CN105928338A - 一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统 - Google Patents

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CN105928338A CN201610280598.3A CN201610280598A CN105928338A CN 105928338 A CN105928338 A CN 105928338A CN 201610280598 A CN201610280598 A CN 201610280598A CN 105928338 A CN105928338 A CN 105928338A
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Abstract

本发明公开了一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,主要由温度补偿装置,烘烤风道(1),进风风道(2),设置在进风风道(2)进风口处的除湿机(3),设置在进风风道(2)出风口处的抽风机(4)等组成;所述温度补偿装置由控制系统(71),传动装置,发热器(73),以及鼓风机(72)组成;所述的控制系统71由控制芯片,混合式信号处理电路,直流稳压电路,电流调节电路,温度传感器(74),以及蜂鸣器组成。本发明采用热泵来取代了传统的电加热装置,使其耗电量仅为传统烘干装置的1/4,本发明还设置了温度补偿装置,有效的提高了本系统的烘干温度的稳定性、烘干效率。

Description

一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统
技术领域
本发明涉及节能环保领域,具体的说,是一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统。
背景技术
中医在我国有着悠久的历史,其以调理为主治疗为辅的治疗方式而被国内外的病痛患者所青睐。中医使用的许多药材都需要烘干,“党参”是中医常用的一种中药材,它在烘干时对温度的准确性要求很高,“党参”在烘干时的温度高了则会被烤焦,而温度低了则又会使“党参”干燥度不够,长时间存放时出现发霉或变质。
然而,现有的中药材烘干时多采用电烘烤的方式,由于这种烘干方式的耗电量非常高,同时该烘干方式的烘干效率低,因此使得中药材的烘干的成本偏高,极大的浪费了电力资源。
因此,提供一种既能提高烘干效率,又能确保恒定温度的党参药材烘干系统便是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的中药材“党参”烘干时不仅烘干的温度不稳定,而且烘干效率低的缺陷,提供的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统。
本发明通过以下技术方案来实现:一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,主要由温度补偿装置,烘烤风道,设置在烘烤风道上方的进风风道,设置在进风风道进风口处的除湿机,设置在进风风道出风口处的抽风机,设置在烘烤风道的内部底面的网状烘干架,以及设置在进风风道中部的加热装置组成;所述进风风道的进风口和出风口均与烘烤风道相连通。
所述温度补偿装置由控制系统,以及均与控制系统相连接的发热器和鼓风机,以及设置在烘烤风道的内壁顶部的传动装置组成;所述传动装置由设置在烘烤风道的内壁顶部一端的电机安装支架,设置在电机安装支架上的直流电机,设置在直流电机的转轴上的驱动齿轮,设置在烘烤风道的内壁顶部另一端的从动轴承齿轮支架,通过固定轴与从动轴承齿轮安装支架相连接的从动轴承齿轮,设置在驱动齿轮和从动轴承齿轮上的链条,以及设置在电机安装支架和从动轴承齿轮安装支架上的限位器组成;所述的限位器与直流电机相连接。所述控制系统分别与发热器、鼓风机、直流电机和限位器相连接。
所述控制系统由控制芯片,均与控制芯片相连接的混合式信号处理电路、直流稳压电路、电流调节电路、数据储存器、蜂鸣器、显示器和键盘,与混合式信号处理电路相连接的温度传感器,以及与直流稳压电路相连接的电源组成;所述发热器和鼓风机设置在链条上;所述控制芯片分别与发热器、鼓风机和限位器相连接;所述直流稳压电路的输出端与控制芯片相连接;所述电流调节电路的其中一个输出端与直流电机,另一个输出端与限位器相连接。
所述混合式信号处理电路由输入端与温度传感器相连接的信号接收放大电路,输入端与信号接收放大电路的输出端相连接的低通滤波电路,以及输入端与低通滤波电路的输出端相连接的信号转换电路组成;所述信号转换电路的输出端与控制芯片相连接。
所述信号接收放大电路由放大器P1,三极管VT7,三极管VT8,正极经电阻R31后与放大器P1的输出端相连接、负极与放大器P1的负极相连接的极性电容C11,N极与放大器P1的输出端相连接、P极经电阻R30后与放大器P1的负极相连接的二极管D9,负极与放大器P1的正极相连接、正极经电阻R27后与三极管VT7的发射极相连接的极性电容C10,一端与放大器P1的正极相连接、另一端与三极管VT7的基极相连接的电阻R28,正极经电阻R32后与放大器P1的输出端相连接、负极经电阻R33后与三极管VT8的基极相连接的极性电容C12,以及P极与三极管VT7的发射极相连接、N极经电阻R29后与极性电容C12的正极相连接的二极管D10组成;所述放大器P1的负极接地;所述三极管VT8的集电极和三极管VT7的集电极均接地,其三极管VT8的发射极作为信号接收放大电路的输出端;所述极性电容C10的正极作为信号接收放大电路的输入端。
