CN103131574B - 一种家用葡萄酒酿酒器及其盖体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家用葡萄酒酿酒器及其盖体，包括酿酒容器及与酿酒容器配套安装的酿酒器盖体，盖体上设有酿酒控制系统和排气通道，排气通道上设有自动排气装置，该盖体内侧设置有用于伸入酿酒容器内部并与液体接触的悬伸杆，各传感器设置于悬伸杆上，控制单元和显示单元设置于盖体的外侧。本发明的酿酒控制系统统一安装在盖体部位，可方便更换，实现连续酿制高品质的葡萄酒。酿酒容器上设有自动排气装置，能够实现家庭酿制葡萄酒，且安全性能高、酒精浓度能够控制、酿造的葡萄酒品质高，结构简单，使用操作极为方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种家用葡萄酒酿酒器及其盖体。
背景技术
高品质葡萄酒的酿造，大多是由葡萄酒庄或是由大型的葡萄酒生产厂家酿制，酿酒方式需要专业人员操作，酿酒场地需要配备大量的条件，其凭借庞大的经济能力，对葡萄酒酿制技术的控制（如酒精度数、酸的含量、温度的控制、色泽）十分成熟，然而是其生产出来的高品质葡萄酒，价格十分昂贵，从几百到几万元不等，一般的家庭很难以消费。加之，近年来市场上高档葡萄酒被检测出农药残留超标以及假酒对葡萄酒行业的干预。越来越多的消费者更加倾向于自己家用酿造葡萄酒。
家庭中酿造葡萄酒十分常见，然而由于没有安装合适的安全控制装置，家庭酿酒没有足够的安全保证。2011年一位老人在酿制葡萄酒过程中发酵罐发生爆炸，给家庭安全带来隐患。
由于监控设备的缺乏，大多数家庭酿造葡萄酒由于酿造技术粗糙(往往是凭借经验对酿造温度和酿造时间进行控制），这样酿造的葡萄酒根本没有品质的保证，甚至有时候对酿造时间的控制不当，会使酿造的葡萄酒变成葡萄醋，严重影响葡萄酒的品质。
中国专申请利号为201020539228.5公开了一种自酿葡萄酒器，包括由温度传感器和半导体制冷器组成的恒温器，臭氧发生器，智能控制器及二氧化碳排放通道和葡萄酒输出通道，该自酿葡萄酒器在酿酒容器内部设置恒温器和臭氧发生器，恒温器使其保持酿造葡萄酒的可调节适宜温度，臭氧能杀死葡萄酒发酵过程可能产生的菌类，且不影响葡萄酒的原味，但是该装置的结构较为复杂，且控制系统与容器一体设置，不易更换。
发明内容
本发明的目的是提供一种家用葡萄酒酿酒器盖体，以解决现有酿酒设备无控制装置而无法保证安全性及酿酒品质的问题，同时提供一种使用该盖体的家用葡萄酒酿酒器。
为了实现以上目的，本发明所采用的家用葡萄酒酿酒器盖体的技术方案如下：一种家用葡萄酒酿酒器盖体，所述盖体上设有酿酒控制系统和排气通道，排气通道上设有自动排气装置，所述酿酒控制系统包括信息采集单元、控制单元和显示单元，所述信息采集单元包括用于检测液体葡萄汁初始浓度的液体浓度传感器、用于检测液体酒精浓度的酒精浓度传感器、用于检测液体酸度的酸度传感器以及用于检测酿酒容器内部温度的温度传感器；所述各传感器的信号输出与控制单元连接，控制单元的显示输出与显示单元连接；该盖体内侧设置有用于伸入酿酒容器内部并与液体接触的悬伸杆，各传感器设置于悬伸杆上，控制单元和显示单元设置于盖体的外侧。
该酿酒器盖体还包括与控制单元连接的声光报警单元。
所述自动放气装置采用由带有半球形窝槽的底座和浮球组成的浮球开关，所述底座的底部设有用于与酿酒容器连通的气孔，所述浮球的直径与底座半球形窝槽直径相同，且窝槽纵向深度小于或等于浮球的半径。
所述酿酒容器采用全透明容器以便于用肉眼观察葡萄酒的色泽。
所述各传感器设于悬伸杆的下端部。
