專利名稱：全自動煙葉烘烤溫濕度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煙葉烤房內(nèi)使用的溫濕度控制器，尤其是涉及一種全自動煙
葉烘烤溫濕度控制器。
背景技術(shù)：
煙葉成熟采摘后必須經(jīng)過在烤房內(nèi)烘烤加工才能制成工業(yè)用煙，煙葉烘烤是十分 復(fù)雜的機理轉(zhuǎn)變過程，通常將烘烤的全過程劃分為變黃、定色、干筋三個時期，這種三段式 的烘烤過程一般需要五至六天時間，烤煙時任何一個環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，將會使烤出的煙葉品 質(zhì)和品相較差，其工業(yè)利用率大打折扣。目前烤煙的控制方式主要有兩種一種是煙葉烘烤 過程全部憑煙農(nóng)的經(jīng)驗并由手工操作完成，使用酒精介質(zhì)或煤油介質(zhì)的玻璃管溫度計，由 人工啟動或閉合回風(fēng)門排濕，手動控制爐膛火門以控制火爐火勢，由于完全依賴人工控制 烤房燃燒室的火候并監(jiān)測烤房內(nèi)的溫濕度，所以煙農(nóng)勞動強度很大；二種是采用電子式煙 葉烘烤溫濕度控制設(shè)備，由電子控制器控制其烤房內(nèi)的熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機，天窗采用電動上下 拉門，排濕風(fēng)門采用電動翻門結(jié)構(gòu)，爐膛火門由爐膛風(fēng)機控制，這種電子式的煙葉烘烤溫濕 度控制儀，具有以下三個方面的共性一是控制儀一般采用大尺寸機箱機構(gòu)，安裝時一般需 另加帶空氣開關(guān)或漏電保護器的配電箱；二是顯示方式基本上是采用LCD或LED的數(shù)字顯 示方式，因此安裝時，LCD或LED的顯示窗口不能受到陽光的直射，否則看不清讀數(shù)；三是控 制器均帶鍵盤，即采用多按鍵的人機對話模式工作，這樣的控制方法雖然能夠降低煙農(nóng)的 勞動強度，但同時也提出了較高的專業(yè)技術(shù)要求，煙農(nóng)在使用安裝這類新型烤煙控制器時 往往需要進行多次培訓(xùn)，從而增加了推廣和應(yīng)用的成本。

發(fā)明內(nèi)容據(jù)此，本實用新型提出了一種沒有大尺寸機箱結(jié)構(gòu)、不采用LCD或LED的數(shù)字顯示 方式、沒有按鍵的一款全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，包括控制器殼體、一次性使用且可 更換的防雷擊單元裝置、漏電開關(guān)、干球與濕球溫度刻度盤、干球與濕球溫度指針、專用控 制芯片、微型步進電機等。這種控制器有如下五個方面的特點一是采用集成度較高的緊湊 型模塊化結(jié)構(gòu)，主要部件處于凸出位置，便于觀察；二是有別于LCD/LED數(shù)字顯示模式，采 用指針加干、濕球溫度刻度盤的顯示界面，其干球與濕球溫度指針由一個具有雙軸的儀表 用微型步進電機的兩根驅(qū)動軸分別帶動，與LCD/LED枯燥的數(shù)字顯示相比，指針式更接近 人們的觀察習(xí)慣，陽光照射下也不影響其觀察讀數(shù)；三是控制器組合了一個插入式的一次 性使用的防雷單元裝置和一個漏電保護裝置，既規(guī)范了用電安全，又提供了意外的防雷擊 保護；四是采用無須人工干預(yù)的全自動"傻瓜"操作模式，整個控制器上無一個按鍵，包括數(shù) 據(jù)的采樣、爐膛風(fēng)機與風(fēng)門的控制、烘烤工藝曲線的設(shè)置等，全部由控制器自動完成，最大 限度的使其操作最簡；五是方便的導(dǎo)軌式安裝和一目了然的螺旋緊固接線模式，控制器還 可以與空氣開關(guān)等其它電器組合使用，并直接安裝在配電箱中。 本實用新型提出的具體的技術(shù)方案如下[0005] —種全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，包括殼體(1)、接線端子、專用控制芯片 (48)、儀表用微型步進電機(49)等，其控制器殼體(1)為上凸形狀，殼體(1)上有一個包含 干球刻度(11)和濕球刻度(10)的刻度盤，殼體(1)上還嵌入了一個漏電開關(guān)(26)，插入了 一個防雷擊單元裝置(24)。 控制器殼體(1)上的刻度盤為圓形，其刻度盤上有兩圈帶缺口的刻度線，其外圈 刻度上標(biāo)有干球溫度刻度(11)，內(nèi)圈刻度上標(biāo)有濕球溫度刻度(io)，其干球溫度和濕球溫 度范圍均是ot:至IO(TC，干球溫度最小刻度分辨率為0.5t:，刻度盤的中央有一根長指針
