專利名稱：：一種茶葉加工中加熱及測溫的方法
技術領域：
：本發明屬于茶葉加工領域，涉及茶葉加工方法，尤其涉及一種茶葉加工中加熱及測溫的方法。
背景技術：
：茶葉加工的本質是以鮮葉為原料，通過人為手段促使鮮葉中的水分逐漸散失，直至達到特定限值。在此過程中伴隨著內質成分的分解、轉化等一系列復雜的理化變化，并最終形成茶葉特定的風味品質。在生產加工中，茶葉在制品的加熱處理是其中極為重要的內容，如殺青、理條、干燥等工序均有高溫處理的過程，對終端成品茶品質優劣影響顯著。目前茶葉加工機械的加熱方式主要有燒柴、燒煤、燃氣、微波、電熱管等幾種。其中，燒柴、燒煤的加熱方式設備投入少，運行費用低，在山區茶園取材較方便，但存在有煙氣、有害氣體排放，有廢渣產生，加熱不均勻，工作環境條件差等缺點，現在僅部分山區茶葉企業有使用。燃氣式是一種較清潔的加熱方式，可以有效改善環境中煙氣、有害氣體的排放，使用成本也較低，但它對設備要求較高，且筒體溫度難以控制，對技術人員的操作技能要求也較為嚴格，其使用量呈現出日益減少的趨勢。微波是一種較為新型的加熱技術，具有加熱速度快，易控制，均勻性好等優點，但前期設備投入成本高，操作人員需經嚴格培訓，對生產企業自身要求較高。電熱管加熱是目前在茶葉加工機械中使用最為廣泛的一種方式，具有環境條件清潔、技術要求低、使用極為方便等優點，同時也存在環境溫度高，耗電高、有效能源利用率低，升溫慢、加工成本高等缺點，尋找新型加熱方式以降低能耗、提高能源利用率已成為業界廣泛關注的焦點。電磁加熱是一種較新型的加熱方式，它采用磁場感應渦流原理，利用高頻電流通過環行線圈，產生無數封閉磁場力，當磁場的磁力線通過導磁物，即會產生無數的小渦流，從而使導磁物自行高速發熱。據初步測算，與目前常用的電熱圈、電熱管發熱相比，采用電磁加熱節電可達30%以上。此外，傳統的茶機測溫主要采用熱電藕方式，對溫度的感應較緩慢，影響因子多，溫度波動范圍大，無效能量損耗嚴重；遠紅外溫度傳感器是一種較新型的測溫裝置，對溫度敏感、迅捷，溫差變動小，有利于提升能源利用效率。因此，將電磁加熱、遠紅外測溫技術運用于茶葉加工機械當中，對于提升茶機技術水平，實現茶葉加工的節能減排、保持產品優質的長遠目標有重要意義。殺青是綠茶加工的重要工序之一，殺青葉質量好壞對成品茶風味品質的優劣影響極為顯著。殺青是通過高溫使鮮葉中的酶迅速變性失活，在升溫過程促進其內含物發生一系列非酶性化學反應，形成綠茶“綠葉清湯”的品質及以“濕熱”轉化物為主要成分的化學組成特點。另外，高溫使一些低沸點的香氣和不良氣味揮發，形成一些新的特殊香氣。目前，國內外生產上使用的殺青方式主要有蒸汽殺青、熱風殺青、滾筒殺青、微波殺青等幾種，其中又以滾筒殺青因殺青葉品質好、香氣高、成本低、可連續生產、與后續工序匹配方便等優勢使用范圍最為廣泛，約占其中的60-80%。根據加熱方式不同，滾筒殺青又可分為燒柴、燒煤、燃氣式、電熱式等多種類型。隨著人們生活水平的改善及對衛生要求的提高，電熱式滾筒殺青越來越受到人們的青睞，占據了極大的市場份額。傳統的電熱式滾筒殺青是以電熱管為發熱源，電熱管受熱后加熱空氣，空氣再將熱能傳遞給鋼筒，因此熱能利用效率較低，一般在20-30%之間。而且傳統電熱式滾筒殺青的溫度傳感器采用熱電藕，對溫度響應較慢，導致鋼筒溫度的變化幅度較大，熱能進一步損耗。