本发明所采用的家用葡萄酒酿酒器的技术方案如下：一种家用葡萄酒酿酒器，包括酿酒容器及与酿酒容器配套安装的酿酒器盖体，所述盖体上设有酿酒控制系统和排气通道，排气通道上设有自动排气装置，所述酿酒控制系统包括信息采集单元、控制单元和显示单元，所述信息采集单元包括用于检测液体葡萄汁初始浓度的液体浓度传感器、用于检测液体酒精浓度的酒精浓度传感器、用于检测液体酸度的酸度传感器以及用于检测酿酒容器内部温度的温度传感器；所述各传感器的信号输出与控制单元连接，控制单元的显示输出与显示单元连接；该盖体内侧设置有用于伸入酿酒容器内部并与液体接触的悬伸杆，各传感器设置于悬伸杆上，控制单元和显示单元设置于盖体的外侧。
该酿酒器盖体还包括与控制单元连接的声光报警单元。
所述自动放气装置采用由带有半球形窝槽的底座和浮球组成的浮球开关，所述底座的底部设有用于与酿酒容器连通的气孔，所述浮球的直径与底座半球形窝槽直径相同，且窝槽纵向深度小于或等于浮球的半径。
所述酿酒容器采用全透明容器以便于用肉眼观察葡萄酒的色泽。
所述各传感器设于悬伸杆的下端部。
本发明的家用葡萄酒酿酒器包括酿酒容器及与酿酒容器配套安装的酿酒器盖体，盖体上设有酿酒控制系统和排气通道，排气通道上设有自动排气装置，该盖体内侧设置有用于伸入酿酒容器内部并与液体接触的悬伸杆，各传感器设置于悬伸杆上，控制单元和显示单元设置于盖体的外侧。本发明的酿酒控制系统统一安装在盖体部位，可方便更换，实现连续酿制高品质的葡萄酒。
利用液体浓度传感器和单片机中浓度酒精度计算模块，根据葡萄酒酒精度与葡萄酒汁初始密度函数在单片机中设置酒精浓度阈值，并采用酒精浓度传感器采集酒精浓度信号与酒精浓度阈值进行比较，达到该酒精浓度阈值时进行提示，避免酿造时间过程使酿造的葡萄酒变成葡萄醋，严重影响葡萄酒的品质。
酿酒容器上设有自动排气装置，能够实现家庭酿制葡萄酒，且安全性能高、酒精浓度能够控制、酿造的葡萄酒品质高，结构简单，使用操作极为方便。
自动放气装置由带有半球形窝槽的底座和小球组成，既能实现放气功能，又能实现密封功能，结构简单可靠。
另外，酿酒的容器可选用全透明玻璃瓶，可用肉眼观察葡萄酒的色泽。
附图说明
图1是本发明酿酒器实施例结构图；
图2是本发明控制系统原理图；
图3是自动排气装置结构图；
图4是酿酒器盖体实施例结构图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例及附图对本发明进一步介绍。
如图1所示为本发明家用葡萄酒酿酒器实施例的附图，由图可知，该酿酒器包括酿酒容器6及与酿酒容器配套安装的酿酒器盖体1，盖体上设有酿酒控制系统和排气通道，排气通道上设有自动排气装置7；如图2所示，该酿酒控制系统包括信息采集单元5、控制单元2和显示单元3，信息采集单元包括用于检测液体葡萄汁初始浓度的液体浓度传感器、用于检测液体酒精浓度的酒精浓度传感器、用于检测液体酸度的酸度传感器以及用于检测酿酒容器内部温度的温度传感器；各传感器的信号输出与控制单元2连接，控制单元的显示输出与显示单元3连接；该盖体1内侧设置有用于伸入酿酒容器内部并与液体接触的悬伸杆4，各传感器设置于悬伸杆4上，控制单元和显示单元设置于盖体1的外侧。该酿酒器还包括与控制单元连接的声光报警单元8（如图4所示），由一组声光报警灯组成，用于当各传感器检测到指标超标情况后的声光报警提醒。
为进一步优化，将各需要与液体接触测量的传感器设于悬伸杆的下端部。
控制单元采用AT89C52的单片机，用于完成信息判断和处理。控制系统及自动排气装置均设置于酿酒容器的盖体1上，信息采集单元的各传感器设置于盖体内侧的悬伸杆4上，自动排气装置7与酿酒容器内部连通用于排出酿酒过程中产生的二氧化碳气体。
