CN103976042A - 扁形茶自动化加工成套设备及茶叶加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扁形茶自动化加工成套设备及茶叶加工方法，包括茶叶炒制设备与将茶叶炒制设备相互连接的茶叶输送设备，茶叶炒制设备及茶叶输送设备均连接中央控制装置，茶叶炒制设备包括顺序连接的均量投料机、滚筒杀青机、微波缓苏机、风选机、一号理条机、二号理条机、自动分配投料机、扁形茶联炒机及振动输送槽，扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶失水量监测装置，它有效地解决了现有技术的扁形茶生产存在的手工炒制、缺少成套的自动化生产设备，影响扁形茶产业的规模化生产与发展的问题，本发明的扁形茶生产设备自动化程度高，生产的茶叶质量好，具有很高的实用价值。

Description

扁形茶自动化加工成套设备及茶叶加工方法

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，尤其是涉及一种适合扁形茶规模化生产的扁形茶自动化加工成套设备及茶叶加工方法。

背景技术

扁形茶是绿茶中的一个优良品种，其外形扁平光滑，长短、大小均匀整齐，色泽翠绿、香气高雅、鲜亮清幽，在茶叶产品中有着重要的地位，深受广大群众的欢迎。传统的扁形茶大多采用手工炒制，所加工的扁形茶质量参差不齐，严重制约了扁形茶产业的健康发展。近年来，扁形茶也开始使用茶叶加工机械加工，但大多是完成某一工序的单功能生产机械，缺少完整成套的扁形茶自动化生产成套设备，严重制约了扁形茶叶产业的健康发展。公开日为2011年1月19日、公开号为CN 101946831A的专利文件公开了一种扁形茶全自动流水生产线,包括茶叶炒制设备与连接输送设备，茶叶炒制设备与连接输送设备均连接中央控制柜，茶叶炒制设备包括鲜叶自动定量均衡投料机、连续式滚筒杀青机、快速冷却提升输送机、茶叶回潮机、茶叶自动理条机、茶叶自动定量投料分配系统及3至10台扁形茶联炒机，扁形茶联炒机通过槽式茶叶振动筛选平移输送机连接茶叶辉锅提香机及茶叶平面分筛机。公开日为2009年7月15日、公开号为CN 101480207的专利文件公开了一种扁形茶自动化流水生产线，由茶叶的脱水、分级、杀青、理条、炒制、微波回潮、压扁成形、辉锅提香及筛选等设备通过茶叶输送装置、投料装置连接而成，整个生产线均由中央控制柜自动控制。上述两种流水生产线在一定程度上解决了目前扁形茶生产存在的加工分散、质量参差不齐及人力、设备资源浪费的问题。但上述两种茶叶生产流水线在茶叶加工过程中，其加工设备的茶叶加工温度及加工时间主要是根据预设的程序确定，而这种程序是在茶叶加工前就设定的，这种茶叶生产流水线只是将多个茶叶加工设备相互连接并使其按事先设定的程序完成相应的茶叶加工工序，不能在实际生产过程中根据茶叶的含水量情况等自动调整茶叶加工温度及加工时间，因此不能保证生产出的茶叶其色、香、味均处于最佳状态，即无法生产高品质的茶叶，这是茶叶机械自动化炒制与手工炒制的最大区别，因为手工炒制由于操作者随时随地都在根据茶叶的含水量等实际情况调整茶叶的加工温度或加工时间，因此手工炒制的茶叶其质量明显高于机械自动化炒制的茶叶，比如扁形茶中的西湖龙井茶为了保证质量，基本上采用手工炒制。

发明内容

本发明为解决目前扁形茶生产存在的加工分散、质量参差不齐及人力、设备资源浪费问题而提供一种适合规模化生产、自动化程度高、产品质量好的扁形茶自动化加工成套设备及茶叶加工方法。

本发明的另一目的是为解决目前扁形茶生产线不能在实际生产中根据茶叶的不同情况自动调整茶叶加工温度及加工时间，无法生产高品质茶叶的问题而提供一种可以根据茶叶的不同情况自动调整茶叶加工工艺参数，确保生产出高品质茶叶的扁形茶自动化加工成套设备及茶叶加工方法。

本发明为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：一种扁形茶自动化加工成套设备，包括茶叶炒制设备与将茶叶炒制设备相互连接的茶叶输送设备，茶叶炒制设备及茶叶输送设备均连接中央控制装置，所述的扁形茶自动化加工成套设备包括均量投料机，均量投料机连接滚筒杀青机，滚筒杀青机的出口端连接微波缓苏机，微波缓苏机的输出端通过提升输送机连接风选机，风选机的输出端通过提升输送机连接一号理条机，一号理条机的输出端连接二号理条机，二号理条机的输出端连接自动分配投料机，自动分配投料机连接两台并联设置的扁形茶联炒机，两台扁形茶联炒机的输出端连接振动输送槽，扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶失水量监测装置，所述的茶叶失水量监测装置连接中央控制装置。本发明的扁形茶自动化加工成套设备采用均量投料机将鲜叶均匀、平稳的送入滚筒杀青机杀青，这种杀青机采用传统的外加热方式对茶叶进行加热杀青，可以保留绿茶类茶叶的传统风味，滚筒杀青机的转速及杀青温度可控，便于实现自动化控制。滚筒杀青后再进行微波缓苏，微波缓苏可以弥补滚筒杀青机外加热杀青方式其加热不够均匀的缺陷，解决传统杀青方式茶叶熟化不够均匀的问题，使茶叶熟化均匀，内外一致性好，口感纯正。同时微波缓苏还可以最大限度保持茶叶色泽，充分挥发新鲜茶叶的不良气味，促进茶香形成。完成微波缓苏的茶叶进入风选机进行风选，去除过大或过小的茶叶，使茶叶大小相对均匀。完成风选的茶叶进入连续理条机进行理条，而本发明的理条采用了二台理条机串联的方式，其中理条机采用槽锅式茶叶自动理条机，这种理条机工作时茶叶是边理条边移动的，易于连接成自动化生产线，本发明将通常由一台理条机完成的理条工序，分开到二台理条机上完成，二台理条机采用不同的理条温度及理条时间，可以更多的保留扁形茶的有效成分，同时可以使茶叶外形保持挺直扁平的特征。两台理条机可以采用高低不同的台阶式连接，这样可以省去理条机之间的茶叶中间输送设备。完成理条的茶叶进入自动分配投料机，由自动分配投料机分配给两台并联设置的扁形茶联炒机进行炒制，炒制完成由振动输送槽将两台扁形茶联炒机的成品茶叶合并输出。此外，本发明的扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶失水量监测装置，可以对茶叶的失水量进行精确控制。本发明的自动化加工成套设备不但自动化程度高，可以满足扁形茶规模化生产与发展的要求，而且可以根据茶叶的不同情况自动调整茶叶加工工艺参数，从而最大限度地保留扁形茶的有效成分，使扁形茶鲜香爽口的特点得以充分显现，生产的扁形茶口感好，茶叶质量显著得以提高。