所述低通滤波电路由放大器P2,正极与放大器P2的正极相连接、负极顺次经电阻R34和电阻R35后与三极管VT8的发射极相连接的极性电容C13,N极顺次经电阻R40和电阻R41后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R39后与极性电容C13的负极相连接的二极管D11,N极经电阻R42后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R37后与放大器P2的负极相连接的二极管D12,负极经电阻R36后与二极管D12的P极相连接、正极经电阻R38后与极性电容C13的负极相连接的极性电容C14,以及正极与放大器P2的输出端相连接、负极作为低通滤波电路的输出端的极性电容C15组成;所述极性电容C14的负极接地。
所述信号转换电路由转换芯片U3,N极经电阻R44后与转换芯片U3的RG2管脚相连接、P极经电阻R43后与转换芯片U3的RG1管脚相连接的二极管D13,负极与转换芯片U3的GND管脚相连接、正极N极顺次经电阻R47和电阻R46后与转换芯片U3的RF管脚相连接的极性电容C16,以及负极经电阻R45后与转换芯片U3的OUT管脚相连接、正极作为信号转换电路的输出端的极性电容C17组成;所述转换芯片U3的IN管脚与极性电容C15的负极相连接,其GND管脚接地。
所述直流稳压电路由稳压芯片U2,三极管VT3,三极管VT4,三极管VT5,三极管VT6,P极经电阻R17后与稳压芯片U2的VCC管脚相连接、N极经电阻R19后与稳压芯片U2的RP管脚相连接的二极管D6,负极顺次经电阻R15和电阻R16后与稳压芯片U2的VCC管脚相连接、正极与二极管D6的P极相连接的极性电容C6,正极与二极管D6的N极相连接、负极与三极管VT5的集电极相连接的极性电容C7,负极经电阻R21后与三极管VT5的集电极相连接、正极与三极管VT5的基极相连接的极性电容C9,P极与电阻R15与电阻R16的连接点相连接、N极经电阻R18后与三极管VT4的集电极相连接的二极管D5,负极经电阻R22后与三极管VT4的发射极相连接、正极经电阻R20后与稳压芯片U2的OUT管脚相连接的极性电容C8,一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接的电阻R23,一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电阻R24,P极与极性电容C9的负极相连接、N极经电阻R26后与三极管VT6的集电极相连接的稳压二极管D8,以及P极经可调电阻R25后与三极管VT6的集电极相连接、N极与三极管VT5的基极相连接的二极管D7组成;所述三极管VT3的集电极与二极管D5的N极相连接,其发射极与三极管VT4的基极相连接,同时该三极管VT3的基极与稳压芯片U2的EN管脚相连接;所述三极管VT6的基极与可调电阻R25的调节端相连接;所述三极管VT5的发射极与极性电容C8的正极相连接;所述极性电容C6的负极与二极管D6的P极共同形成直流稳压电路的输入端;所述三极管VT6的集电极与稳压二极管D8的P极共同形成直流稳压电路的输出端。
所述电流调节电路由调节芯片U1,三极管VT1,三极管VT2,双向晶闸管V,正极经电阻R1后与调节芯片U1的SYN管脚相连接、负极顺次经电阻R2和电阻R3后与调节芯片U1的VDD管脚相连接的极性电容C1,P极与电阻R3与电阻R2的连接点相连接、N极经电阻R5后与调节芯片U1的VOL管脚相连接的二极管D1,一端与二极管D1的P极相连接、另一端与调节芯片U1的OSC管脚相连接的电阻R4,负极与二极管D1的N极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C2,一端与二极管D1的N极相连接、另一端与极性电容C2的正极相连接的电阻R10,负极经电阻R11后与二极管D1的N极相连接、正极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5,P极经电阻R12后与调节芯片U1的SP管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3,N极与二极管D1的N极相连接、P极经电阻R4后与三极管VT2的基极相连接的稳压二极管D4,负极与双向晶闸管V的第一阳极相连接、正极与调节芯片U1的VSS管脚相连接的极性电容C3,负极经电阻R9后与双向晶闸管V的控制端相连接、正极经电阻R6后与调节芯片U1的TGO管脚相连接的极性电容C4,以及N极经电阻R7后与调节芯片U1的VSS管脚相连接、P极经电阻R8后与极性电容C4的正极相连接的二极管D2组成;所述极性电容C1的正极与二极管D2的P极共同形成电流调节电路的输入端并与控制芯片相连接;所述调节芯片U1的GND管脚相连接,其CI管脚与三极管VT1的基极相连接;所述三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极均接地;所述三极管VT2的发射极与双向晶闸管V的第一阳极相连接;所述稳压二极管D4的N极与双向晶闸管V的第二阳极共同形成电流调节电路的输出端。