(12)，指示當(dāng)前的干球溫度，刻度盤的中央有一根短指針(27)，指示當(dāng)前的濕球溫度，長指 針(12)與短指針(27)具有共同的圓心。 指示干球溫度的長指針(12)和指示濕球溫度的短指針(27)均由一個具有雙軸的 儀表用微型步進電機(49)的內(nèi)外兩根驅(qū)動軸分別帶動，微型步進電機(49)則由專用控制 芯片(48)控制。 控制器殼體(1)的凸出部分插入了一個由螺釘(23)緊固在殼體(1)上的防雷擊 單元裝置(24)，該單元裝置(24)是一次性使用的，上面有一個可用于裝配和拆卸的扣手 (25)。 控制器殼體(1)上嵌入了一個漏電開關(guān)(26)。 控制器殼體(1)上有一個帶A、 B、 C三檔的微動開關(guān)(29)?？刂破鳉んw(1)下沉的前端臺階上有七個螺旋緊固端子(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)，分別與殼體(1)前側(cè)面的七個接線孔(30) (31) (32) (33) (34) (35) (36)相連。 控制器殼體(1)下沉的后端臺階上有八個螺旋緊固端子(14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)，分別與殼體(1)后側(cè)面的八個接線孔(37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) 相連。 控制器殼體(1)上的凸出部分有四個工況指示的發(fā)光二極管，分別是指示風(fēng)門動 作的發(fā)光二極管(13)，指示爐膛風(fēng)機運轉(zhuǎn)的發(fā)光二極管(22)、指示濕球溫度傳感器采樣速 率的發(fā)光二極管(9)、指示干球溫度傳感器采樣速率的發(fā)光二極管(28)。 在控制器殼體(1)底部的一邊有一個可插入導(dǎo)軌的導(dǎo)槽(47)，另一邊有一個用于 固定在導(dǎo)軌支架上的彈性卡座(46)、與彈性卡座(46)相連的是一個卡座拉扣(45)，安裝 時，可直接將控制器殼體(1)有導(dǎo)槽(47)的一邊插入待固定的導(dǎo)軌，另一邊用一把起子插 入卡座拉扣(45)的矩形孔，向外拉動卡座拉扣(45)，然后松手，彈性卡座(46)在彈性的作 用下卡住導(dǎo)軌，將控制器的另一邊固定在導(dǎo)軌上。

圖1是本實用新型右側(cè)的外形圖； 圖2是本實用新型正視圖； 圖3是本實用新型外殼的前視圖； 圖4是本實用新型外殼的后視圖； 圖5是本實用新型外殼的底部視圖； 圖6是本實用新型電原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。 本實用新型包括控制器殼體(1)、接地的螺旋緊固端子(2)、干球溫度傳感器輸 入之一的螺旋緊固端子(3)、干球溫度傳感器輸入之二的螺旋緊固端子(4)、干球溫度傳感 器輸入之三的螺旋緊固端子(5)、濕球溫度傳感器輸入之一的螺旋緊固端子(6)、濕球溫度 傳感器輸入之二的螺旋緊固端子(7)、濕球溫度傳感器輸入之三的螺旋緊固端子(S)、濕球 采樣速率指示發(fā)光二極管(9)、濕球溫度刻度盤(10)、干球溫度刻度盤(11)、指示干球溫度 的長指針(12)、風(fēng)門動作指示發(fā)光二極管(13)、輸出控制風(fēng)門之一的螺旋緊固端子(14)、 輸出控制風(fēng)門之二的螺旋緊固端子(15)、輸出控制風(fēng)門之三的螺旋緊固端子(16)、輸出控 制爐膛風(fēng)機之一的螺旋緊固端子(17)、輸出控制爐膛風(fēng)機之二的螺旋緊固端子(1S)、輸出 控制爐膛風(fēng)機之三的螺旋緊固端子(19)、接市電AC220V的螺旋緊固端子(20) (21)、風(fēng)機 運轉(zhuǎn)指示發(fā)光二極管(22)、緊固螺釘(23)、一次性使用的可更換防雷擊單元裝置(24)、扣 手(25)、漏電開關(guān)(26)、指示濕球溫度的短指針(27)、干球采樣速率指示發(fā)光二極管(28)、 ABC三檔微動開關(guān)(29)、與螺旋緊固端子(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)對應(yīng)相連的接線孔(30) (31) (32) (33) (34) (35) (36)、與螺旋緊固端子(14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)對應(yīng) 相連的接線孔(37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44)、彈性卡座拉扣(45)、用于導(dǎo)軌固定的 彈性卡座(46)、導(dǎo)槽(47)、專用控制芯片PLX560(48)、雙軸微型步進電機(49)。 