缺陷，提供的一种田七药材用智能烘干系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种田七药材用智能烘干系统，主要由温度补偿装置，烘烤风道，设置在烘烤风道上方的进风风道，设置在进风风道进风口处的除湿机，设置在进风风道出风口处的抽风机，设置在烘烤风道的内部底面的网状烘干架，设置在烘烤风道的内部顶端的导风板，以及设置在进风风道中部的加热装置组成；所述进风风道的进风口和出风口均与烘烤风道相连通；所述温度补偿装置由控制系统，以及均与控制系统相连接的发热器和温度传感器组成；所述控制系统与抽风机相连接。

所述控制系统由单片机，以及均与单片机相连接的逆变稳压电路、显示器、键盘、电源和数据储存器组成；所述单片机分别与温度传感器和抽风机相连接。

所述逆变稳压电路由输入端与单片机相连接的逆变电路，和输入端与逆变电路的输出端相连接的稳压输出电路组成；所述稳压输出电路的输出端与发热器相连接。

所述逆变电路由处理芯片U，三极管VT1，正极经电阻R4后与处理芯片U的VIN管脚相连接、负极经电阻R1接地的极性电容C1，N极经电阻R3后与极性电容C1的正极相连接、P极经电阻R6后与处理芯片U的CS管脚相连接的二极管D1，负极与处理芯片U的PWM管脚相连接、正极经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接的极性电容C2，以及P极经电阻R5后与处理芯片U的OUT管脚相连接、N极顺次经电阻R8和极性电容C3后与处理芯片U的RT管脚相连接的二极管D2组成；所述处理芯片U的ADJ管脚与二极管D1的P极相连接，其RI管脚与三极管VT1的发射极相连接，该处理芯片U的GND管脚接地，同时该处理芯片U的RT管脚与CS管脚以及二极管D2的N极共同形成逆变电路的输出端；所述三极管VT1的集电极接地；所述极性电容C1的正极与二极管D1的P极共同形成逆变电路的输入端。

所述稳压输出电路由三极管VT2，场效应管MOS1，场效应管MOS2，变压器T，负极与三极管VT2的基极相连接、正极与处理芯片U的RT管脚相连接的极性电容C4，一端与极性电容C4的正极相连接、另一端与场效应管MOS2的栅极相连接的可调电阻R9，P极经电阻R7后与处理芯片U的CS管脚相连接、N极经电阻R10后与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3，负极经电阻R12后与场效应管MOS1的源极相连接、正极与场效应管MOS1的源极相连接的极性电容C6，一端与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接、另一端与场效应管MOS1的漏极相连接的电阻R11，P极与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接、N极经电阻R13后与三极管VT2的集电极相连接的稳压二极管D4，以及正极与三极管VT2的集电极相连接、负极与场效应管MOS1的栅极相连接的极性电容C5组成；所述三极管VT2的集电极与二极管D2的N极相连接； 所述二极管D3的N极与场效应管MOS2的源极相连接；所述场效应管MOS1的漏极与变压器T原边电感线圈的同名端相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端与非同名端共同形成稳压输出电路的输出端。

为更好的实施本实用新型，所述处理芯片U则优先采用了CL6840集成芯片来实现。

为了确保本实用新型的除湿效果，所述导风板顺空气流动方向倾斜的设置在烘烤风道的内壁顶部，且导风板与烘烤风道的内壁顶部形成30°～45°的倾角。

为了确保本实用新型的除湿效果，所述除湿机为三台，且其中两台除湿机平行的分布在进风风道的两侧，而另一台则设置在烘烤风道的出风口与进风风道的进风口连接处。

进一步地，所述加热装置为热泵，且该热泵的机组位于进风风道的外侧，而其冷凝管则设置在进风风道的内部；所述冷凝管在进风风道的内部呈波浪形或螺旋形布置；为确保使用效果，所述热泵为空气热泵、水源热泵和地源热泵。