因此，業界一直在尋找一種能夠提升熱能利用率，實現節能減排，保持殺青葉優異品質的有效方式。電磁加熱是一種較新型的加熱方式，它采用磁場感應渦流原理，利用高頻電流通過環行線圈，產生無數封閉磁場力，當磁場的磁力線通過導磁物，即會產生無數的小渦流，從而使導磁物自行高速發熱。據初步測算，與目前常用的電熱圈、電熱管發熱相比，采用電磁加熱節電可達30%以上。因此，將電磁加熱的方式嫁接到滾筒殺青設備上，既保持了傳統滾筒殺青香氣高、品質好的優勢，又能有效節約能源，降低使用成本，對促進茶葉加工科技水平的提升和加工機械的升級換代具有重要意義。
發明內容本發明的目的是提供一種茶葉加工中加熱及測溫的方法，是通過在茶葉加工機械中運用電磁加熱、遠紅外測溫等技術，以克服現有加熱方式、測溫手段導致的清潔化程度低、能源利用率低、使用成本高等缺點，實現提升產品品質以及茶葉加工節能減排的目的。本發明方法通過在茶葉加工機械中采用電磁加熱和遠紅外測溫方法實現，電磁加熱主要包括隔熱材料、加熱線圈、導磁物等部件，遠紅外測溫主要包括遠紅外溫度傳感器、溫度顯示裝置或控制裝置。具體通過以下技術方案實現提供一種電磁滾筒殺青機，該殺青機由鋼筒、加熱線圈、隔熱材料、裝飾板、導向輪、遠紅外溫度傳感器、傳動裝置、機架、電控柜、導葉條組成，其中，鋼筒外層包有加熱線圈，鋼筒內壁焊接有導葉條，隔熱材料包裹在加熱線圈外，再加上最外層的裝飾板形成了電磁滾筒殺青機的主體結構，裝飾板通過螺絲與機架連接，并對主體結構進行保護和修飾，導向輪與傳動裝置相連，兩兩間均通過鏈條進行連接，實現動力由傳動裝置向主體結構傳輸，促使鋼筒旋轉，傳動裝置通過螺絲固定于機架內，機架直接放置于地面上，同時機架也對主體結構起著固定和支撐的作用，遠紅外溫度傳感器用強力膠水粘結在隔熱材料上，對鋼筒溫度進行檢測，遠紅外溫度傳感器和傳動裝置通過線路與獨立放置的電控柜相連接，對主體結構進行控制。鏈條、過橋齒輪、電動機組成了傳動裝置，過橋齒輪通過鏈條與電動機相連。本發明鋼筒1設三個區段，通過電控柜9對鋼筒1三個區段的溫度分別進行設定，并通過各區段的遠紅外溫度傳感器6對溫度進行監控，并反饋于電控柜9，實現對鋼筒1三個區段溫度的精準調控。本發明提供的電磁加熱、遠紅外測溫方法在電磁滾筒殺青機、瓶式炒干機、鍋式炒干機、六角輝干機或單板式扁形茶炒制機等茶葉加工機械中應用。本發明的特點在于利用磁場感應渦流原理對導磁物直接加熱，減少了傳統電熱管加熱先加熱空氣，再由空氣加熱導磁物的兩道熱能傳導所導致的熱能損耗，能量轉換效率高，熱能利用率高。且由于在技術中采用了隔熱材料，熱量能夠盡可能消耗于導磁物，不僅可以縮短預熱時間，迅速升溫，而且能降低環境溫度，杜絕煙氣、有害氣體的排放，不產生廢渣，極大地改善加工環境，為實現清潔化生產打下基礎。同時，以新型遠紅外測溫代替傳統的熱電藕溫度傳感裝置，對溫度的感應和監測更為迅捷、敏感，溫度變化幅度小，便于對導磁物溫度進行精確控制。本發明的有益之處是本發明能夠有效提高熱能的利用率，杜絕煙氣、有害氣體的排放，改善加工環境；同時由于加熱速度快(電磁加熱)，溫度響應快(遠紅外測溫)，溫度的變化幅度小，便于對導磁物溫度進行精確控制，有利于降低加工成本、提升產品品質。