本實用新型采用了上凸的外形結(jié)構(gòu)，因此主要部件處于凸出位置，這種機構(gòu)的主 要特征是，凸出部分安排了一次性使用且可更換的防雷擊單元裝置(24)、漏電開關(guān)(26)、 四個工況指示發(fā)光二極管(9) (13) (22) (28)，一個含干球溫度刻度(11)和濕球溫度刻度 (10)的刻度盤，干球溫度指針(12)和濕球溫度指針(27)，殼體上的下沉式臺階主要是安 排螺旋緊固端子，殼體側(cè)面分別是與螺旋緊固端子對應(yīng)相連的接線孔，其中，殼體下沉的前 臺階上安排的是外接干球傳感器(3) (4) (5)的螺旋緊固端子、外接濕球傳感器(6) (7) (8) 的螺旋緊固端子，螺旋緊固端子(2)為控制器的接地端，同時兼雷擊時的下泄通道；殼體下 沉的后臺階主要安排的是控制風(fēng)門的(14) (15) (16)螺旋緊固端子、控制爐膛風(fēng)機的(17) (18) (19)螺旋緊固端子、接市電AC220V(20) (21)的螺旋緊固端子，殼體的側(cè)面安排的是分 別與螺旋緊固端子相連的對應(yīng)接線孔，布局上前端為弱電輸入，后端為強電輸出，確保安全 用電。 常規(guī)的煙葉烤房大都孤獨地建在曠野和靠近煙田的丘陵之處，而每年的烤煙季節(jié) 恰好是多雷的雷陣雨季節(jié)，所以烤房電子控制設(shè)備遭雷擊的可能性大大增加，烤煙控制儀 的雷電防護成為必需。經(jīng)驗證明，雷電引起的雷電電磁脈沖的耦合能量，主要是通過金屬管 線如電源線、信號線、控制引線等產(chǎn)生的瞬態(tài)浪涌，最常見的致?lián)p原因是在電力線上引起的 雷損，造成整個控制器的損毀，所以應(yīng)作為防擴的重點。為此，本實用新型控制器殼體(1) 上特別組合了一個插入式的一次性使用且可更換的防雷單元裝置(24)，它由螺釘(23)固 定在殼體(1)上，(25)是防雷單元裝置(24)的扣手，如果防雷單元裝置(24)被擊穿，旋 松緊固在殼體上的螺釘(23)，提動扣手(25)，可方便將其卸下或重新安裝新的防雷單元裝 置，與螺旋緊固端子(2)相連的接地穿線孔(30)提供了一個將雷電與雷電電磁脈沖的能量 通過大地泄放的通道，通過該點良好的接地可能導(dǎo)走全部雷擊電流，雖然擊損了防雷單元 裝置(24)，但有效地保護了控制器本體。
5[0025] 與傳統(tǒng)采用LCD/LED數(shù)字顯示干濕球溫度的煙葉烤房控制器相比，本實用新型采用了適合人們觀察習(xí)慣的指針式來指示當(dāng)前的干球和濕球溫度，控制器殼體(1)上凸的臺階上嵌入了一個圓形的刻度盤，其刻度盤上有兩圈帶缺口的刻度線，其外圈刻度線上標(biāo)有干球溫度刻度(11)，內(nèi)圈刻度線上標(biāo)有濕球溫度刻度(io)，其干球溫度和濕球溫度范圍都是0t:至IO(TC，干球溫度最小刻度分辨率為0.5t:，刻度盤的中央有一根長指針(12)，指示當(dāng)前的干球溫度，刻度盤的中央有一根短指針(27)，指示當(dāng)前的濕球溫度，長指針(12)與短指針(27)具有共同的圓心，但相互獨立，分別由一個具有雙軸的儀表用微型步進電機(49)的內(nèi)外兩根驅(qū)動軸帶動，其中外驅(qū)動軸帶長指針(12)，內(nèi)驅(qū)動軸帶短指針(27)，微型步進電機(49)則由專用控制芯片(48)控制，長指針與短指針分別停留在各自刻度盤上的位置，即為當(dāng)前烤房內(nèi)的溫濕度。 傳統(tǒng)的煙葉烤房控制器基本上采用多按鍵的人機對話模式，人機對話雖然加強了使用者駕馭儀器的能力，但需要相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識來支撐，增加了使用的難度。本實用新型一個最明顯的特征是，控制器上無一個按鍵，采用無須人工干預(yù)的全自動"傻瓜"操作模式。