基于模糊PID控制的六安瓜片远红外烘焙机设计

产于安徽省大别 山的 “ 中小 叶种 ” 。传 统手 工做法分 炒生锅 、 炒熟锅 、 毛火 、 拉 拉小火和拉大火 等工序。特 别 是 拉 大火 工 序 ， 状 木 炭 竖 立 排 放 在 地 面烘 炉 ， 条 炭
火 温度 高 达 ５０～５０Ｃ， 需 ４～６名 青 壮 年分 别 抬 ２ ５ ８￣ 共
１ 总体 方案确 定
整 机 主要 由 排 气 扇 、 红 外 线 辐 射 器 、 外 线 温 远 红 度 传 感 器 、 射 器 支 架 、 架 、 输 送 带 、 间 振 动 送 辐 机 上 中 料器 、 中间输 送 带 、 输 送 带 、 振 动 送 料 器 和上 振 动 下 下 送 料器 等 组 成 （ 图 １所 示 ） 如 。
２１ ０ １年 ８月
农 机 化 研 究
第 ８期
基 于 模 糊 Ｐ 控 制 的 六 安 瓜 片 远 红 外 烘 焙 机 设 计 Ｉ Ｄ
李 兵。 ，李 尚庆 夏 ， 涛
２ ０３ ３ ０ ６）
（ 安徽 农 业 大 学 ａ 工 学 院 ；ｂ 茶 与食 品科 技 学 院 ，合 肥 ． ．
摘
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瓜 片 茶烘 培 不 仅 是 水 分 的 烘 干 ， 必 须 适 当 足 干 还
浓缩 ， 烘焙使糖 类 、 氨基酸和果胶 质都经热 的作 用转 化成香气成分 ； 使带青气的低 沸点物质大部分挥发散 失 ， 使儿茶 素产生异构体 ， 并 增加 游离型儿茶素及 反
要 ：根 据 六 安 瓜 片烘 焙 工 艺 的 要 求 ， 计 了用 于 拉 火 工序 的远 红 外 烘焙 机 。茶 叶采 用 不 锈 钢输 送 带 输 送 ， 设 整
机 采 用 ３层 结 构 ， 层 输 送 带 由 独立 的变 频 电 机驱 动 ， 送 带 上 方 布置 有 陶瓷 红 外 线 辐 射 器 ， 过 红 外 线 温 度 传 每 输 通
～
３ 付烘篮完成此工序 ， ２名抬着特制 的烘篮操作 ， 每
１排气 扇 ．
２远 红外线辐射器 ．
３ 红外 线温度传感器 ．
４ 辐 射 器 支架 ．
罩 在炭 火 上方 ２— ｓ后 立 即抬 起 ， 人 工 翻 茶 。在 此 ３ 并
５ 机架 ．
６ 上输送带 ．
７ 中间振动送 料器 ．
８ 中间输 送带 ．
茶 叶 采用 不 锈 钢输 送 带输 频 电 机 驱 动 ， 速 可 分 别 调 带 节， 以适 应 不 同 的制 茶 要 求 ； 送 带 上 方 布 置 有 陶 瓷 输 红外线 辐射器 ， 过红外线 温度传感器 采集叶温 ， 通 利 用 ＰＤ温度 控 制器 实 现温 度 控 制 ， 保 证 精 确 的烘 焙 Ｉ 以 温 度 。每 层 的叶温 可 单 独 控 制 ， 满 足 不 同的 制 茶 工 以 艺 。利用 变 频 电机 调 整 方 便 的优 点 ， 电机 轴 与 主 动 带 轮 采 用联 轴 器 直联 ， 去 了复 杂 的 传 动 装 置 及 润 滑 要 省 求 ， 免 了茶 叶 烘 焙 过 程 中的 二 次 污染 ， 合 茶 叶 清 避 符
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０—１ ０—１ ８
洁化生产 的要求。为 了使茶 叶均匀分布 于输送带 ， 其
人 料 口设 计 有 振 动送 料 器 ， 架 独 立 于 主 机 架 ， 小 机 减
了主 机 的振 动 。
２ 主要工作部 件的设计
２ １ 远红 外 烘焙 单 元 ．
基金项 目 ：国家茶机 产业体 系资助项 目（ １０ ５ ３ １０３７ ） 作者简 介 ：李 兵（ ９ １一） 男 ， １７ ， 安徽 明光人 ， 讲师 ， 士研究生 ， Ｅ— 博 （
中 图分 类 号 ：， ２ ． Ｓ ２ ９ ６ ５； １ ６ ２ 文 献标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ） ８—０ ４ ０ ８ Ｘ（ ０ １ ０ １ ９－ ４
０ 引 言
六 安瓜 片是 中 国 十 大 名 茶 之 一 ， 于 绿 茶 ， 料 属 原
期间 ， 另一付烘篮再上火烘焙 ２— Ｓ ３ 。如此交替进行 ， 次数在 ８ 次 以上才完成本工序 。拉火工序是形成六 ０ 安瓜片特有品质的关键工序 之一 ， 用传统炭火烘焙 的 茶叶 品质优 良， 也存在 缺点 ： 但 本工序 消耗大量 的优
质 木炭 资 源 ， 生 产 １ｋ 茶 约 需 消 耗 优 质 木 炭 ２ ｇ 每 ｇ干 ｋ 左 右 ， 烘焙 成 本 需 要 近 ４ 仅 ０元 ； 外 ， 炭 火 烘 焙 会 另 用 产 生灰 尘 及 异 味 ， 成 茶 叶二 次 污 染 。 因 此 ， 必 要 造 有 对 瓜 片茶 的烘 焙设 备 进 行 研 究 ， 而 实 现 茶 叶 清 洁 化 进
感 器 采 集 叶 温 ， 研 制 了基 于模 糊控 制 的 ＰＤ 温 度 控 制 器 来 控 制 温 度 。试 验 表 明 ： 红 外 烘 焙 机 碎 茶 率 为 ５ 并 Ｉ 远 ％ （ 工 烘 焙 碎 茶率 为 １ ％ ） 叶温 为 ８ 。 人 工 审评 结 果 认 为 其成 茶 品质 优 于 炭火 烘 焙 。 人 ５ ， ０ Ｃ， 关 键 词 ：六 安瓜 片 烘 焙 ；陶 瓷远 红 外 线 辐 射器 ；模 糊 ＰＤ控 制 ；清洁 化 生 产 Ｉ
生 产 一 。
９ 下输送 带 ．
１ ． 振动送料器 Ｏ下
１． １ 上振动送料 器
图 １ 六安瓜 片远红外烘焙机 结构 图
Ｆｉ ． Ｌ ｕ Ｉ ｇ ａ ｉ ｎ ｔａ ｆｒ ｉ ｆａｅ ａ ｉ ｇ ｍａ ｈ ｎ ｉ ｇａ ｇ１ ｉ ａ ｌ ｕ ｐ ａ ｅ ａ ｎ ｒ ｒ ｄ ｂ ｋ ｎ ｃ ｉ ｅ ｄ ａ ｒ ｍｍａ ｉ ｋ ｔ ｈ ｔｃ ｓ ｅ ｃ
通讯作者 ：李 尚庆 （ ９ ６一） 男 ， 海 人 ， 授 ， Ｅ—ｍ ｉ） ｆｑ ６ ＠ １５ ， 上 教 （ ａｌ ｈ ｓ１ ３ ｌ