本發明采用的電磁加熱方式直接對鋼筒進行加熱，減少了傳統電熱管先加熱空氣，再由空氣加熱筒體的兩道熱能傳導所導致的熱能損耗，能量轉換效率高，熱能利用率高。由于在加熱線圈外層包裹了隔熱材料，熱量能夠盡可能消耗于鋼筒，不僅可以縮短預熱時間，迅速升溫，而且能降低環境溫度，杜絕煙氣、有害氣體的排放，不產生廢渣，極大地改善加工環境，為實現清潔化生產打下基礎。同時，以新型遠紅外測溫代替傳統的熱電藕溫度傳感裝置，對溫度的感應和監測更為迅捷、敏感，溫度變化幅度小，便于對鋼筒溫度進行精確控制。本發明提供的電磁滾筒殺青機主要以電磁加熱的方式對鋼筒進行加熱處理，當鋼筒達到一定溫度后投入鮮葉進行殺青處理，鮮葉在導葉條的作用下邊往前運動邊受熱殺青，由于鮮葉電磁滾筒殺青機采用了較先進的電磁加熱方式以及遠紅外溫度傳感器，在提高能效利用率的同時可以獲得較穩定的鋼筒溫度，從而使得殺青均勻，殺青葉品質較佳，茶香顯現，色澤綠翠。本發明提供的電磁滾筒殺青機是以電磁方式對鋼筒進行加熱，能量轉換效率高，無效能量損耗較小；無煙氣、無有害氣體排放；同時可以大幅度降低車間空氣溫度，改善殺青車間工作環境，降低勞動強度。此加熱方式適用于Φ500mm-Φ800mm等類型的滾筒殺青機。本發明采用遠紅外溫度傳感器，對溫度反應敏感、迅捷，有助于電控柜精確調控，可根據投葉量大小自如調節加熱功率，并能自動保持溫度，溫差變化范圍小，可根據實際需要分區段加溫，每區段溫度獨立調節。圖1為電磁滾筒殺青機結構示意圖(側面)。圖2為電磁滾筒殺青機結構示意圖(正面)。具體實施例方式本發明結合附圖和實施例作進一步的說明。實施例1參見圖1、2。本發明的電磁滾筒殺青機由鋼筒1、加熱線圈2、隔熱材料3、裝飾板4、導向輪5、遠紅外溫度傳感器6、傳動裝置7、機架8、電控柜9、導葉條10組成，其中，鋼筒1外層包有加熱線圈2，鋼筒1里面焊接有導葉條10，在加熱線圈2外層再包裹有隔熱材料3，再加上最外層的通過螺絲固定于機架8上的裝飾板4形成了電磁滾筒殺青機的主體結構，導向輪5與傳動裝置7相連，兩兩間均通過鏈條11進行連接，實現動力由傳動裝置7向主體結構傳輸，促使鋼筒1旋轉，傳動裝置7通過螺絲固定于機架8內，機架8直接放置于地面上，同時機架8也對主體結構起著固定和支撐的作用，溫度傳感器6用強力膠水粘結在隔熱材料3上，對鋼筒1溫度進行檢測，遠紅外溫度傳感器6和傳動裝置7通過線路14與獨立放置的電控柜9相連接，對主體結構進行控制，鏈條11、過橋齒輪12、電動機13組成了傳動裝置7，過橋齒輪12通過鏈條11與電動機13相連，過橋齒輪12同樣通過鏈條11將動力傳輸給導向輪5、鋼筒1，讓其旋轉。操作時，通過電控柜9設定鋼筒1溫度，由遠紅外溫度傳感器6對此溫度進行監測，并反饋于電控柜9，實現對鋼筒溫度的精準調控。同時，傳動裝置7的電動機13通過過橋齒輪12將動力傳導于導向輪5、鋼筒1，促使鋼筒1旋轉。鮮葉進入鋼筒1后，在導葉條10的作用下，在鋼筒1邊加熱邊向前運動，直至最后從鋼筒1內出來，完成殺青工序。實施例2參見圖1，實際操作時，在滾筒1旋轉的過程中，可以通過主控柜9對鋼筒1三個區段的溫度分別進行設定，并通過各區段的遠紅外溫度傳感器6對其進行監控，并反饋于電控柜9，實現對鋼筒1三個區段溫度的精準調控，滿足不同品種、嫩度鮮葉的殺青需求。實施例3綜合性能比較1.