为确保烘烤的田七药材能均匀的受热，同时提高田七药材的烘干效率，因此在本实用新型的烘烤风道的内部还设置了网孔为1～2cm的正方形孔的网状烘干架。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型采用热泵来取代了传统的电加热装置，同时本实用新型设置了温度补偿装置，该温度补偿装置能通过对烘烤风道温度采集的温度信息对烘烤风道内进行温度补偿，极大的降低用电的能耗，使其耗电量仅为传统烘干装置的1/5；同时本实用新型还在烘烤风道的内壁顶部设置了用于对热空气的流向进行引导的导风板，该导风能使烘烤风道内的热空气均匀、充分的对田七药材进行烘干，从而有效的提高了本系统对田七药材烘干温度的确定性和烘干效率。

(2)本实用新型的逆变稳压电路中的逆变电路能将单片机输出的电流转换为发热器的工作电流；同时，该逆变稳压电路中的稳压输出电路能将转换后的 电流进行稳压处理，因此该逆变稳压电路能为发热器提供稳定的工作电流，从而有效的确保了本系统的烘干温度的温度稳定性。

(3)本实用新型的导风板与烘烤风道的内壁顶部形成30°～45°的倾角，能使烘烤风道内的热空气充分、均匀的对田七药材进行烘干，有效的提高了本系统烘干的效率。

(4)本实用新型的整体结构简单，操作方便。同时，本实用新型的网状烘烤架能使热风通过网孔均匀的对田七药材进行烘干，从而确保了田七药材的烘干质量，并有效的提高了本实用新型的烘烤效率。

(5)本实用新型的网状烘烤架的网孔为1～2cm的正方形网孔，该网孔可让烘烤风道内的热空气通过该正方形网孔形成对流，有效的提高了本实用新型的烘干效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的正方形网孔的网状烘烤架的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的控制系统的结构框图。

图4为本实用新型的逆变稳压电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1、2、3所示，本实用新型包括温度补偿装置，烘烤风道1，进风风道2，除湿机3，抽风机4，加热装置5，网状烘干架6，以及导风板7组成。其中，烘烤风道1是由水泥和砖垒砌而成，其内部底面设有用于网状烘干架6移动的轨道，该网状烘干架6的网孔为1～2cm的正方形网孔，烘烤风道1内的热风通过网状烘干架6的网孔形成对流，从而有效的提高了本实用新型的烘干效率。进风风道2位于烘烤风道1的上方，其由位于烘烤风道1顶部的隔板隔离而成，也可以用单独的金属、水泥或木材等构成。其中，本实用新型的导风板7则优 先采用不锈钢制作而成，该导风板7顺空气流动方向倾斜的设置在烘烤风道1的内壁顶部，且导风板7与烘烤风道1的内壁顶部形成30°～45°的倾角，能使烘烤风道内的热空气充分、均匀的对田七药材进行烘干，有效的提高了本系统烘干的效率。本实用新型的导风板7则优先采用自攻螺钉固定在烘烤风道1的内壁的顶部，同时，为了更好的实施本实用新型，所述的导风板7本烘干系统设置了八片，其片数可根据烘烤风道1的具体情况进行调整。

本实用新型的温度补偿装置则如图1所示，其由控制系统8，发热器82，以及温度传感器81组成。其中，所述的控制系统8如图3所示，其由单片机，以及均与单片机相连接的逆变稳压电路、数据储存器、电源、显示器和键盘组成。为了更好的实施本实用新型，所述的单片机则优先采用了FM8PE59B单片机来实现，该FM8PE59B单片机的SCK管脚与键盘相连接，CKI管脚与显示器相连接，IOC管脚与数据储存器相连接，RIN管脚与温度传感器81相连接，ROUT2管脚与抽风机4相连接，同时，FM8PE59B单片机的VSS管脚与电源相连接。其中，FM8PE59B单片机的ROUT2管脚则与抽风机4的控制端相连接。所述的电源为12V直流电压，该12V直流电压为单片机供电。