殼體(1)上有一個帶A、B、C三檔的微動開關(guān)(29)，每一檔開關(guān)表示選擇不同的烘烤工藝專家曲線，以適應(yīng)目前煙區(qū)采用的三類烤房氣流上升式烤房、氣流下降式烤房和小密集式烤房。其中微動開關(guān)(29)撥在A檔位置，表示選擇的是對應(yīng)氣流上升式烤房的烘烤工藝專家曲線；微動開關(guān)(29)撥在B檔位置，表示選擇的是對應(yīng)氣流下降式烤房的烘烤工藝專家曲線；微動開關(guān)(29)撥在C檔位置，表示選擇的是小密集式烤房的烘烤工藝專家曲線。選擇不同的烘烤工藝專家曲線后，數(shù)據(jù)的采樣、風(fēng)機與爐膛風(fēng)門的控制、烘烤工曲線的設(shè)置均由控制器自動完成，大大提高減輕了煙農(nóng)的勞動強度，特別是減少了人為在變黃、定色、干筋三個關(guān)鍵時期對溫度節(jié)點的失誤設(shè)置操作。 本實用新型中，撥動裝置(26)既是漏電開關(guān)同時也是電源開關(guān)，正常工作時，撥動裝置(26)處于ON位置，發(fā)生漏電或發(fā)生雷擊擊中事件時，漏電開關(guān)(26)將從ON位置自動跳到OFF位置。 本實用新型中，采用方便的螺旋緊固接線模式，與螺旋緊固端子(2) (3) (4) (5) (6)(7) (8)對應(yīng)相連的接線孔分別是(30) (31) (32) (33) (34) (35) (36)，與螺旋緊固端子(14)(15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)對應(yīng)相連的接線孔分別是(37) (38) (39) (40) (41) (42)(43) (44)，接線時只須對號入座。 本實用新型殼體(1)上的四個工況指示發(fā)光二極管，按照如下的模式工作，風(fēng)門動作時，發(fā)光二極管(13)點亮；爐膛風(fēng)機運轉(zhuǎn)時，發(fā)光二極管(22)點亮；濕球溫度傳感器采樣時，發(fā)光二極管(9)點亮；干球溫度傳感器采樣時，發(fā)光二極管(28)點亮，否則熄滅，整個的運行工況一目了然。 圖6是本實用新型的電原理框圖，專用控制芯片PLX560 (48)是系統(tǒng)的核心控制部
件，芯片中固化了不同類型烤房的煙葉變黃、定色、干筋三個時期控制節(jié)點程序，形成了獨
特的數(shù)字化程序IP內(nèi)核，而EEPROM中則寫入了學(xué)習(xí)型數(shù)據(jù)或擬合后的修正曲線，兩種比較
結(jié)合通過隸屬函數(shù)來歸納烘烤對象的模糊程度，自動實現(xiàn)對爐膛風(fēng)機實現(xiàn)模糊控制，其大
滯后控制遵循設(shè)定修改后的煙葉烘烤曲線，并通過濕球溫度傳感器信號和煙葉烘烤曲線，
將P麗控制技術(shù)應(yīng)用于對緩閉式風(fēng)門執(zhí)行機構(gòu)開啟度的脈寬調(diào)制控制。 本實用新型的安裝十分簡便，首先將控制器殼體(1)有導(dǎo)槽(47)的一邊插入待固
6定的導(dǎo)軌，另一邊則用一把起子插入卡座拉扣(45)的矩形孔內(nèi)，向外拉動卡座拉扣(45)，然后松手，彈性的固定卡座(46)在彈性的作用下卡住導(dǎo)軌，將控制器的另一邊固定在導(dǎo)軌上。 本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、指示精度高、使用壽命長，耗電低、可靠性好等優(yōu)點，其模塊化的機構(gòu)使得安裝十分簡單，無須干預(yù)的"無為"操作模式便于推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求一種全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，包括殼體(1)、接線端子、專用控制芯片(48)、儀表用微型步進電機(49)等，其主要特征是，控制器殼體(1)為上凸形狀，殼體(1)上有一個包含干球刻度(11)和濕球刻度(10)的刻度盤，殼體(1)上還嵌入了一個漏電開關(guān)(26)，插入了一個防雷擊單元裝置(24)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，控制器殼體(1) 上的刻度盤為圓形，其刻度盤上有兩圈帶缺口的刻度線，其外圈刻度上標(biāo)有干球溫度刻度 (11)，內(nèi)圈刻度上標(biāo)有濕球溫度刻度(10)，其干球溫度和濕球溫度范圍均是0t:至IO(TC ， 干球溫度最小刻度分辨率為0.5t:，刻度盤的中央有一根長指針(12)，指示當(dāng)前的干球溫 度，刻度盤的中央有一根短指針(27)，指示當(dāng)前的濕球溫度，長指針(12)與短指針(27)具 有共同的圓心。