作为优选，所述的茶叶失水量监测装置包括两台连续称重机，其中一号连续称重机设置在均量投料机的输出口与滚筒杀青机的输入口之间，二号连续称重机设置在滚筒杀青机的输出口与微波缓苏机的输入口之间，连续称重机包括固定座及设置在固定座上的茶叶转送带，固定座上设有称重装置，茶叶转送带设置在称重装置上，茶叶转送带的带面上设有防滑结构。本发明通过对茶叶杀青前后的重量比较，可以得到茶叶在杀青阶段的失水量，这种检测是在茶叶生产设备连续稳定的工作状态下进行。本发明的连续称重机是独立设置在茶叶流动线路上的，这种方法是称出连续流动中的前后两段相同长度的茶叶的重量，通过比较前后两台连续称重机上的茶叶重量变化就可以得出该茶叶加工工段上的茶叶失水量，中央控制装置可以根据茶叶失水量的具体数据对相应的茶叶炒制设备的工作状态实时做出调整。对于茶叶生产过程来说，失水量是整个茶叶生产过程最关键的技术参数，而茶叶的最大失水量主要是在杀青环节，该工序出现偏差对茶叶质量的影响大大超过其它工序，且该工序相对于其他工序也更难控制。茶叶杀青不足，茶叶内的多酚氧化酶的活性未被破坏而容易出现茶叶红变，而茶叶杀青过度，茶叶内的水分及许多有效成分就会流失过多，容易出现焦边产生烟焦味和高火味等，而茶叶的加工过程中的失水量是判断茶叶杀青是否恰到好处的主要依据。因此本发明对茶叶杀青过程的失水量进行监控，并将测量数据与预设的失水量数据进行比较，如果偏差超过规定值，则及时调整杀青温度或杀青时间，从而保证生产出的茶叶其色、香、味均处于最佳状态。这里的预设数据可以是合理的估计数据，也可以是茶叶试生产中采集的、可以得到最好效果的实际数据。茶叶转送带用来传送茶叶，通过称重装置可以称出处于转送带上的茶叶重量，通常茶叶转送带是宽度与茶叶输送设备上的茶叶传送带相当、而长度较短的一段茶叶输送带，茶叶转送带包括其驱动装置均设置在称重装置上，茶叶转送带的茶叶输送速度与茶叶输送设备上的茶叶输送速度一致，当茶叶落入茶叶转送带上时，称重装置即可称出转送带上的茶叶重量。由于茶叶转送带是移动的，因此这种称重方式有一定的误差，但由于前后二台连续称重机的结构完全一致，且本发明检测的是重量差，所以这种误差基本可以抵消，其结果完全可以满足实际生产的要求。本发明可以根据茶叶实际的生产情况自动调整茶叶的加工工艺参数，因此确保生产出高品质的扁形茶。

作为优选，扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶颜色监测装置，所述的茶叶颜色监测装置设置在二号理条机的输出口与自动分配投料机之间，茶叶颜色监测装置连接中央控制装置。在扁形茶自动化加工成套设备上设置茶叶颜色监测装置，可以更加准确的判断茶叶的加工状态，同时根据茶叶的加工状态及时调整工艺参数，进一步提升茶叶质量。

作为优选，均量投料机包括倾斜设置的茶叶提升带，茶叶提升带的低端为进料端，高端为出料端，茶叶提升带的中部上方设有限料装置，限料装置包括可调限位板及紧靠可调限位板设置的回送轮，可调限位板及回送轮的宽度与茶叶提升带的宽度相适配，回送轮上设有弧状拨料板,拨料板的自由端指向与拨料板的转动方向相反，拨料板的拨料方向与茶叶提升带的送料方向相反，可调限位板与茶叶提升带带面呈倾斜状态设置，限位板的倾斜方向与提升带的送料方向一致。茶叶提升带将茶叶提升到较高位置的出料端，限料装置的作用是保证茶叶定量、均衡地输送，防止提升带上出现茶叶成堆的情形，提升带提升茶叶时出现的成堆茶叶会在同一时间进入滚筒杀青机，从而影响茶叶杀青工序的顺利运转；可调限位板用于限制提升带上茶叶的高度，限制堆积过高的茶叶向上传送；回送轮上的拨料板将堆积过高的茶叶向后回拨，从而达到防止提升带上出现茶叶成堆的情形。采用限位板与回送轮组合的方式来控制茶叶量，可以保证茶叶定量、均衡地输送，虽然单用限位板或回送轮也能在一定程度上达到限制茶叶的目的，但单用限位板可能导致茶叶在限位板处堆积，单用回送轮则可能漏过某些堆积的茶叶或者需要回送轮以较快的速度转动才能达到要求，而回送轮转速过快容易损伤茶叶，降低茶叶的质量，采用限位板与回送轮组合的方式由于茶叶受到限位板的阻挡而停留在限位板下端部附近，回送轮可以采用较慢的转速将堆积的茶叶回拨，做到既防止茶叶堆积又不损伤茶叶，很好地解决了问题。限位板与提升带带面呈倾斜状态设置可以缩短限位板的下端部与回送轮上的拨料爪之间的距离，从而使被限位板阻挡的茶叶尽快通过拨料爪拨离限位板，防止限位板下端部的茶叶因长时间堆积而损伤。本发明的提升输送机结构与均量投料机基本一致，只是省略了限料装置。