为了更好的实施本发明,所述控制在芯片U则优先采用了BA2101集成芯片来实现;同时所述的稳压芯片U2则优先采用TH78H5集成芯片;同时所述转换芯片U3则优先采用了AD620集成芯片来实现。
为了确保本发明的除湿效果,所述除湿机为三台,且其中两台除湿机平行的分布在进风风道的两侧,而另一台则设置在烘烤风道的出风口与进风风道的进风口连接处。
进一步地,所述加热装置为热泵,且该热泵的机组位于进风风道的外侧,而其冷凝管则设置在进风风道的内部;所述冷凝管在进风风道的内部呈波浪形或螺旋形布置。为确保使用效果,所述热泵为空气热泵、水源热泵和地源热泵。
为确保烘烤的党参药材能均匀的受热,同时提高党参药材的烘干效率,因此在本发明的烘烤风道的内部还设置了网孔为直径为1~1.5cm的圆形孔。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
(1)本发明采用热泵来取代了传统的电加热装置,不仅能极大的降低用电的能耗,使其耗电量仅为传统烘干装置的1/4,同时,本发明还设置了温度补偿装置,该温度补偿装置的传动装置能带动发热器对烘烤风道内的党参进行均匀的温度补偿,有效的防止了烘干产品出现局部受热而被烤焦的情况,从而有效的提高了本系统的烘干温度的稳定性、烘干效率。
(2)本发明的混合式信号处理电路中的信号接收的电路能将温度传感器输出的电信号进行放大处理,使电信号的电波信号增强;同时该混合式信号处理电路中的低通滤波电路则能消除增强后的电信号中的干扰信号,使电信号更平滑;以及该混合式信号处理电路中的信号转换电路能将处理后的电信号转换为便于控制芯片接收的数据信号,从而有效的提高了本发明的烘干系统的烘干的准确性。
(3)本发明的直流稳压电路能将直流电源输出的电压中的纹波滤除,使电源输出的电压的电波更平稳;同时,该电路能对滤波处理后的电压进行稳压调节,从而输出稳定的直流电压,同时有效的确保了本控制系统工作的稳定性。
(4)本发明的电流调节电路能对控制芯片输出电流进行有效的调节,同时,该电路能输出不同的电流给直流电机,有效的调节直流电机的转速,从而有效的确保了本发明能对党参进行均匀的温度补偿。
(5)本发明的传动装置采用了链条作为传动带,有效的确保了本传动装置工作的稳定性。
(6)本发明的整体结构简单,操作方便。同时,本发明的网状烘烤架能使热风通过网孔均匀的对党参药材进行烘干,从而确保了党参药材的烘干质量,并有效的提高了本发明的烘烤效率。
(7)本发明的网状烘烤架的网孔直径为1~1.5cm圆形孔,该网孔可让热风通过对党参药材的烘干时形成对流,有效的提高了本发明的烘干效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的圆形网孔的网状烘烤架的俯视结构示意图。
图3为本发明的传动装置的结构示意图。
图4为本发明的温度补偿装置的控制系统的结构框图。
图5为本发明的电路调节电路的电路结构示意图。
图6为本发明的直流稳压电路的电路结构示意图。
图7为本发明的混合式信号处理电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1—4所示,本发明包括温度补偿装置,烘烤风道1,进风风道2,除湿机3,抽风机4,加热装置5,以及网状烘干架6组成。其中,烘烤风道1是由水泥和砖垒砌而成,其内部底面设有用于网状烘干架6移动的轨道,该网状烘干架6的网孔为直径为1~1.5cm的圆形孔,烘烤风道1内的热风通过网状烘干架6的网孔形成对流,从而有效的提高了本发明的烘干效率。进风风道2位于烘烤风道1的上方,其由位于烘烤风道1顶部的隔板隔离而成,也可以用单独的金属、水泥或木材等构成。
本发明的温度补偿装置则如图1所示,其由控制系统71,发热器73,鼓风机72,以及传动装置组成。其中,传动装置如图3所示,其由直流电机701,驱动齿轮702,限位器703,电机安装支架705,从动轴承齿轮706,以及从动轴承齿轮安装支架707组成。所述直流电机701则通过螺栓固定在电机安装支架705上,其电机安装支架705则通过螺栓固定在烘烤风道1的顶部的一端。所述的驱动齿轮702通过螺栓固定在直流电机701的传动轴上。同时,本发明在烘烤风道1顶部的另一端则通过螺栓安装了设置有轴的从动轴承齿轮安装支架707。本发明中采用的从动轴承齿轮706为现有技术,该从动轴承齿轮706的齿牙内圈上设置有与从动轴承齿轮安装支架707上的轴相匹配的轴承;其从动轴承齿轮706则安装在从动轴承齿轮安装支架707的轴上。本发明为了确保传动装置更好难的实施,因此采用了与驱动齿轮702和从动轴承齿轮706的齿牙相匹配的链条704来作为传动带,该链条704则安装在驱动齿轮702和从动轴承齿轮706上,同时,本发明的发热器73和鼓风机72则通过支架焊接的链条704上。本发明还设置了用于对发热器73和鼓风机72的移动范围进行限制的限位器703,本发明采用了两个限位器703,两个限位器703则分别固定在电机安装支架705和从动轴承齿轮安装支架707的下端上。该两个限位器703分别与直流电机701和控制系统71的电流调节电路的一个输出端相连接,其限位器703的内部有三个端点,分别为输入端点、第一输出端点、第二输出端点;其中,输入端点与电流调节电路的一个输出端相连接,第一输出端点与直流电机701的正向极相连接,第二输出端点与直流电机701的反向极相连接。本发明中的直流电机701则是通过分别固定在电机安装支架705和从动轴承齿轮安装支架707的下端上的两个限位器703来实现正反转动,从而实现发热器73和鼓风机72在链条704的带动下对网状烘干架6上的党参进行往复烘干。