本发明还提供了一种家用葡萄酒酿酒器盖体，其盖体的结构如上所述，该酿酒装置的所有酿酒控制系统统一安装在盖体部位，无需重复购买，只需购买合适的酿酒容器，便可方便更换，实现连续酿制高品质的葡萄酒。同时，酿酒控制系统在满足现有功能的基础上依然保留了功能扩展接口，如果以后需要更多的功能，可以直接在现有单片机上接插扩展模块（加热模块、制冷模块），不用重新制作。
信息采集单元中的液体浓度传感器将采集到的葡萄汁初始浓度信号传送到单片机，一方面由单片机将浓度信息输送到显示单元的LED显示器进行显示，另一方面单片机将采集到的浓度信息经过浓度酒精度计算模块得到酒精浓度（葡萄酒酿制结束后生成葡萄酒的理论酒精度）送至LED显示器，记忆并设定葡萄酒的最终酒精浓度，此即为控制单元所设定的酒精浓度阈值。现有的各种参考资料中葡萄酒酒精度与葡萄酒汁初始密度之间的关系均用图表表示，本发明采用数值拟合方法对数据进行了拟合，并得出糖添加量与密度函数、糖含量与酒精浓度函数、葡萄酒汁初始密度与酒精度函数三对数学表达公式，为计算机数据处理奠定了基础。浓度酒精度计算模块主要根据葡萄酒酒精度与葡萄酒汁初始密度函数：y=156.96x-158.76(y为酒精度，x葡萄酒汁初始密度)计算而得。本申请中采用的糖添加量与密度函数、糖含量与酒精浓度函数、葡萄酒汁初始密度与酒精度函数如下：糖添加量与密度函数：y=0.0004x（g）+1.0115，其中y为酒精度，x为糖添加量，相关系数R2=0.9999；糖含量与酒精浓度函数：y=0.0587x（g）+0.0176，其中y为酒精度，x为糖添加量，相关系数R2=0.9999；葡萄酒汁初始密度与酒精度函数：y=156.96x-158.76，其中y为酒精度，x葡萄酒汁初始密度，相关系数R2=0.9999。
本实施例的酒精浓度传感器采用MQ-3酒精检测用半导体气敏元件，用于检测家用酿酒装置中的酒精浓度。酒精浓度传感器将采集到的酒精浓度信号传送到单片机，由单片机将酒精浓度信息输送到LED显示器，采集到的酒精浓度信号经过酒精浓度判断模块与预先设定好的酒精浓度阈值进行比较，当接近所设的阈值时，由单片机输出提示信号，启动声光报警，提醒酿酒者葡萄酒酿酒结束，可以进行饮用或装罐贮藏。
酸度传感器采用PH电极，用于检测家用酿酒装置中的酸度。酸度传感器将采集到的酸度信号传送到单片机，由单片机将酸度信息输送到LED显示器，采集到的酸信号经过酸判断模块与事先设定好的酸度阈值进行比较，当达到所设的阈值时，由单片机输出提示信号，启动声光报警，提醒酿酒者葡萄酒酿酒结束，可以进行饮用或装罐贮藏，以避免过度发酵影响葡萄酒的品质。
温度传感器采用18B20传感器，用于检测家用酿酒装置中的温度。温度传感器将采集到的温度信号传送到单片机，由单片机将温度信息输送到LED显示器，采集到的温度信息经过温度判断模块与事先设定好的温度阈值进行比较，当高于所设的阈值上线时，由单片机输出报警信号，启动声光报警，提醒酿酒者采取适当措施降温；当温度传感器采集到的温度信号低于事先设定的温度阈值下线时，启动声光报警，提示酿酒者采取适当措施升温。
如图3所示，本发明的自动放气装置采用由带有半球形窝槽的底座72和浮球71组成的浮球开关，底座的底部设有用于与酿酒容器连通的气孔73。当酿酒装置内的气体内外压力差超过小球的重力时，小球上移，酿酒装置内的气体通过自动放气装置的气孔溢出；当酿酒装置内的气体内外压力差等于或小于小球的重力时，小球下移，自动挡住自动放气装置的气孔，起到密封的作用。自动放气装置中底座下部带有螺纹，将自动放气装置放于图4中放气安装孔71中，用螺栓加橡胶垫片拧紧。根据不同酒类压力的不同，浮球的材质可选用钢球，玻璃球等，但要求浮球的直径与底座半球形窝槽直径相同，且窝槽纵向深度小于或等于浮球的半径。