作为优选，风选机包括机架及设置在机架上的风选箱，风选箱的一端设有进风口，另一端设有出风口，风选箱的两侧设有观察窗，风机通过进风管连接进风口，进风管上设有进料斗，风选机的茶叶出料口设置在风选箱的下方。

作为优选，一号理条机及二号理条机均为双重加热理条机，双重加热理条机上设有可以横向摆动的槽锅，所述的槽锅下侧设有下加热装置，槽锅的前半段上方设有锅盖，锅盖设置在机架上，锅盖内设有上加热装置，所述的上加热装置包括若干根碳纤维石英加热管，所述的上加热装置与下加热装置的功率比为1比1.5至1比2.5。本发明的理条机采用在槽锅上下同时设置加热装置的结构形式，这样，由于上加热装置是对茶叶进行直接加热，因此可以提高理条机加热效率。另外，由于减小了下加热装置的功率，而上加热装置直接固定在机架上，不随槽锅摆动，因此大大减轻了摆动驱动机构的负荷，使传统理条机摆动驱动机构负荷大、生产成本高及设备故障率高的问题也得到了显著的改善。碳纤维石英加热管具有升温快、热交换速度快的特点，热效率高，有利于节约能源；另外，将碳纤维石英加热管设置在同一平面上有利于对茶叶的均衡加热；而碳纤维石英加热管的位置与槽锅位置对应，槽锅摆动到中间位置时，碳纤维石英加热管的位置在槽锅的正上方。由于槽锅的横向摆动幅度一般不超过单个槽锅的宽度，因此，在碳纤维石英加热管的长度方向与槽锅的长度方向平行时，可以将碳纤维石英加热管的数量与槽锅上的槽数一致，即每个槽锅对应设置一根碳纤维石英加热管，槽锅摆动时，碳纤维石英加热管始终对准槽锅上的一条槽，这样可以最大限度的提高热量的利用率，提高效率。而为了保证理条过程中水汽的散发，锅盖并不覆盖整个槽锅，且锅盖与槽锅之间也设有较大的空隙，可以使水汽顺利蒸发。

作为优选，扁形茶联炒机包括依次连接的第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅的机械结构相同，均包括一弧形锅及设置在弧形锅上方的转动抄手，转动抄手远离转轴的一端为可以紧贴弧形锅的弹性抄板，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅上的弹性抄板与其对应的弧形锅之间的压紧力依次递升，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅上的弹性抄板的转动速度依次递减，第一炒锅、第二炒锅及第四炒锅的锅体温度依次递减，第三炒锅的锅体温度与第二炒锅相同，相邻的炒锅之间均设有自动过料门，第四炒锅远离第三炒锅的一侧设有出料门，第一炒锅远离第二炒锅的一侧上方设有储料斗，储料斗下方设有保温装置。扁形茶联炒机的主要作用是完成扁形茶的最终成型并最后使成品茶叶的干燥度达到要求，第一炒锅、第二炒锅主要用于茶叶的压扁成型，第三炒锅主要用于修整茶叶的外形，第四炒锅用于控制茶叶的干燥度，虽然本发明扁形茶联炒机的第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅机械结构相同，但是本发明的扁形茶联炒机针对不同炒锅所炒制茶叶的不同技术要求，每个炒锅的炒制温度、炒制时间、弹性抄板的转动速度及弹性抄板与其对应的弧形锅之间的压紧力均可单独调节或控制，因此可以根据每个炒锅的不同工艺要求设置不同的工作参数，本发明采用“第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅上的弹性抄板与其对应的弧形锅之间的压紧力依次递升，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅上的弹性抄板的转动速度依次递减，第一炒锅、第二炒锅及第四炒锅的锅体温度依次递减，第三炒锅的锅体温度与第二炒锅相同”这样的独特设置，可以确保生产出的扁形茶的外形美观，进一步提高扁形茶的质量。另外，由于茶叶在扁形茶联炒机上不是连续流动的，因此通常需要有一定空间用于储存从前道工序流出的茶叶，等待投料时机将茶叶送入扁形茶联炒机的第一炒锅炒制，通常一台扁形茶联炒机设置一个储料斗即可满足要求。另外由于茶叶炒制时的环境温度不同，茶叶无论是在扁形茶联炒机上等待炒制时可能受到环境温度的影响，因此本发明在储料斗下方设置保温装置，将待炒茶叶的温度稳定在一个固定的范围内，茶叶保温温度可以选择一个适当高于环境温度的值，这样可以避免环境温度对茶叶加工造成的影响。

