一种精细化电炒茶设备能耗监测及控制系统的制作方法

本发明涉及电炒茶技术领域，具体涉及一种精细化电炒茶设备能耗监测及控制系统。

背景技术：

电炒茶过程相比手工炒茶更为清洁，炒茶效率高，且炒茶温度控制相对更为准确。但人工炒制的茶叶一般都较完整、鲜亮，口感比较清纯，电炒茶炒制的茶型不佳，并且因为不能控制轻重度会产生断裂或过火。因而目前电炒茶主要用于普通品质的茶叶炒制。目前的电炒茶设备缺乏功率监控装置，所使用的温度监控也不能反映炒茶斗内温度分布的不均匀性。电炒茶设备的上述缺陷导致用户以及供电企业不能掌握其功耗情况，不利于节能减排。对供电企业合理制定配电网配电策略有不利影响。虽然用户能够设定加热温度，但并不能避免炒锅内局部的温度过高，导致部分茶叶过火，降低茶叶品质。

中国专利cn209106149u，公开日2019年7月16日，一种节约能耗的炒茶机，包括装置本体、底座和加热箱，装置本体下端面固定连接支撑柱，支撑柱上固定安装减震装置，装置本体右侧端面固定安装控制面板，装置本体底端面设有收集口，装置本体底部固定安装电加热装置，装置本体内设有炒制筒，炒制筒内固定安装温度传感器，炒制筒上端侧壁上设有内进料口，装置本体上端顶部设有外进料口，装置本体顶部设有散热端口，散热端口固定连接通气管，通气管连接抽风机和加热箱，加热箱内固定安装电加热管，底座下端面固定安装支撑柱一，支撑柱一下端面固定安装万向轮。其技术方案虽然能收集利用热气对茶叶进行加热烘干炒制，提高热能的利用率。但其不能监控炒茶机的能耗情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：目前缺乏电炒茶设备能耗监控的技术问题。提出了一种精细化电炒茶设备能耗监测及控制系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种精细化电炒茶设备能耗监测及控制系统，所述电炒茶设备包括机架、炒茶斗、驱动机构、电机和加热盘，所述机架上安装有滑轨，所述炒茶斗活动卡接在所述滑轨上，所述炒茶斗内分布有若干个翻炒片，所述翻炒片延伸方向与滑轨垂直，所述翻炒片为弧形片，所述电机通过驱动机构驱动炒茶斗沿滑轨往复运动，所述加热盘固定安装在炒茶斗底部，包括两个电压计、两个电流计、温度监测装置、控制器、通信模块、手持终端和服务器，两个所述电压计分别监测电机以及加热盘两端电压，两个所述电流计分别监测电机以及加热盘的电流，所述温度监测装置镶嵌在翻炒片并漏出翻炒片，温度监测装置检测翻炒片外部温度，所述电压计、电流计、温度监测装置以及通信模块均与控制器连接，所述通信模块与服务器通信连接，所述手持终端与服务器连接，所述手持终端从服务器获取控制器收集的监测数据并显示，所述手机终端还包括用于修改电机转速以及加热盘功率的控制界面。

作为优选，所述温度监测装置包括若干个温度监测器，若干个所述温度监测器沿炒茶斗行程方向排列在炒茶斗内，若干个所述温度监测器监测所在位置翻炒片外部温度，若干个所述温度监测器均与控制器连接。

作为优选，所述温度监测器包括若干个温感装置和变送器，若干个所述温感装置沿翻炒片延伸方向分布，检测翻炒片外部温度，若干个所述温感装置均与变送器连接，所述变送器与控制器连接。