图4为酿酒装置盖体另一种实施例的结构图，在酿酒容器的盖体上设置包括51～54和71在内的5个孔，分别作为液体浓度传感器、酒精浓度传感器、酸度传感器、温度传感器的安装孔以及自动放气装置的安装孔，各安装孔均通过螺栓与盖体相连。控制系统可通过螺栓与盖体相连，可实现各传感器采集的信息显示或设定及声光报警。
另外，酿酒的容器可选用全透明玻璃瓶，可用肉眼观察葡萄酒的色泽。
本发明提供实施例中各传感器安装于盖体内侧设置的悬伸杆上，该悬伸杆可以是实心杆也可以是空心杆，采用空心杆可以方便各传感器的安装和更换，因此优选该空心结构；另外，各传感器也可以采用悬垂接线的方式来实现传感器的测量头与控制单元的连接，传感器的测量头悬垂下来与液体接触，通过连接信号线与设置于盖体外侧的控制单元连接。以上实施例对本发明的解释说明，并不局限于该方式，凡类似变换均属于本领域技术人员的常规技术手段，涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种家用葡萄酒酿酒器盖体，其特征在于：所述盖体上设有酿酒控制系统和排气通道，排气通道上设有自动排气装置，所述酿酒控制系统包括信息采集单元、控制单元和显示单元，所述信息采集单元包括用于检测液体葡萄汁初始浓度的液体浓度传感器、用于检测液体酒精浓度的酒精浓度传感器、用于检测液体酸度的酸度传感器以及用于检测酿酒容器内部温度的温度传感器；所述各传感器的信号输出与控制单元连接，控制单元的显示输出与显示单元连接；该盖体内侧设置有用于伸入酿酒容器内部并与液体接触的悬伸杆，各传感器设置于悬伸杆上，控制单元和显示单元设置于盖体的外侧，所述酿酒控制系统统一安装在盖体部位。
2.根据权利要求1所述的家用葡萄酒酿酒器盖体，其特征在于：该酿酒器盖体还包括与控制单元连接的声光报警单元。
3.根据权利要求1或2所述的家用葡萄酒酿酒器盖体，其特征在于：所述自动放气装置采用由带有半球形窝槽的底座和浮球组成的浮球开关，所述底座的底部设有用于与酿酒容器连通的气孔，所述浮球的直径与底座半球形窝槽直径相同，且窝槽纵向深度小于或等于浮球的半径。
4.根据权利要求3所述的家用葡萄酒酿酒器盖体，其特征在于：所述酿酒容器采用全透明容器以便于用肉眼观察葡萄酒的色泽。
5.根据权利要求4所述的家用葡萄酒酿酒器盖体，其特征在于：所述各传感器设于悬伸杆的下端部。
6.一种家用葡萄酒酿酒器，其特征在于：包括酿酒容器及与酿酒容器配套安装的酿酒器盖体，所述盖体上设有酿酒控制系统和排气通道，排气通道上设有自动排气装置，所述酿酒控制系统包括信息采集单元、控制单元和显示单元，所述信息采集单元包括用于检测液体葡萄汁初始浓度的液体浓度传感器、用于检测液体酒精浓度的酒精浓度传感器、用于检测液体酸度的酸度传感器以及用于检测酿酒容器内部温度的温度传感器；所述各传感器的信号输出与控制单元连接，控制单元的显示输出与显示单元连接；该盖体内侧设置有用于伸入酿酒容器内部并与液体接触的悬伸杆，各传感器设置于悬伸杆上，控制单元和显示单元设置于盖体的外侧。
7.根据权利要求6所述的家用葡萄酒酿酒器，其特征在于：该酿酒器还包括与控制单元连接的声光报警单元。
8.根据权利要求6或7所述的家用葡萄酒酿酒器，其特征在于：所述自动放气装置采用由带有半球形窝槽的底座和浮球组成的浮球开关，所述底座的底部设有用于与酿酒容器连通的气孔，所述浮球的直径与底座半球形窝槽直径相同，且窝槽纵向深度小于或等于浮球的半径。
9.根据权利要求8所述的家用葡萄酒酿酒器，其特征在于：所述酿酒容器采用全透明容器以便于用肉眼观察葡萄酒的色泽。
10.根据权利要求9所述的家用葡萄酒酿酒器，其特征在于：所述各传感器设于悬伸杆的下端部。
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