作为优选，自动分配投料机包括茶叶的输送机构、称重机构、分配机构以及控制上述机构运行的分配控制器，所述的输送机构包括一均量投料机，分配机构为移动式转送斗，两台扁形茶联炒机的进料侧上方设有水平轨道,移动式转送斗设置在轨道上，均量投料机设置在轨道旁且其出料口在移动式转送斗的上方，均量投料机的出料口下方设有可以转动的存料斗，存料斗设置在称重机构上，移动式转送斗的高度低于存料斗且高于扁形茶联炒机的储料斗，移动式转送斗的底部设有放料口，放料口内设有闸门，扁形茶联炒机的储料斗内设有茶叶量传感器，茶叶量传感器连接分配控制器，移动式转送斗通过滚轮设置在轨道上，轨道上设有移动式转送斗的驱动机构。从二号理条机输出的茶叶直接进入均量投料机的进料斗，均量投料机的茶叶提升带运转将茶叶提升至出料口，落入出料口下方的存料斗内，由于存料斗设置在称重机构上，因此，存料斗内的茶叶重量可以事先设定，当出存料斗的茶叶达到设定重量时，称重机构向中央控制器发出信号，中央控制器关闭均量投料机上的主电机使其传送带停止工作，同时中央控制器检测移动式转送斗的状态，如果移动式转送斗处于存料斗下方且移动式转送斗为待料状态，则中央控制器控制存料斗转动，将存料斗内的茶叶倒入移动式转送斗，由于扁形茶联炒机的储料斗内设有茶叶量传感器，提升输送机的进料侧端部设有位置信号发生器，中央控制器可以判断哪台扁形茶联炒机的储料斗内设有茶叶，然后将移动式转送斗沿轨道移动到需要添加茶叶的扁形茶联炒机上方，打开移动式转送斗的底部的放料口将茶叶倒入扁形茶联炒机的储料斗。送料完成后，移动式转送斗即回到均量投料机旁的存料斗下方，等待添加茶叶后为另外的扁形茶联炒机送料，而均量投料机在存料斗复位后可以继续进行茶叶提升工作，这中间的停顿时间很短，不会影响茶叶的流水化生产。而中央控制装置可以根据相应的扁形茶联炒机的工作状态决定是否将储料斗内的茶叶送入扁形茶联炒机的第一炒锅。

前述扁形茶自动化加工成套设备的茶叶加工方法，通过中央控制装置对扁形茶自动化加工成套设备上的茶叶炒制设备及茶叶输送设备进行控制，所述的茶叶失水量监测装置包括二台连续称重机，其中一号连续称重机设置在均量投料机的输出口与滚筒杀青机的输入口之间，二号连续称重机设置在滚筒杀青机的输出口与微波缓苏机的输入口之间，其叶加工方法包括以下步骤：

a.鲜茶叶送入均量投料机，均量投料机将茶叶连续、均匀地提升至高位，通过一号连续称重机称重后进入滚筒杀青机，滚筒杀青机的杀青温度为预设的基准杀青温度，滚筒杀青机的基准杀青温度为180℃至260℃。

b.完成滚筒杀青的茶叶进入二号连续称重机称重，中央控制装置根据一号连续称重机的重量值与二号连续称重机的重量值计算出茶叶在滚筒杀青前后的失水量百分比数据，并将该失水量数据进行均值化处理后得到的滚筒杀青平均失水量的百分比并与预设的滚筒杀青失水量数据进行比较，当该平均失水量的百分比数据与预设数据的偏离超过设定的范围时，中央控制装置控制滚筒杀青机提高或降低杀青温度，失水量的百分比数据大于预设数据时降低杀青温度，失水量的百分比数据小于预设数据时升高杀青温度，使茶叶失水量百分比的平均值数据与预设数据的偏差最小，杀青温度控制范围为基准杀青温度±25℃。

与通常意义上的温度控制方式不同，本发明滚筒杀青机的杀青温度控制范围被限定在基准杀青温度±25℃之间，即当选用的基准杀青温度为200℃时，本发明的杀青温度控制范围为175℃至225℃，当杀青温度达到控制范围的上限值或下限值、而失水量的百分比数据与预设数据的偏离仍超过设定的范围时，中央控制装置就不再对杀青温度进行进一步升高或降低，这是考虑到滚筒杀青机的基准杀青温度通常是根据实际生产得到的最佳数据设定的，在对杀青过程的失水量进行控制时，调节杀青温度虽然可以控制失水量，但杀青温度过分偏离基准杀青温度会影响茶叶口感，从而对茶叶品质造成损害，使茶叶品质下降。

c.通过二号连续称重机的茶叶进入微波缓苏机，微波缓苏机按设定的微波加热功率及加热时间对茶叶进行缓苏，完成微波缓苏的茶叶通过提升输送机进入风选机进行风选。

d.从风选机输出的茶叶通过提升输送机依次进入一号理条机及二号理条机进行理条，一号理条机及二号理条机的理条温度依次升高，理条时间依次降低，理条机的理条温度90℃至130℃，理条时间120秒至90秒。

e.从二号理条机输出的茶叶进入自动分配投料机，自动分配投料机将茶叶分配给两台扁形茶联炒机进行炒制，扁形茶联炒机包括依次连接的第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅，第一炒锅的炒制温度控制在150℃至130℃，炒制时间控制在30秒至50秒；第二炒锅与第三炒锅的炒制温度相同，为130℃至110℃，炒制时间均为30秒至50秒；第四炒锅的炒制温度控制在100℃至80℃，炒制时间控制在30秒至50秒；茶叶在进入扁形茶联炒机的第一炒锅炒制前在扁形茶联炒机上的储料斗内暂存，储料斗下方设有保温装置，储料斗的保温温度控制在30℃至40℃。

f.从扁形茶联炒机输出的茶叶进入振动输送槽，振动输送槽将两台扁形茶联炒机输出的茶叶合并输出茶叶成品。

作为优选，扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶颜色监测装置，茶叶颜色监测装置设置在二号理条机的输出口与自动分配投料机之间，茶叶颜色监测装置连接中央控制装置，其茶叶加工方法还包括以下步骤：

当滚筒杀青机的杀青温度达到基准杀青温度+25℃且维持时间大于6分钟时，中央控制装置通过茶叶颜色监测装置检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，并将该数值进行均值化处理后得到的平均值并与预设值比较，当茶叶颜色的R值与G值之和小于设定值的90%时，中央控制装置控制二号理条机减少理条时间；当滚筒杀青机的杀青温度达到基准杀青温度-25℃且维持时间大于6分钟时，中央控制装置通过茶叶颜色监测装置检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，并与预设值比较，当茶叶颜色的R值与G值之和大于设定值的110%时，中央控制装置控制二号理条机增加理条时间，二号理条机的理条时间控制范围为基准理条时间±30秒；当滚筒杀青机的杀青温度偏离极限值时，二号理条机调整后的理条时间维持，茶叶颜色监测装置继续检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，直至茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和与设定值的偏差小于5%或滚筒杀青机的杀青温度偏离极限值的时间超过6分钟，此时中央控制装置控制二号理条机的理条温度为基准理条温度。