实施时，用于检测烘烤风道1的温度传感器81则设置在烘烤风道1的进风口下端的内侧，本实用新型则优先采用了DS18B20温度传感器来实现，该温度传感器81将检测到的烘烤风道1内的温度信息转换为电信号输给单片机，该单片机对接收的电信号进行分析处理后将该电信号转换为数据信号，同时该单片机通过该数据信号得到烘烤风道1内的实际温度值。本实用新型所述的数据储存器则优先采用了KH25L160EM2C-12G数据储存器，该数据储存器用于储存田七药材所需的烘干温度值，该烘干温度值为控制芯片控制烘烤风道1内的温度提供参照值。

其用于对烘烤风道1进行温度补偿的发热器82设置在烘烤风道1的进风口的抽风机4的出风口处，本实用新型的发热器82则优先采用了平行分布的发热片组成的发热器82，该发热器82则是用于烘烤风道1内的热空气温度达不到田七药材的烘干温度时，对烘烤风道1内进行温度补偿的加热器82。

其中，当温度传感器7采集的温度小于田七药材所需的烘干温度值时，单片机接受到该信息后则同时输出控制控制电流给逆变稳压电路，该逆变稳压电路中的逆变电路将单片机输出的电流转换为发热器82的工作电流；同时，该逆变稳压电路中的稳压输出电路将转换后的电流进行稳压处理后为发热器82提供稳定的工作电流，此时，发热器82则开始加热对烘烤风道1内进行温度补偿，使烘烤风道1内的温度达到田七药材所需的烘干温度值，有效的确保田七药材烘干的质量，从而有效的确保了本实用新型的烘干温度的稳定性，同时有效的提高了本实用新型的烘干效率。当温度传感器7采集的温度大于田七药材所需的烘干温度值时，发热器82不会加热，单片机接受到该信息后则输出低电流给抽风机4，即降低抽风机4的转速，使进入烘烤风道1的热空气的速度变慢，从而达到降低烘烤风道1内的温度的作用，使烘烤风道1内的温度及时降低到田七药材所需的烘干温度值范围内，从而有效的确保了田七药材能在正常的烘干温度下进行烘干，有效的提高了烘干后田七药材的质量。

同时，为了操作者能更好的了解烘烤风道1的温度信息，本实用新型设置了显示器和键盘，该显示器用于显示温度传感器81所检测到烘烤风道1的实际温度值，该显示器还能显示烘干的产品的所需的正常温度值。其键盘则用于操作者将烘干产品的所需温度值，该温度值可通过单片机分析处理后储存在数据储存器内。从而实现本实用新型的烘干自动化，同时本实用新型设置的键盘和显示器则是为了使操作者的操作更方便、更直观。

为更好的实施本实用新型，所述进风风道2设有一个进风口和一个出风口，且该进风口和出风口均与烘烤风道1相连通。为确保能将进风风道2内高温空气输送到烘烤风道1内部进行田七药材烘烤，因此在进风风道2的出风口处设有抽风机4。同时，为确保进风风道2内能产生干燥的高温空气，因此本实用新型在烘烤风道1的出风口与进风风道2的进风口连接处设置了一台除湿机3，同时在沿着进风风道2的中心轴线方向平行的设置了两台除湿机3，以确保在进风风道2的进风口处形成“S”形的空气流动通道。为了对所述进风风道2吸入外部的新鲜空气进行除湿加热，使其形成干燥的高温空气，因此本实用新型独创 性的采用热泵来作为加热装置5，以取代传统的电加热方式。

为了确保对干燥冷空气的加热效果，本实用新型的热泵需要进行部分结构改动，如图1所示，即将传统的热泵的机组51和其冷凝管52进行分离，使其机组51部分位于进风风道2的外侧，而其冷凝管52则位于进风风道2的内部。如此设置后，机组51内部的冷媒从外界空气中吸收热能后形成高温气体，经压缩机压缩后形成高温高压气体，且该高温高压气体输送至位于进风风道2内部的冷凝管52内部。从进风口进入的冷空气经除湿机3除湿后，再与冷凝管52进行充分的接触，使得冷凝管释放出的高温能充分的对干燥的冷空气进行加热，从而使得进风风道2内部的高温干燥空气能从出风口进入到烘烤风道1中，以对田七药材进行烘烤。