以滾筒式殺青設備為例，綜合比較不同加熱方式的性能差異<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>2.將電磁加熱技術同遠紅外測溫技術結合，較傳統二次加熱、熱電藕溫度傳感技術組合，不僅在加熱環節能提高30%左右的熱轉換率，而且由于使用了遠紅外測溫技術，更迅捷、更準確的反應加熱物體溫度，縮小了加熱物體溫度波動范圍，從而在控溫環節也能節約能源1-5%。此外，電磁加熱同遠紅外測溫的有機結合，實現了加熱物體的溫度精準調控，對于在制品品質的穩定、優化也大有裨益。權利要求一種茶葉加工中加熱及測溫的方法，其特征在于，通過以下技術方案實現在茶葉加工機械中采用電磁加熱和遠紅外測溫，電磁加熱由部件隔熱材料、加熱線圈、導磁物實現，遠紅外測溫由遠紅外溫度傳感器、溫度顯示裝置或控制裝置實現，具體為提供一種電磁滾筒殺青機，由鋼筒(1)、加熱線圈(2)、隔熱材料(3)、裝飾板(4)、導向輪(5)、遠紅外溫度傳感器(6)、傳動裝置(7)、機架(8)、電控柜(9)、導葉條(10)組成，其中，鋼筒(1)外層包有加熱線圈(2)，鋼筒(1)內壁焊接有導葉條(10)，隔熱材料(3)包裹在加熱線圈(2)外層，最外層為裝飾板(4)，裝飾板(4)通過螺絲與機架(8)連接，導向輪(5)與傳動裝置(7)相連，傳動裝置(7)通過螺絲固定于機架(8)內，機架(8)直接放置于地面上，溫度傳感器(6)用強力膠水粘結在隔熱材料(3)上，遠紅外溫度傳感器(6)和傳動裝置(7)通過線路(14)與電控柜(9)連接。2.根據權利要求1所述的一種茶葉加工中加熱及測溫的方法，其特征在于，所述電磁滾筒殺青機中的傳動裝置(7)由鏈條(11)、過橋齒輪(12)、電動機(13)組成，過橋齒輪(12)通過鏈條(11)與電動機(13)相連。3.根據權利要求1所述的一種茶葉加工中加熱及測溫的方法，其特征在于，鋼筒1設三個區段，通過電控柜9分別設定溫度，并通過各區段的遠紅外溫度傳感器6對溫度進行監控，并反饋于電控柜9，實現對鋼筒1三個區段溫度的精準調控。4.根據權利要求1所述的一種茶葉加工中加熱及測溫的方法，其特征在于，所述的電磁加熱、遠紅外測溫方法在電磁滾筒殺青機、瓶式炒干機、鍋式炒干機、六角輝干機或單板式扁形茶炒制機中應用。全文摘要本發明提供一種茶葉加工中加熱及測溫的方法，是運用電磁加熱、遠紅外測溫，電磁加熱包括隔熱材料、加熱線圈、導磁物等，遠紅外測溫包括遠紅外溫度傳感器、溫度顯示裝置或控制裝置。本發明提供電磁滾筒殺青機由鋼筒、加熱線圈、隔熱材料、裝飾板、導向輪、溫度傳感器、傳動裝置、機架、電控柜和導葉條組成，以電磁加熱方式對鋼筒進行加熱，以遠紅外溫度傳感器實時監測鋼筒溫度。本發明方法能量轉化效率高、無效能量損失小，無煙氣，無有害氣體排放，大幅度降低車間空氣溫度，改善車間工作環境；對溫度反應敏感、迅捷，能有效降低鋼筒溫度的波動范圍，有助于電控柜的精確調控，有效提高殺青葉品質，殺青均勻、茶香顯現，色澤綠翠。文檔編號H05B6/06GK101810227SQ201010145798公開日2010年8月25日申請日期2010年4月13日優先權日2010年4月13日發明者尹軍峰,王岳梁,袁海波,許勇泉,鄧余良申請人:余姚市姚江源茶葉茶機有限公司