所述的控制系统71如图4所示,其由控制芯片,以及均与控制芯片相连接的混合式信号处理电路、直流稳压电路、电流调节电路、温度传感器74、数据储存器、蜂鸣器、电源、显示器和键盘组成。为了更好的实施本发明,所述的控制芯片则优先采用了FM8PE59B单片机来实现,该FM8PE59B单片机的SCK管脚与键盘相连接,FKIN管脚与数据储存器相连接,CKI管脚与显示器相连接,ROUT1管脚和ROUT4管脚均与发热器73相连接,ROUT2管脚与鼓风机72相连接,ROUT3管脚与蜂鸣器相连接,SCK管脚与限位器703相连接,VSS管脚与电源相连接。其中,FM8PE59B单片机的ROUT2管脚则与鼓风机72的控制端相连接。所述电源为12V直流电压,该12V直流电压通过直流稳压电路为控制芯片供电,该直流稳压电路能将直流电源输出的电压中的纹波滤除,使电源输出的电压的电波更平稳;同时,该电路能对滤波处理后的电压进行稳压调节,从而输出稳定的直流电压,同时有效的确保了本控制系统工作的稳定性。
实施时,用于检测烘烤风道1的温度传感器74则设置在烘烤风道1的进风口下端的内侧,本发明则优先采用了DS18B20温度传感器来实现,该温度传感器74将检测到的烘烤风道1内的温度信息转换为电信号传输给混合式信号处理电路,该混合式信号处理电路中的信号接收的电路将温度传感器输出的电信号进行放大处理,使电信号的电波信号增强;同时该混合式信号处理电路中的低通滤波电路则消除增强后的电信号中的干扰信号,使电信号更平滑;以及该混合式信号处理电路中的信号转换电路能将处理后的电信号转换为便于控制芯片接收的数据信号后传输给控制芯片,该控制芯片将接收的数据信号进行分析后得到烘烤风道1内的实际温度值。本发明所述的数据储存器则优先采用了KH25L160EM2C-12G数据储存器,该数据储存器用于储存党参药材所需的烘干温度值,该烘干温度值为控制芯片控制烘烤风道1内的温度提供参照值。其用于对烘烤风道1进行温度补偿的发热器73和鼓风机72则焊接在链条704上,该发热器73本发明则优先采用了平行分布的发热片组成的发热器,该发热器73加热后则需要鼓风机72对发热器73进行散热,使发热器73的加热的温度均匀的分布到烘烤风道1内来增加烘烤风道1内的温度。
其中,当温度传感器7采集的温度小于党参药材所需的烘干温度值时,控制芯片接受到该信息后则控制发热器73开始加热,控制鼓风机72开始转动,对鼓风机72对发热器73进行散热,同时控制芯片输出电流给电流调节电路,该电流调节电路能对控制芯片输出电流进行有效的调节,同时,该电路能输出不同的电流给直流电机701,有效的调节直流电机701的转速。所述在直流电机701转动后带动链条704开始移动,当设置在链条704上的鼓风机72和发热器73触到固定在从动轴承齿轮安装支架707下端的限位器703时,该限位器703内部的输入端点与第一输出端点断开,直流电机701停止转动,此时该限位器703内部的输入端点与第二输出端点相连接,直流电机701则开始反向转动。同时,当设置在链条704上的鼓风机72和发热器73触到固定在电机安装支架705下端的限位器703时,该限位器703内部的输入端点与第二输出端点断开,直流电机701停止转动;同时,该限位器703内部的输入端点与第一输出端点相连接,直流电机701则开始正向转动,从而实现了本发明在传动装置能带动下鼓风机72和发热器73对党参进行匀速的移动加热,有效的提高了党参的烘干质量。当温度传感器7采集的温度大于党参药材所需的烘干温度值时,单片机控制芯片接受到该信息后则控制鼓风机72开始转动,使鼓风机72烘烤风道1内热空气的流动速度加快,同时,控制系统控制转动装置进行匀速的移动,使烘烤风道1内的温度均匀的降低到党参药材所需的烘干温度值范围内。从而有效的确保了党参药材能在正常的烘干温度下进行烘干,有效的提高了党参药材烘干的质量,同时有效的提高了本发明的烘干效率。
同时,为了操作者能更好的了解烘烤风道1的温度信息,本发明设置了显示器和键盘,该显示器用于显示温度传感器74所检测到烘烤风道1的实际温度值,该显示器还能显示烘干的产品的所需的正常温度值。所述蜂鸣器则用于在温度补偿装置开始与停止对解烘烤风道1内进行温度补偿时发出提示音,便于操作者及时了解温度补偿装置的工作状态。其键盘则用于操作者将烘干产品的所需温度值输入到单片机控制芯片内进行储存,从而使操作者的操作更方便。
为更好的实施本发明,所述进风风道2设有一个进风口和一个出风口,且该进风口和出风口均与烘烤风道1相连通。为确保能将进风风道2内高温空气输送到烘烤风道1内部进行党参药材烘烤,因此在进风风道2的出风口处设有抽风机4。同时,为确保进风风道2内能产生干燥的高温空气,因此本发明在烘烤风道1的出风口与进风风道2的进风口连接处设置了一台除湿机3,同时在沿着进风风道2的中心轴线方向平行的设置了两台除湿机3,以确保在进风风道2的进风口处形成“S”形的空气流动通道。为了对所述进风风道2吸入外部的新鲜空气进行除湿加热,使其形成干燥的高温空气,因此本发明独创性的采用热泵来作为加热装置5,以取代传统的电加热方式。