本发明在控制扁形茶杀青阶段的失水量的同时，还采用颜色检测装置对扁形茶的生产过程进行辅助控制，即当通过滚筒杀青机的杀青温度无法满足茶叶失水量的控制指标时，通过对茶叶颜色的检测，对二号理条机的理条时间进行适当调整。在本发明中，茶叶的颜色指标主要是茶叶颜色的RGB值判断茶叶颜色的深浅，考虑到茶叶以谈黄绿色为主色，RGB值中的B值对茶叶颜色的影响较弱，因此本发明仅根据茶叶颜色RGB值中的R值与G值之和来简单判定茶叶颜色的深浅，即当R值与G值之和较大时，茶叶的颜色较浅，而R值与G值之和较小时，茶叶的颜色较深。这里的RGB预设值可以是经验数据，也可以是在试生产过程中优选的实际测量数据，通常R值与G值之和在230至330的范围内。在杀青温度较高且维持时间较长时，如果检测的茶叶颜色偏深，则中央控制装置控制二号理条机减少理条时间；反之，在杀青温度较低且维持时间较长时，如果检测的茶叶颜色偏浅，则中央控制装置控制二号理条机增加理条时间；从而使生产出的茶叶颜色更好，从而提升茶叶等级。这里在杀青温度维持一段时间后在进行颜色检测处理，一是考虑到茶叶从杀青到二号理条机需要一定的时间，在本发明中这一时间通常在6分钟左右，因此选择6分钟的时间可以确保进行颜色检测的茶叶是滚筒杀青机在极限杀青温度时流出的茶叶，这样可以保证检测结果的正确性；二是频繁调节茶叶加工设备的温度其实际效果并不明显，因此本发明对于滚筒杀青机在调整杀青温度过程中杀青温度虽然达到极限值，但维持时间不长的情形则不做反应，在调整二号理条机的理条时间时，也设定了正负30秒的范围，即当需要增加理条时间时，则在基准理条时间的基础上增加30秒，反之，当需要减少理条时间时，则在基准理条时间的基础上减少30秒。二号理条机的理条时间的调整在满足一定的条件下才退出重新执行基准理条时间：一是茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和与设定值的偏差小于5%；该条的实际意义是当滚筒杀青机的杀青温度偏离极限值后，如果茶叶颜色深浅恢复到正常水平，则二号理条机的理条时间恢复到基准理条时间；二是滚筒杀青机的杀青温度离开极限值，且离开时间大于6分钟；该条的实际意义在于当滚筒杀青机的杀青温度离开极限值后，如果茶叶的颜色深浅与设定值的偏差大于等于5%，则滚筒整形机调整后的加热温度将继续维持6分钟，使得在前面滚筒杀青机杀青温度极限值工作状态下流出的茶叶在滚筒整形机的工序上得到相应的温度补偿，从而确保茶叶品质的一致性。

这里是在需要说明的是，本发明没有对成套设备上的所有茶叶加工设备或方法作出详细的描述，这些未详细描述的设备或方法均为现有技术；而本发明所述的连接并不一定是机械结构上的直接连接，如果茶叶可以通过某些设备进行流畅的输送，则也应当认为这些设备之间存在一种连接关系，本发明的茶叶炒制设备之间可以通过提升输送机连接，也可以将设备安排在不同的高度上使其直接连接；另外，由于茶叶属于离散性较大的产品，因此本发明的检测数据都是多个测量点或多个测量数据的平均值或加权平均值，而本发明的预设值或基准值可以是经验数据，也可以是在试生产过程中优选的实测数据。

本发明的有益效果是：它有效地解决了现有技术的扁形茶生产存在的手工炒制、缺少成套的自动化生产设备，影响扁形茶产业的规模化生产与发展的问题以及现有技术的扁形茶生产线不能在实际生产中根据茶叶的不同情况自动调整茶叶加工温度及加工时间，无法生产高品质茶叶的问题，本发明可以根据茶叶的不同情况自动调整茶叶加工工艺参数，自动化程度高，生产的茶叶质量好，具有很高的实用价值。 

附图说明

图1是本发明实施例1的一种设备排列结构框图；

图2是本发明实施例2的一种设备排列结构框图；

图3是本发明均量投料机的一种结构示意图；

图4是本发明滚筒杀青机的一种结构示意图；

图5是本发明微波缓苏机的一种结构示意图；

图6是本发明风选机的一种结构示意图；

图7是本发明理条机的一种结构示意图；

图8是本发明自动分配投料机的一种结构示意图；

图9是本发明扁形茶联炒机的一种结构示意图；

图10是本发明连续称重机的一种结构示意图。

图中：1.均量投料机，2.滚筒杀青机，3.微波缓苏机，4.提升输送机，5.风选机，6.一号理条机，7.二号理条机，8.自动分配投料机，9.扁形茶联炒机，10.振动输送槽，11.连续称重机，12.固定座，13.茶叶转送带，14.称重装置，15.茶叶颜色监测装置,16.茶叶提升带，17.限料装置，18.可调限位板，19.回送轮，20.风选箱，21.观察窗，22.风机，23.风管，24.进料斗，25.茶叶出料口，26.槽锅，27.下加热装置，28.锅盖，29.上加热装置， 30.第一炒锅，31.第二炒锅，32.第三炒锅，33.第四炒锅，34.弧形锅，35.转动抄手，36.储料斗，37.保温装置,38. 移动式转送斗，39. 轨道，40.存料斗，41.称重机构。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在图1所示的实施例1中，一种扁形茶自动化加工成套设备，包括茶叶炒制设备与将茶叶炒制设备相互连接的茶叶输送设备，茶叶炒制设备及茶叶输送设备均连接中央控制装置，所述的扁形茶自动化加工成套设备包括均量投料机1（见图3），均量投料机连接滚筒杀青机2（见图4），滚筒杀青机的出口端连接微波缓苏机3（见图5），微波缓苏机的输出端通过提升输送机4连接风选机5（见图6），风选机的输出端通过提升输送机连接一号理条机6，一号理条机的输出端连接二号理条机7，二号理条机的输出端连接自动分配投料机8（见图8），自动分配投料机连接两台并联设置的扁形茶联炒机9（见图9），两台扁形茶联炒机的输出端连接振动输送槽10，扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶失水量监测装置，所述的茶叶失水量监测装置连接中央控制装置。