为了确保冷凝管52对干燥冷空气的加热效果，该冷凝管52需要在进风风道2的内部呈波浪形或螺旋形布置。根据情况，该冷凝管52需要均匀的分布在进风风道2的内部，即冷凝管52呈波浪形或螺旋形的平面需要与进风风道2的中心轴线垂直。该冷凝管52在进风风道2内部的排列层数可以根据实际情况来确定，优先制作为3排以上。同时，本实用新型为了确保进风风道2内的空气的流通，便也在进风风道2内设置了用于加快空气流通的抽风机4。

本实用新型的热泵优先采用空气源热泵来实现，能有效的节约电力资源。根据实际情况，也可以采用水源热泵或地源热泵来实现。

如图4所示，所述逆变稳压电路由逆变电路和稳压输出电路组成；所述逆变电路由处理芯片U，三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R8，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，以及二极管D2组成。

连接时，极性电容C1的正极经电阻R4后与处理芯片U的VIN管脚相连接、负极经电阻R1接地。二极管D1的N极经电阻R3后与极性电容C1的正极相连接、P极经电阻R6后与处理芯片U的CS管脚相连接。极性电容C2的负极与处理芯片U的PWM管脚相连接、正极经电阻R2后与三极管VT1的基极相连接。二极管D2的P极经电阻R5后与处理芯片U的OUT管脚相连接、 N极顺次经电阻R8和极性电容C3后与处理芯片U的RT管脚相连接。

所述处理芯片U的ADJ管脚与二极管D1的P极相连接，其RI管脚与三极管VT1的发射极相连接，该处理芯片U的GND管脚接地，同时该处理芯片U的RT管脚与CS管脚以及二极管D2的N极共同形成逆变电路的输出端并与稳压输出电路相连接；所述三极管VT1的集电极接地；所述极性电容C1的正极与FM8PE59B单片机的ROUT1管脚相连接；所述二极管D1的P极与FM8PE59B单片机的ROUT4管脚相连接。

进一步地，所述稳压输出电路由三极管VT2，场效应管MOS1，场效应管MOS2，变压器T，电阻R7，可调电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，极性电容C4，极性电容C5，极性电容C6，二极管D3，以及稳压二极管D4组成。

连接时，极性电容C4的负极与三极管VT2的基极相连接、正极与处理芯片U的RT管脚相连接。可调电阻R9的一端与极性电容C4的正极相连接、另一端与场效应管MOS2的栅极相连接。二极管D3的P极经电阻R7后与处理芯片U的CS管脚相连接、N极经电阻R10后与三极管VT2的发射极相连接。极性电容C6的负极经电阻R12后与场效应管MOS1的源极相连接、正极与场效应管MOS1的源极相连接。

其中，电阻R11的一端与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接、另一端与场效应管MOS1的漏极相连接。稳压二极管D4的P极与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接、N极经电阻R13后与三极管VT2的集电极相连接。极性电容C5的正极与三极管VT2的集电极相连接、负极与场效应管MOS1的栅极相连接。

所述三极管VT2的集电极与二极管D2的N极相连接；所述二极管D3的N极与场效应管MOS2的源极相连接；所述场效应管MOS1的漏极与变压器T原边电感线圈的同名端相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端与非同名端共同形成稳压输出电路的输出端并与发热器82相连接。

运行时，逆变稳压电路中的逆变电路能将单片机输出的电流转换为发热器 的工作电流；同时，该逆变稳压电路中的稳压输出电路能将转换后的电流进行稳压处理，因此该逆变稳压电路能为发热器提供稳定的工作电流，从而有效的确保了本系统的烘干温度的温度稳定性。为了更好的实施本实用新型，所述的处理芯片U则优先采用了性能稳定的CL6840集成芯片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本实用新型。