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，指示干球溫 度的長指針(12)和指示濕球溫度的短指針(27)均由一個具有雙軸的儀表用微型步進電機 (49)的內(nèi)外兩根驅(qū)動軸分別帶動，微型步進電機(49)則由專用控制芯片(48)控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，控制器殼體(1) 的凸出部分插入了一個由螺釘(23)緊固在殼體(1)上的防雷擊單元裝置(24)，該單元裝置 (24)是一次性使用的，上面有一個可用于裝配和拆卸的扣手(25)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，控制器殼體(1) 上嵌入了一個漏電開關(guān)(26)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，控制器殼體(1) 上有一個帶A、 B、 C三檔的微動開關(guān)(29)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，控制器殼體(1) 下沉的前端臺階上有七個螺旋緊固端子(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)，分別與殼體(1)前側(cè)面 的七個接線孔(30) (31) (32) (33) (34) (35) (36)相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，控制器殼體(1) 下沉的后端臺階上有八個螺旋緊固端子(14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21)，分別與殼體 (1)后側(cè)面的八個接線孔(37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44)相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，控制器殼體(1) 上的凸出部分有四個工況指示的發(fā)光二極管，分別是指示風(fēng)門動作的發(fā)光二極管(13)，指 示爐膛風(fēng)機運轉(zhuǎn)的發(fā)光二極管(22)、指示濕球溫度傳感器采樣速率的發(fā)光二極管(9)、指 示干球溫度傳感器采樣速率的發(fā)光二極管(28)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，其特征在于，在控制器殼體 (1)底部的一邊有一個可插入導(dǎo)軌的導(dǎo)槽(47)，另一邊有一個用于固定在導(dǎo)軌支架上的彈 性卡座(46)、與彈性卡座(46)相連的是一個卡座拉扣(45)。
專利摘要本實用新型公開了一種全自動煙葉烘烤溫濕度控制器，包括控制器殼體、防雷單元裝置、漏電保護裝置、刻度盤、專用控制芯片等，其特征是殼體上嵌入一個圓形的刻度盤，刻度盤上外圈標(biāo)有干球溫度刻度，內(nèi)圈標(biāo)有濕球溫度刻度，刻度盤的中央有兩根長短指針，分別指示當(dāng)前的干濕球的溫度，控制器上有四個發(fā)光二極管，分別指示風(fēng)門、爐膛風(fēng)機的運行工況，干球與濕球溫度傳感器的采樣速率，本實用新型針對不同類型的烤房，專用控制芯片內(nèi)預(yù)置烘烤工藝專家曲線，可實現(xiàn)煙葉烘烤全程的溫濕度自動檢測，以及排濕或保濕、升溫或穩(wěn)溫的過程控制，保證烤房內(nèi)溫濕度嚴(yán)格按照烘烤工藝曲線變化，無須人工干預(yù)，大大提高了烤煙質(zhì)量，減輕了煙農(nóng)的勞動強度。
文檔編號G05D27/02GK201514590SQ20092025903
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者盧文波, 彭希南, 荀慶來, 謝穩(wěn) 申請人:彭希南