茶叶失水量监测装置包括两台连续称重机11（见图10），其中一号连续称重机设置在均量投料机的输出口与滚筒杀青机的输入口之间，二号连续称重机设置在滚筒杀青机的输出口与微波缓苏机的输入口之间，连续称重机包括固定座12及设置在固定座上的茶叶转送带13，固定座上设有称重装置14，茶叶转送带设置在称重装置上，茶叶转送带的带面上设有防滑结构。

均量投料机包括倾斜设置的茶叶提升带16，茶叶提升带的低端为进料端，高端为出料端，茶叶提升带的中部上方设有限料装置17，限料装置包括可调限位板18及紧靠可调限位板设置的回送轮19，可调限位板及回送轮的宽度与茶叶提升带的宽度相适配，回送轮上设有弧状拨料板,拨料板的自由端指向与拨料板的转动方向相反，拨料板的拨料方向与茶叶提升带的送料方向相反，可调限位板与茶叶提升带带面呈倾斜状态设置，限位板的倾斜方向与提升带的送料方向一致。

风选机包括机架及设置在机架上的风选箱20，风选箱的一端设有进风口，另一端设有出风口，风选箱的两侧设有观察窗21，风机22通过进风管23连接进风口，进风管上设有进料斗24，风选机的茶叶出料口25设置在风选箱的下方。

一号理条机及二号理条机均为双重加热理条机（见图7，其中输入输出滑板没有画出），双重加热理条机上设有可以横向摆动的槽锅26，所述的槽锅下侧设有下加热装置27，槽锅的前半段上方设有锅盖28，锅盖设置在机架上，锅盖内设有上加热装置29，所述的上加热装置包括若干根碳纤维石英加热管，所述的上加热装置与下加热装置的功率比为1比1.5至1比2.5，本实施例选用1比2。

扁形茶联炒机包括依次连接的第一炒锅30、第二炒锅31、第三炒锅32及第四炒锅33，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅的机械结构相同，均包括一弧形锅34及设置在弧形锅上方的转动抄手35，转动抄手远离转轴的一端为可以紧贴弧形锅的弹性抄板，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅上的弹性抄板与其对应的弧形锅之间的压紧力依次递升，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅上的弹性抄板的转动速度依次递减，第一炒锅、第二炒锅及第四炒锅的锅体温度依次递减，第三炒锅的锅体温度与第二炒锅相同，相邻的炒锅之间均设有自动过料门，第四炒锅远离第三炒锅的一侧设有出料门，第一炒锅远离第二炒锅的一侧上方设有储料斗36，储料斗下方设有保温装置37，本实施例的保温装置为热风装置。

自动分配投料机包括茶叶的输送机构、称重机构、分配机构以及控制上述机构运行的分配控制器，所述的输送机构包括一均量投料机，分配机构为移动式转送斗38，两台扁形茶联炒机的进料侧上方设有水平轨道39,该轨道横向（与茶叶流向垂直）跨设在两台扁形茶联炒机机的储料斗上方，移动式转送斗设置在轨道上，均量投料机设置在轨道旁且其出料口在移动式转送斗的上方，均量投料机的出料口下方设有可以转动的存料斗40，存料斗设置在称重机构41上，移动式转送斗的高度低于存料斗且高于扁形茶联炒机的储料斗，移动式转送斗的底部设有放料口，放料口内设有闸门，扁形茶联炒机的储料斗内设有茶叶量传感器，茶叶量传感器连接分配控制器，移动式转送斗通过滚轮设置在轨道上，轨道上设有移动式转送斗的驱动机构。

实施例1的扁形茶自动化加工成套设备的茶叶加工方法，通过中央控制装置对扁形茶自动化加工成套设备上的茶叶炒制设备及茶叶输送设备进行控制，所述的茶叶失水量监测装置包括二台连续称重机，其中一号连续称重机设置在均量投料机的输出口与滚筒杀青机的输入口之间，二号连续称重机设置在滚筒杀青机的输出口与微波缓苏机的输入口之间，其茶叶加工方法包括以下步骤：

a.鲜茶叶送入均量投料机，均量投料机将茶叶连续、均匀地提升至高位，通过一号连续称重机称重后进入滚筒杀青机，滚筒杀青机的杀青温度为预设的基准杀青温度，滚筒杀青机的基准杀青温度为180℃至260℃。

b.完成滚筒杀青的茶叶进入二号连续称重机称重，中央控制装置根据一号连续称重机的重量值与二号连续称重机的重量值计算出茶叶在滚筒杀青前后的失水量百分比数据，并将该失水量数据进行均值化处理后得到的滚筒杀青平均失水量的百分比并与预设的滚筒杀青失水量数据进行比较，当该平均失水量的百分比数据与预设数据的偏离超过设定的范围时，中央控制装置控制滚筒杀青机提高或降低杀青温度，失水量的百分比数据大于预设数据时降低杀青温度，失水量的百分比数据小于预设数据时升高杀青温度，使茶叶失水量百分比的平均值数据与预设数据的偏差最小，杀青温度控制范围为基准杀青温度±25℃。

c.通过二号连续称重机的茶叶进入微波缓苏机，微波缓苏机按设定的微波加热功率及加热时间对茶叶进行缓苏，完成微波缓苏的茶叶通过提升输送机进入风选机进行风选。

d.从风选机输出的茶叶通过提升输送机依次进入一号理条机及二号理条机进行理条，一号理条机及二号理条机的理条温度依次升高，理条时间依次降低，理条机的理条温度90℃至130℃，理条时间120秒至90秒。