为了确保对干燥冷空气的加热效果,本发明的热泵需要进行部分结构改动,如图1所示,即将传统的热泵的机组51和其冷凝管52进行分离,使其机组51部分位于进风风道2的外侧,而其冷凝管52则位于进风风道2的内部。如此设置后,机组51内部的冷媒从外界空气中吸收热能后形成高温气体,经压缩机压缩后形成高温高压气体,且该高温高压气体输送至位于进风风道2内部的冷凝管52内部。从进风口进入的冷空气经除湿机3除湿后,再与冷凝管52进行充分的接触,使得冷凝管释放出的高温能充分的对干燥的冷空气进行加热,从而使得进风风道2内部的高温干燥空气能从出风口进入到烘烤风道1中,以对党参药材进行烘烤。
为了确保冷凝管52对干燥冷空气的加热效果,该冷凝管52需要在进风风道2的内部呈波浪形或螺旋形布置。根据情况,该冷凝管52需要均匀的分布在进风风道2的内部,即冷凝管52呈波浪形或螺旋形的平面需要与进风风道2的中心轴线垂直。该冷凝管52在进风风道2内部的排列层数可以根据实际情况来确定,优先制作为3排以上。同时,本发明为了确保进风风道2内的空气的流通,便也在进风风道2内设置了用于加快空气流通的抽风机4。
本发明的热泵优先采用空气源热泵来实现,能有效的节约电力资源。根据实际情况,也可以采用水源热泵或地源热泵来实现。
如图5所示,所述电流调节电路由调节芯片U1,三极管VT1,三极管VT2,双向晶闸管V,电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,电阻R6,电阻R7,电阻R8,电阻R9,电阻R10,电阻R11,电阻R12,电阻R13,电阻R14,极性电容C1,极性电容C2,极性电容C3,极性电容C4,极性电容C5,二极管D1,二极管D2,二极管D3,以及二极管D4组成。
连接时,极性电容C1的正极经电阻R1后与调节芯片U1的SYN管脚相连接、负极顺次经电阻R2和电阻R3后与调节芯片U1的VDD管脚相连接。二极管D1的P极与电阻R3与电阻R2的连接点相连接、N极经电阻R5后与调节芯片U1的VOL管脚相连接。电阻R4的一端与二极管D1的P极相连接、另一端与调节芯片U1的OSC管脚相连接。极性电容C2的负极与二极管D1的N极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接。
其中,电阻R10的一端与二极管D1的N极相连接、另一端与极性电容C2的正极相连接。极性电容C5的负极经电阻R11后与二极管D1的N极相连接、正极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接。二极管D3的P极经电阻R12后与调节芯片U1的SP管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接。稳压二极管D4的N极与二极管D1的N极相连接、P极经电阻R4后与三极管VT2的基极相连接。
同时,极性电容C3的负极与双向晶闸管V的第一阳极相连接、正极与调节芯片U1的VSS管脚相连接。极性电容C4的负极经电阻R9后与双向晶闸管V的控制端相连接、正极经电阻R6后与调节芯片U1的TGO管脚相连接。二极管D2的N极经电阻R7后与调节芯片U1的VSS管脚相连接、P极经电阻R8后与极性电容C4的正极相连接。
所述极性电容C1的正极与FM8PE59B单片机的ROUT4管脚相连接;所述二极管D2的P极与FM8PE59B单片机的ROUT5管脚相连接;所述调节芯片U1的GND管脚相连接,其CI管脚与三极管VT1的基极相连接;所述三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极均接地;所述三极管VT2的发射极与双向晶闸管V的第一阳极相连接;所述稳压二极管D4的N极作为电流调节电路的其中一个输出端与直流电机701相连接。所述双向晶闸管V的第二阳极作为电流调节电路的另一个输出端与限位器703相连接。
运行时,电流调节电路能对控制芯片输出电流进行有效的调节,同时,该电路能输出不同的电流给直流电机,有效的调节直流电机的转速,从而有效的确保了本发明能对党参进行均匀的温度补偿。为了更好的实施本发明,所述的调节芯片U1则优先采用了性能稳定的BA2101集成芯片来实现。
如图6所示,所述直流稳压电路由稳压芯片U2,三极管VT3,三极管VT4,三极管VT5,三极管VT6,电阻R15,电阻R16,电阻R17,电阻R18,电阻R19,电阻R20,电阻R21,电阻R22,电阻R23,电阻R24,可调电阻R25,电阻R26,极性电容C6,极性电容C7,极性电容C8,极性电容C9,二极管D5,二极管D6,二极管D7,以及稳压二极管D8组成。
连接时,二极管D6的P极经电阻R17后与稳压芯片U2的VCC管脚相连接、N极经电阻R19后与稳压芯片U2的RP管脚相连接。极性电容C6的负极顺次经电阻R15和电阻R16后与稳压芯片U2的VCC管脚相连接、正极与二极管D6的P极相连接。极性电容C7的正极与二极管D6的N极相连接、负极与三极管VT5的集电极相连接。极性电容C9的负极经电阻R21后与三极管VT5的集电极相连接、正极与三极管VT5的基极相连接。