作为优选，所述温感装置包括热敏电阻、定值电阻和触发开关，所述机架上沿炒茶斗行程方向排列安装若干个触发杆，所述触发杆延伸方向与翻炒片延伸方向平行，若干个温感装置的触发开关沿炒茶斗行程方向间距排列，所述触发开关在炒茶斗行程内至少经过一个触发杆，所述定值电阻一端与热敏电阻一端连接，所述定值电阻另一端经触发开关与热敏电阻另一端连接，若干个温感装置的热敏电阻串联，所述变送器包括欧姆表，所述欧姆表与热敏电阻串联，所述欧姆表与控制器连接，所述触发开关安装在炒茶斗下部，所述触发开关为常开开关，所述触发杆经过触发开关附近时，所述触发开关闭合。

作为优选，所述触发开关包括两个触点和磁钢，所述触发杆具有磁性，所述磁钢与触发杆磁极相斥，所述磁钢位于两个触点下方，炒茶斗行程中使得磁钢经过触发杆附近时，所述磁钢与两个触点抵接。

作为优选，还包括称重装置，所述机架上安装有滑轨承载部，所述称重装置安装在滑轨和滑轨承载部之间，所述滑轨的两端均与所述滑轨承载部抵接，所述称重装置与控制器连接。

作为优选，所述称重装置为压力传感器，所述压力传感器安装在滑轨和滑轨承载部之间，所述压力传感器与控制器连接。

作为优选，还包括振动传感器，所述振动传感器安装在所述炒茶斗上，检测炒茶斗振动，所述振动传感器与控制器连接。

作为优选，还包括显示板，所述显示板安装在机架上并与控制器连接，所述显示板显示控制器收集的监测数据。

作为优选，所述温度监测装置与翻炒片之间填充有隔热层。

本发明的实质性效果是：通过监控电机以及加热盘的功率，获得电炒茶设备功耗，为用户提供功耗跟踪，若存在功耗异常上升，能够及时发现并排查，有助于节省电能，通过温度监测装置对炒茶斗内多个位置的温度检测，更准确的掌握炒茶斗内的温度，避免局部过热或温度不足，有助于提高茶叶品质。

附图说明

图1为实施例一电炒茶设备结构示意图。

图2为实施例一能耗监测及控制系统结构示意图。

图3为实施例一温度监测装置结构示意图。

图4为实施例一温感装置安装示意图。

图5为实施例一温感装置结构示意图。

图6为实施例一触发开关结构示意图。

其中：101、皮带轮，102、曲柄，103、机架，104、连杆，105、炒茶斗，106、翻炒片，107、滑轨，108、电机，109、加热盘，201、电流计，202、电压计，203、电机控制器，204、控制器，205、功率调节器，206、电源，301、温感装置，302、变送器，303、触发杆，3011、热敏电阻，3012、触发开关，3013、定值电阻，30121、触点，30122、磁钢。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种精细化电炒茶设备能耗监测及控制系统，如图1所示，电炒茶设备包括机架103、炒茶斗105、驱动机构、电机108和加热盘109，机架103上安装有滑轨107，炒茶斗105活动卡接在滑轨107上，炒茶斗105内分布有若干个翻炒片106，翻炒片106延伸方向与滑轨107垂直，翻炒片106为弧形片，电机108通过驱动机构驱动炒茶斗105沿滑轨107往复运动，加热盘109固定安装在炒茶斗105底部，加热盘109与功率调节器205连接，电源207为电机控制器203以及功率调节器205供电。驱动机构包括皮带轮101、曲柄102和连杆104，皮带轮101与电机108传动连接，曲柄102随皮带轮101转动，连杆104两端分别与曲柄102和炒茶斗105转动连接，电机108与电机控制器203连接。如图2所示，两个电压计202分别监测电机108以及加热盘109两端电压，两个电流计201分别监测电机108以及加热盘109的电流，温度监测装置镶嵌在翻炒片106并漏出翻炒片106，温度监测装置检测翻炒片106外部温度，电压计202、电流计201、温度监测装置以及通信模块均与控制器204连接，通信模块与服务器通信连接，手持终端与服务器连接，手持终端从服务器获取控制器204收集的监测数据并显示，手机终端还包括用于修改电机108转速以及加热盘109功率的控制界面。机架103上安装有滑轨107承载部，称重装置安装在滑轨107和滑轨107承载部之间，滑轨107的两端均与滑轨107承载部抵接，称重装置与控制器204连接。称重装置为压力传感器，压力传感器安装在滑轨107和滑轨107承载部之间，压力传感器与控制器204连接。振动传感器安装在炒茶斗105上，检测炒茶斗105振动，振动传感器与控制器204连接。显示板安装在机架103上并与控制器204连接，显示板显示控制器204收集的监测数据。