e.从二号理条机输出的茶叶进入自动分配投料机，自动分配投料机将茶叶分配给两台扁形茶联炒机进行炒制，扁形茶联炒机包括依次连接的第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅，第一炒锅的炒制温度控制在150℃至130℃，炒制时间控制在30秒至50秒；第二炒锅与第三炒锅的炒制温度相同，为130℃至110℃，炒制时间均为30秒至50秒；第四炒锅的炒制温度控制在100℃至80℃，炒制时间控制在30秒至50秒；茶叶在进入扁形茶联炒机的第一炒锅炒制前在扁形茶联炒机上的储料斗内暂存，储料斗下方设有保温装置，储料斗的保温温度控制在30℃至40℃。

f.从扁形茶联炒机输出的茶叶进入振动输送槽，振动输送槽将两台扁形茶联炒机输出的茶叶合并输出茶叶成品。

实施例2

实施例2的扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶颜色监测装置（见图2），茶叶颜色监测装置设置在二号理条机的输出口与自动分配投料机之间，茶叶颜色监测装置连接中央控制装置，其余和实施例1相同，实施例2的茶叶加工方法除实施例1的步骤外，还包括以下步骤：

当滚筒杀青机的杀青温度达到基准杀青温度+25℃且维持时间大于6分钟时，中央控制装置通过茶叶颜色监测装置检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，并将该数值进行均值化处理后得到的平均值并与预设值比较，当茶叶颜色的R值与G值之和小于设定值的90%时，中央控制装置控制二号理条机减少理条时间；当滚筒杀青机的杀青温度达到基准杀青温度-25℃且维持时间大于6分钟时，中央控制装置通过茶叶颜色监测装置检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，并与预设值比较，通常该预设值在230至330之间选择，本实施例选用280。当茶叶颜色的R值与G值之和大于设定值的110%时，中央控制装置控制二号理条机增加理条时间，二号理条机的理条时间控制范围为基准理条时间±30秒；当滚筒杀青机的杀青温度偏离极限值时，二号理条机调整后的理条时间维持，茶叶颜色监测装置继续检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，直至茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和与设定值的偏差小于5%或滚筒杀青机的杀青温度偏离极限值的时间超过6分钟，此时中央控制装置控制二号理条机的理条温度为基准理条温度。

本发明的自动化加工成套设备不但自动化程度高，可以满足扁形茶规模化生产与发展的要求，而且可以根据茶叶的不同情况自动调整茶叶加工工艺参数，从而最大限度地保留扁形茶的有效成分，使扁形茶鲜香爽口的特点得以充分显现，生产的扁形茶口感好，茶叶质量显著得以提高。 

Claims (10)

1.一种扁形茶自动化加工成套设备，包括茶叶炒制设备与将茶叶炒制设备相互连接的茶叶输送设备，茶叶炒制设备及茶叶输送设备均连接中央控制装置，其特征是：所述的扁形茶自动化加工成套设备包括均量投料机（1），均量投料机连接滚筒杀青机（2），滚筒杀青机的出口端连接微波缓苏机（3），微波缓苏机的输出端通过提升输送机（4）连接风选机（5），风选机的输出端通过提升输送机连接一号理条机（6），一号理条机的输出端连接二号理条机（7），二号理条机的输出端连接自动分配投料机（8），自动分配投料机连接两台并联设置的扁形茶联炒机（9），两台扁形茶联炒机的输出端连接振动输送槽（10），扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶失水量监测装置，所述的茶叶失水量监测装置连接中央控制装置。

2.根据权利要求1所述的扁形茶自动化加工成套设备，其特征是：所述的茶叶失水量监测装置包括两台连续称重机（11），其中一号连续称重机设置在均量投料机的输出口与滚筒杀青机的输入口之间，二号连续称重机设置在滚筒杀青机的输出口与微波缓苏机的输入口之间，连续称重机包括固定座（12）及设置在固定座上的茶叶转送带（13），固定座上设有称重装置（14），茶叶转送带设置在称重装置上，茶叶转送带的带面上设有防滑结构。

3.根据权利要求1所述的扁形茶自动化加工成套设备，其特征是：扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶颜色监测装置（15），所述的茶叶颜色监测装置设置在二号理条机的输出口与自动分配投料机之间，茶叶颜色监测装置连接中央控制装置。

4.根据权利要求1所述的扁形茶自动化加工成套设备，其特征是：所述的均量投料机包括倾斜设置的茶叶提升带（16），茶叶提升带的低端为进料端，高端为出料端，茶叶提升带的中部上方设有限料装置（17），限料装置包括可调限位板（18）及紧靠可调限位板设置的回送轮（19），可调限位板及回送轮的宽度与茶叶提升带的宽度相适配，回送轮上设有弧状拨料板,拨料板的自由端指向与拨料板的转动方向相反，拨料板的拨料方向与茶叶提升带的送料方向相反，可调限位板与茶叶提升带带面呈倾斜状态设置，限位板的倾斜方向与提升带的送料方向一致。

5.根据权利要求1所述的扁形茶自动化加工成套设备，其特征是：所述风选机包括机架及设置在机架上的风选箱（20），风选箱的一端设有进风口，另一端设有出风口，风选箱的两侧设有观察窗（21），风机（22）通过进风管（23）连接进风口，进风管上设有进料斗（24），风选机的茶叶出料口（25）设置在风选箱的下方。