其中,二极管D5的P极与电阻R15与电阻R16的连接点相连接、N极经电阻R18后与三极管VT4的集电极相连接。极性电容C8的负极经电阻R22后与三极管VT4的发射极相连接、正极经电阻R20后与稳压芯片U2的OUT管脚相连接。电阻R23的一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接。电阻R24的一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接。稳压二极管D8的P极与极性电容C9的负极相连接、N极经电阻R26后与三极管VT6的集电极相连接。二极管D7的P极经可调电阻R25后与三极管VT6的集电极相连接、N极与三极管VT5的基极相连接。
所述三极管VT3的集电极与二极管D5的N极相连接,其发射极与三极管VT4的基极相连接,同时该三极管VT3的基极与稳压芯片U2的EN管脚相连接;所述三极管VT6的基极与可调电阻R25的调节端相连接;所述三极管VT5的发射极与极性电容C8的正极相连接;所述极性电容C6的负极与二极管D6的P极共同形成直流稳压电路的输入端并与电源相连接;所述三极管VT6的集电极与FM8PE59B单片机的VSS+管脚相连接;所述稳压二极管D8的P极与FM8PE59B单片机的VSS-管脚相连接。
运行时,直流稳压电路中极性电容C6将直流电源输出的电压中的纹波滤除,使电源输出的电压的电波更平稳;同时,该电路中的稳压芯片U2对滤波处理后的电压进行稳压调节,调节后的电压通过串接的三极管VT3与三极管VT4形成的缓冲器对稳压芯片U2输出的电压进行缓冲,从而有效的消除瞬间高电流,防止负载因高电流损坏,同时有效的确保了本控制系统工作的稳定性。
如图7所示,所述混合式信号处理电路由信号接收放大电路,低通滤波电路,以及信号转换电路组成;所述信号接收放大电路由放大器P1,三极管VT7,三极管VT8,电阻R27,电阻R28,电阻R29,电阻R30,电阻R31,电阻R32,电阻R33,极性电容C10,极性电容C11,极性电容C12,二极管D9,以及二极管D10组成。
连接时,极性电容C11的正极经电阻R31后与放大器P1的输出端相连接、负极与放大器P1的负极相连接。二极管D9的N极与放大器P1的输出端相连接、P极经电阻R30后与放大器P1的负极相连接。极性电容C10的负极与放大器P1的正极相连接、正极经电阻R27后与三极管VT7的发射极相连接。
同时,电阻R28的一端与放大器P1的正极相连接、另一端与三极管VT7的基极相连接。极性电容C12的正极经电阻R32后与放大器P1的输出端相连接、负极经电阻R33后与三极管VT8的基极相连接。二极管D10的P极与三极管VT7的发射极相连接、N极经电阻R29后与极性电容C12的正极相连接。
所述放大器P1的负极接地;所述三极管VT8的集电极和三极管VT7的集电极均接地,其三极管VT8的发射极作为信号接收放大电路的输出端并与低通滤波电路相连接;所述极性电容C10的正极作为信号接收放大电路的输入端并与温度传感器74相连接。
进一步地,所述低通滤波电路由放大器P2,电阻R34,电阻R35,电阻R36,电阻R37,电阻R38,电阻R39,电阻R40,电阻R41,电阻R42,极性电容C13,极性电容C14,极性电容C15,二极管D11,以及二极管D12组成。
连接时,极性电容C13的正极与放大器P2的正极相连接、负极顺次经电阻R34和电阻R35后与三极管VT8的发射极相连接。二极管D11的N极顺次经电阻R40和电阻R41后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R39后与极性电容C13的负极相连接。二极管D12的N极经电阻R42后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R37后与放大器P2的负极相连接。
其中,极性电容C14的负极经电阻R36后与二极管D12的P极相连接、正极经电阻R38后与极性电容C13的负极相连接。极性电容C15的正极与放大器P2的输出端相连接、负极作为低通滤波电路的输出端并与信号转换电路相连接。所述极性电容C14的负极接地。
更进一步地,所述信号转换电路由转换芯片U3,电阻R43,电阻R44,电阻R45,电阻R46,电阻R47,极性电容C16,极性电容C17,以及二极管D13组成。
连接时,二极管D13的N极经电阻R44后与转换芯片U3的RG2管脚相连接、P极经电阻R43后与转换芯片U3的RG1管脚相连接。极性电容C16的负极与转换芯片U3的GND管脚相连接、正极N极顺次经电阻R47和电阻R46后与转换芯片U3的RF管脚相连接。极性电容C17的负极经电阻R45后与转换芯片U3的OUT管脚相连接、正极作为信号转换电路的输出端并与FM8PE59B单片机的INT管脚相连接。所述转换芯片U3的IN管脚与极性电容C15的负极相连接,其GND管脚接地。
运行时,混合式信号处理电路中的信号接收放大电路,低通滤波电路以及信号转换电路组成。由于温度传感器输出的电信号在空气中传播时受到很大程度的衰减,所以反射回的电波信号非常的微弱,不能直接送到后级电路进行处理,必须将信号放大到足够的幅度,才能使后级电路对它进行正确的处理。信号接收放大电路是由集成运放组成的自举式同相交流放大电路,具有很高的输入阻抗,其中极性电容C10、极性电容C11、极性电容C12为隔直极性电容,电阻R27、电阻R28、电阻R29为偏置电阻,用来设置放大器的静态工作点。低通滤波电路采用二阶RC有源滤波器,用于消除电波传播过程中受到的干扰信号。经过低通滤波电路过滤后的电信号经信号转换电路的转换芯片AD620进行转换,该信号转换电路将接收到的电信号转换成单片机所能接收的数据信号,同时该信号转换电路将转换年后的数据信号进行再次过滤后输出,有效的提高了控制芯片接收到的信号的准确性,从而提高了本发明的烘干系统的对党参烘干温度的准确性,有效的确保了党参烘干的质量。为了更好的实施本发明,所述的转换芯片U3则优先采用了AD620集成芯片来实现。