如图3所示，温度监测装置包括若干个温度监测器，若干个温度监测器沿炒茶斗105行程方向排列在炒茶斗105内，若干个温度监测器监测所在位置翻炒片106外部温度，若干个温度监测器均与控制器204连接。如图4所示，温度监测器包括若干个温感装置301和变送器302，若干个温感装置301沿翻炒片106延伸方向分布，检测翻炒片106外部温度，若干个温感装置301均与变送器302连接，变送器302与控制器204连接。如图5所示，温感装置301包括热敏电阻3011、定值电阻3013和触发开关3012，机架103上沿炒茶斗105行程方向排列安装若干个触发杆303，触发杆303延伸方向与翻炒片106延伸方向平行，若干个温感装置301的触发开关3012沿炒茶斗105行程方向间距排列，触发开关3012在炒茶斗105行程内至少经过一个触发杆303，定值电阻3013一端与热敏电阻3011一端连接，定值电阻3013另一端经触发开关3012与热敏电阻3011另一端连接，若干个温感装置301的热敏电阻3011串联，变送器302包括欧姆表，欧姆表与热敏电阻3011串联，欧姆表与控制器204连接，触发开关3012安装在炒茶斗105下部，触发开关3012为常开开关，触发杆303经过触发开关3012附近时，触发开关3012闭合。温度监测装置与翻炒片106之间填充有隔热层。变送器302所测量得电阻为若干个热敏电阻3011的阻值和，当触发杆303经过触发开关附近，触发开关闭合，若干个热敏电阻3011中的一个会并联一个定值电阻3013，并联后变送器302所测量得电阻会明显下降。即其中δr为阻值变化由变送器302测量获得，e表示触发杆303未靠近的热敏电阻3011的集合，rri、rri^′分别为触发开关闭合前后热敏电阻3011i的阻值，j为被触发杆303经过的热敏电阻3011，rrj为热敏电阻3011j的阻值，由于炒茶机的温度变化速率并不大，因而在触发开关闭合前后，热敏电阻3011的电阻变化可以忽略，即rri与rri^′相等，因而能够计算出热敏电阻3011rrj的值，结合热敏电阻3011的特性曲线即可获得触发杆303经过热敏电阻3011j时热敏电阻3011j所在位置的温度，触发杆303经过不同位置的热敏电阻3011，即可获得不同位置的温度，从而全面的监控炒茶斗105各个位置的温度，避免炒茶斗105局部过热。触发杆303每经过一次热敏电阻3011，变送器302测得的阻值均会发生变化，根据变送器302测得的电阻变化次数和周期，即可获得炒茶斗105往复运动的频率，即本装置能够同时测得多个位置的温度和炒茶斗105的往复频率。

如图6所示，触发开关3012包括两个触点30121和磁钢30122，触发杆303具有磁性，磁钢30122与触发杆303磁极相斥，磁钢30122位于两个触点30121下方，炒茶斗105行程中使得磁钢30122经过触发杆303附近时，磁钢30122与两个触点30121抵接。

本发明的实质性效果是：通过监控电机108以及加热盘109的功率，获得电炒茶设备功耗，为用户提供功耗跟踪，若存在功耗异常上升，能够及时发现并排查，有助于节省电能，通过温度监测装置对炒茶斗105内多个位置的温度检测，更准确的掌握炒茶斗105内的温度，避免局部过热或温度不足，有助于提高茶叶品质。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。