6.根据权利要求1所述的扁形茶自动化加工成套设备，其特征是：所述一号理条机及二号理条机均为双重加热理条机，双重加热理条机上设有可以横向摆动的槽锅（26），所述的槽锅下侧设有下加热装置（27），槽锅的前半段上方设有锅盖（28），锅盖设置在机架上，锅盖内设有上加热装置（29），所述的上加热装置包括若干根碳纤维石英加热管，所述的上加热装置与下加热装置的功率比为1比1.5至1比2.5。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的扁形茶自动化加工成套设备，其特征是：扁形茶联炒机包括依次连接的第一炒锅（30）、第二炒锅（31）、第三炒锅（32）及第四炒锅（33），第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅的机械结构相同，均包括一弧形锅（34）及设置在弧形锅上方的转动抄手（35），转动抄手远离转轴的一端为可以紧贴弧形锅的弹性抄板，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅上的弹性抄板与其对应的弧形锅之间的压紧力依次递升，第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅上的弹性抄板的转动速度依次递减，第一炒锅、第二炒锅及第四炒锅的锅体温度依次递减，第三炒锅的锅体温度与第二炒锅相同，相邻的炒锅之间均设有自动过料门，第四炒锅远离第三炒锅的一侧设有出料门，第一炒锅远离第二炒锅的一侧上方设有储料斗（36），储料斗下方设有保温装置（37）。

8.根据权利要求7所述的扁形茶自动化加工成套设备，其特征是：自动分配投料机包括茶叶的输送机构、称重机构、分配机构以及控制上述机构运行的分配控制器，所述的输送机构包括一均量投料机，分配机构为移动式转送斗（38），两台扁形茶联炒机的进料侧上方设有水平轨道（39）,移动式转送斗设置在轨道上，均量投料机设置在轨道旁且其出料口在移动式转送斗的上方，均量投料机的出料口下方设有可以转动的存料斗（40），存料斗设置在称重机构（41）上，移动式转送斗的高度低于存料斗且高于扁形茶联炒机的储料斗，移动式转送斗的底部设有放料口，放料口内设有闸门，扁形茶联炒机的储料斗内设有茶叶量传感器，茶叶量传感器连接分配控制器，移动式转送斗通过滚轮设置在轨道上，轨道上设有移动式转送斗的驱动机构。

9.一种采用权利要求1所述的扁形茶自动化加工成套设备的茶叶加工方法，通过中央控制装置对扁形茶自动化加工成套设备上的茶叶炒制设备及茶叶输送设备进行控制，所述的茶叶失水量监测装置包括二台连续称重机，其中一号连续称重机设置在均量投料机的输出口与滚筒杀青机的输入口之间，二号连续称重机设置在滚筒杀青机的输出口与微波缓苏机的输入口之间，其特征是所述的茶叶加工方法包括以下步骤：

a.鲜茶叶送入均量投料机，均量投料机将茶叶连续、均匀地提升至高位，通过一号连续称重机称重后进入滚筒杀青机，滚筒杀青机的杀青温度为预设的基准杀青温度，滚筒杀青机的基准杀青温度为180℃至260℃；

b.完成滚筒杀青的茶叶进入二号连续称重机称重，中央控制装置根据一号连续称重机的重量值与二号连续称重机的重量值计算出茶叶在滚筒杀青前后的失水量百分比数据，并将该失水量数据进行均值化处理后得到的滚筒杀青平均失水量的百分比并与预设的滚筒杀青失水量数据进行比较，当该平均失水量的百分比数据与预设数据的偏离超过设定的范围时，中央控制装置控制滚筒杀青机提高或降低杀青温度，失水量的百分比数据大于预设数据时降低杀青温度，失水量的百分比数据小于预设数据时升高杀青温度，使茶叶失水量百分比的平均值数据与预设数据的偏差最小，杀青温度控制范围为基准杀青温度±25℃；

c.通过二号连续称重机的茶叶进入微波缓苏机，微波缓苏机按设定的微波加热功率及加热时间对茶叶进行缓苏，完成微波缓苏的茶叶通过提升输送机进入风选机进行风选；

d.从风选机输出的茶叶通过提升输送机依次进入一号理条机及二号理条机进行理条，一号理条机及二号理条机的理条温度依次升高，理条时间依次降低，理条机的理条温度90℃至130℃，理条时间120秒至90秒；

e.从二号理条机输出的茶叶进入自动分配投料机，自动分配投料机将茶叶分配给两台扁形茶联炒机进行炒制，扁形茶联炒机包括依次连接的第一炒锅、第二炒锅、第三炒锅及第四炒锅，第一炒锅的炒制温度控制在150℃至130℃，炒制时间控制在30秒至50秒；第二炒锅与第三炒锅的炒制温度相同，为130℃至110℃，炒制时间均为30秒至50秒；第四炒锅的炒制温度控制在100℃至80℃，炒制时间控制在30秒至50秒；茶叶在进入扁形茶联炒机的第一炒锅炒制前在扁形茶联炒机上的储料斗内暂存，储料斗下方设有保温装置，储料斗的保温温度控制在30℃至40℃；

f.从扁形茶联炒机输出的茶叶进入振动输送槽，振动输送槽将两台扁形茶联炒机输出的茶叶合并输出茶叶成品。

10.根据权利要求9所述的茶叶加工方法，所述扁形茶自动化加工成套设备上还设有茶叶颜色监测装置，茶叶颜色监测装置设置在二号理条机的输出口与自动分配投料机之间，茶叶颜色监测装置连接中央控制装置，其特征是所述的茶叶加工方法还包括以下步骤：

    当滚筒杀青机的杀青温度达到基准杀青温度+25℃且维持时间大于6分钟时，中央控制装置通过茶叶颜色监测装置检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，并将该数值进行均值化处理后得到的平均值并与预设值比较，当茶叶颜色的R值与G值之和小于设定值的90%时，中央控制装置控制二号理条机减少理条时间；当滚筒杀青机的杀青温度达到基准杀青温度-25℃且维持时间大于6分钟时，中央控制装置通过茶叶颜色监测装置检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，并与预设值比较，当茶叶颜色的R值与G值之和大于设定值的110%时，中央控制装置控制二号理条机增加理条时间，二号理条机的理条时间控制范围为基准理条时间±30秒；当滚筒杀青机的杀青温度偏离极限值时，二号理条机调整后的理条时间维持，茶叶颜色监测装置继续检测茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和，直至茶叶颜色的RGB值中的R值与G值之和与设定值的偏差小于5%或滚筒杀青机的杀青温度偏离极限值的时间超过6分钟，此时中央控制装置控制二号理条机的理条温度为基准理条温度。