按照上述实施例,即可很好的实现本发明。

Claims (10)

1.一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,主要由温度补偿装置,烘烤风道(1),设置在烘烤风道(1)上方的进风风道(2),设置在进风风道(2)进风口处的除湿机(3),设置在进风风道(2)出风口处的抽风机(4),设置在烘烤风道(1)的内部底面的网状烘干架(6),以及设置在进风风道(2)中部的加热装置(5)组成;所述进风风道(2)的进风口和出风口均与烘烤风道(1)相连通;所述温度补偿装置由控制系统(71),均与控制系统(71)相连接的发热器(73)和鼓风机(72),以及设置在烘烤风道(1)的内壁顶部的传动装置组成;所述传动装置由设置在烘烤风道(1)的内壁顶部一端的电机安装支架(705),设置在电机安装支架(705)上的直流电机(701),设置在直流电机(701)的转轴上的驱动齿轮(702),设置在烘烤风道(1)的内壁顶部另一端的从动轴承齿轮支架(707),通过固定轴与从动轴承齿轮安装支架(707)相连接的从动轴承齿轮(706),设置在驱动齿轮(702)和从动轴承齿轮(706)上的链条(704),以及设置在电机安装支架(705)和从动轴承齿轮安装支架(707)上的限位器(703)组成;所述的限位器(703)与直流电机(701)相连接;所述控制系统(71)由控制芯片,均与控制芯片相连接的混合式信号处理电路、直流稳压电路、电流调节电路、数据储存器、蜂鸣器、显示器和键盘,与混合式信号处理电路相连接的温度传感器(74),以及与直流稳压电路相连接的电源组成;所述发热器(73)和鼓风机(72)设置在链条(704)上;所述控制芯片分别与发热器(73)、鼓风机(72)和限位器(703)相连接;所述直流稳压电路的输出端与控制芯片相连接;所述电流调节电路的其中一个输出端与直流电机(701),另一个输出端与限位器(703)相连接;所述混合式信号处理电路由输入端与温度传感器(74)相连接的信号接收放大电路,输入端与信号接收放大电路的输出端相连接的低通滤波电路,以及输入端与低通滤波电路的输出端相连接的信号转换电路组成;所述信号转换电路的输出端与控制芯片相连接;所述信号接收放大电路由放大器P1,三极管VT7,三极管VT8,正极经电阻R31后与放大器P1的输出端相连接、负极与放大器P1的负极相连接的极性电容C11,N极与放大器P1的输出端相连接、P极经电阻R30后与放大器P1的负极相连接的二极管D9,负极与放大器P1的正极相连接、正极经电阻R27后与三极管VT7的发射极相连接的极性电容C10,一端与放大器P1的正极相连接、另一端与三极管VT7的基极相连接的电阻R28,正极经电阻R32后与放大器P1的输出端相连接、负极经电阻R33后与三极管VT8的基极相连接的极性电容C12,以及P极与三极管VT7的发射极相连接、N极经电阻R29后与极性电容C12的正极相连接的二极管D10组成;所述放大器P1的负极接地;所述三极管VT8的集电极和三极管VT7的集电极均接地,其三极管VT8的发射极作为信号接收放大电路的输出端;所述极性电容C10的正极作为信号接收放大电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,所述低通滤波电路由放大器P2,正极与放大器P2的正极相连接、负极顺次经电阻R34和电阻R35后与三极管VT8的发射极相连接的极性电容C13,N极顺次经电阻R40和电阻R41后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R39后与极性电容C13的负极相连接的二极管D11,N极经电阻R42后与放大器P2的输出端相连接、P极经电阻R37后与放大器P2的负极相连接的二极管D12,负极经电阻R36后与二极管D12的P极相连接、正极经电阻R38后与极性电容C13的负极相连接的极性电容C14,以及正极与放大器P2的输出端相连接、负极作为低通滤波电路的输出端的极性电容C15组成;所述极性电容C14的负极接地。
3.根据权利要求2所述的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,所述信号转换电路由转换芯片U3,N极经电阻R44后与转换芯片U3的RG2管脚相连接、P极经电阻R43后与转换芯片U3的RG1管脚相连接的二极管D13,负极与转换芯片U3的GND管脚相连接、正极N极顺次经电阻R47和电阻R46后与转换芯片U3的RF管脚相连接的极性电容C16,以及负极经电阻R45后与转换芯片U3的OUT管脚相连接、正极作为信号转换电路的输出端的极性电容C17组成;所述转换芯片U3的IN管脚与极性电容C15的负极相连接,其GND管脚接地。
4.根据权利要求3所述的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,所述直流稳压电路由稳压芯片U2,三极管VT3,三极管VT4,三极管VT5,三极管VT6,P极经电阻R17后与稳压芯片U2的VCC管脚相连接、N极经电阻R19后与稳压芯片U2的RP管脚相连接的二极管D6,负极顺次经电阻R15和电阻R16后与稳压芯片U2的VCC管脚相连接、正极与二极管D6的P极相连接的极性电容C6,正极与二极管D6的N极相连接、负极与三极管VT5的集电极相连接的极性电容C7,负极经电阻R21后与三极管VT5的集电极相连接、正极与三极管VT5的基极相连接的极性电容C9,P极与电阻R15与电阻R16的连接点相连接、N极经电阻R18后与三极管VT4的集电极相连接的二极管D5,负极经电阻R22后与三极管VT4的发射极相连接、正极经电阻R20后与稳压芯片U2的OUT管脚相连接的极性电容C8,一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接的电阻R23,一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电阻R24,P极与极性电容C9的负极相连接、N极经电阻R26后与三极管VT6的集电极相连接的稳压二极管D8,以及P极经可调电阻R25后与三极管VT6的集电极相连接、N极与三极管VT5的基极相连接的二极管D7组成;所述三极管VT3的集电极与二极管D5的N极相连接,其发射极与三极管VT4的基极相连接,同时该三极管VT3的基极与稳压芯片U2的EN管脚相连接;所述三极管VT6的基极与可调电阻R25的调节端相连接;所述三极管VT5的发射极与极性电容C8的正极相连接;所述极性电容C6的负极与二极管D6的P极共同形成直流稳压电路的输入端;所述三极管VT6的集电极与稳压二极管D8的P极共同形成直流稳压电路的输出端。
5.根据权利要求4所述的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,所述电流调节电路由调节芯片U1,三极管VT1,三极管VT2,双向晶闸管V,正极经电阻R1后与调节芯片U1的SYN管脚相连接、负极顺次经电阻R2和电阻R3后与调节芯片U1的VDD管脚相连接的极性电容C1,P极与电阻R3与电阻R2的连接点相连接、N极经电阻R5后与调节芯片U1的VOL管脚相连接的二极管D1,一端与二极管D1的P极相连接、另一端与调节芯片U1的OSC管脚相连接的电阻R4,负极与二极管D1的N极相连接、正极与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C2,一端与二极管D1的N极相连接、另一端与极性电容C2的正极相连接的电阻R10,负极经电阻R11后与二极管D1的N极相连接、正极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5,P极经电阻R12后与调节芯片U1的SP管脚相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3,N极与二极管D1的N极相连接、P极经电阻R4后与三极管VT2的基极相连接的稳压二极管D4,负极与双向晶闸管V的第一阳极相连接、正极与调节芯片U1的VSS管脚相连接的极性电容C3,负极经电阻R9后与双向晶闸管V的控制端相连接、正极经电阻R6后与调节芯片U1的TGO管脚相连接的极性电容C4,以及N极经电阻R7后与调节芯片U1的VSS管脚相连接、P极经电阻R8后与极性电容C4的正极相连接的二极管D2组成;所述极性电容C1的正极与二极管D2的P极共同形成电流调节电路的输入端并与控制芯片相连接;所述调节芯片U1的GND管脚相连接,其CI管脚与三极管VT1的基极相连接;所述三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极均接地;所述三极管VT2的发射极与双向晶闸管V的第一阳极相连接;所述稳压二极管D4的N极与双向晶闸管V的第二阳极共同形成电流调节电路的输出端。
6.根据权利要求5所述的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,所述调节芯片U1为BA2101集成芯片;所述稳压芯片U2为TH78H5集成芯片;所述转换芯片U3为AD620集成芯片。
7.根据权利要求6所述的一种温度补偿式贝母药材用热泵烘干节能系统,其特征在于,所述除湿机(3)为三台,且其中两台除湿机(3)平行的分布在进风风道(2)的两侧,而另一台则设置在烘烤风道(1)的出风口与进风风道(2)的进风口连接处。
8.根据权利要求7所述的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,所述加热装置(5)为热泵,且该热泵的机组(51)位于进风风道(2)的外侧,而其冷凝管(52)则设置在进风风道(2)的内部;所述冷凝管(52)在进风风道(2)的内部呈波浪形或螺旋形布置。
9.根据权利要求8所述的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,所述热泵为空气热泵、水源热泵或地源热泵。
10.根据权利要求9所述的一种党参药材用移动温差补偿的烘干节能系统,其特征在于,所述网状烘干架(6)的网孔为直径为1~1.5cm的圆形孔。
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