CN111567642A - 一种带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，旨在提供一种可降低人力成本的带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱。它包括底座、箱体、顶盖、测温探头、传感器支架及温度变送器；所述箱体上端敞开且下端与底座上端连接；所述顶盖可启闭的安装于与箱体上端；所述传感器支架固连于箱体底部中心处；所述温度变送器安装于底座上；所述测温探头安装于传感器支架上且与温度变送器电性连接。本发明适用于普洱茶的渥堆发酵使用，可大幅降低温度采集的劳动强度。

Description

一种带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱

技术领域

本发明涉及茶叶加工机械技术领域，具体是涉及一种带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱。

背景技术

普洱茶渥堆发酵是指云南大叶种晒青茶在特定的环境条件下，经微生物、酶、湿热等综合作用，其内含物质发生一系列转化，而形成普洱熟茶独有品质特征的过程。具体方法是将云南大叶种晒青毛茶潮水后，堆放到一定高度，在一定的温湿度环境下，经微生物、酶、湿热三种动力综合作用，引起茶叶内物质的相互转化，特别是多酚类的自动氧化。传统渥堆发酵工艺包括：潮水→堆放→盖布→翻堆解块→开沟摊晾5个工序，其中潮水要求一次性按比例加够水，随后的堆放、盖布、翻堆解块则是一个反复循环的周期性工作，当堆放的茶堆堆芯温度达到要求时，需要将茶堆内外翻匀，并将堆放过程中形成的块状物解块松散，然后再重新归拢堆放，待茶叶发酵成熟后循环终止，茶叶不再堆放，直接进入开沟摊晾阶段，使茶堆温度及水分自然降低至最终要求的参数，整个过程历时45～60天。

渥堆发酵作为制作普洱熟茶的关键工艺，传统且最普遍的方法是在发酵车间水泥地面上直接进行大堆发酵，也就是所谓的接地发酵形式，每堆发酵量均以吨计，接地发酵最大的不足是卫生程度低，堆味重。

近些年行业内也出现了一些有别于传统接地发酵形式的各种离地发酵方法，包括木地板发酵、发酵池发酵以及木箱发酵、竹筐发酵等各种小堆发酵形式，主要优点是清洁化得到提升并且堆味较轻。

上述所有发酵形式共同的特征是整个渥堆发酵过程完全依靠人工进行操作，包括潮水、堆放、盖布、翻堆解块、开沟摊晾等各工序以及每天必须进行的茶堆温度检测记录工作，劳动强度大。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱。本发明功能相当于传统的堆放加盖布，具有结构紧凑、洁净卫生、透气性好、强度高、搬运输送灵活、茶堆温度实时无线传输等优点。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，包括底座、箱体、顶盖、测温探头、传感器支架及温度变送器；所述箱体上端敞开且下端与底座上端连接；所述顶盖可启闭地安装于与箱体上端；所述传感器支架固连于箱体底部中心处；所述温度变送器安装于底座上；所述测温探头安装于传感器支架上且与温度变送器电性连接。

具体的是，所述底座包括外框，位于外框内侧、与外框固连的内框，连接内框其中相对两侧的竖撑，以及连接内框另外两侧、与竖撑相垂直的横撑。

具体的是，所述外框上设置有供叉车的货叉插入的叉口，所述外框的底部安装有非金属导向条。

具体的是，所述外框、内框、竖撑及横撑的连接处采用焊接连接。

具体的是，所述箱体包括与底座连接的底板，与底板连接的侧板，与侧板上端外缘固连的顶部加强筋，与侧板下端外缘固连的底部加强筋，以及至少一与侧板外壁固连的中部加强筋；所述底板及侧板均采用冲孔网板制成。

具体的是，所述底板、侧板、顶部加强筋、底部加强筋及中部加强筋的连接处采用焊接连接。

具体的是，所述底板及侧板的网孔直径为1mm～5mm。

具体的是，所述顶盖包括边框，固连于边框上端处的顶板，端部与边框内侧连接、且呈十字形的支撑架，所述顶板采用冲孔网板制成。

具体的是，所述顶板的网孔直径为1mm～5mm。

具体的是，所述传感器支架中部具有空心通道。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明结构紧凑，设计合理，具有洁净卫生、透气性好、强度高、搬运输送灵活、实时无线传输茶堆温度等优点，可大幅降低工作人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明发酵箱的主视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1去掉顶盖及传感器支架后的俯视图。

图4是底座的俯视图。

图5是顶盖的俯视图。

图6是图5的D-D剖视图。

图7是传感器支架的剖面图。

图8是箱体和顶盖冲孔网板的网孔排列示意图。

附图标记：1—底座，2—箱体，3—顶盖，4—传感器支架，5—温度变送器，11—外框，12—内框，13—竖撑，14—横撑，15—叉口，16—非金属导向条，17—安装螺孔，18—过孔，21—侧板，22—底板，23—顶部加强筋，24—中部加强筋，25—底部加强筋，26—安装过孔，27—通孔，31—边框，32—顶板，33—支撑架，41—底法兰，42—中空立柱，43—顶法兰，44—动法兰，45—测温探头，46—联接电缆。

具体实施方式

为了更加清楚的阐述本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明如下所描述的实施例，本领域普通技术人员在无需付出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”等应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，还可以是一体地连接、设置。术语“连接”或者“相连”等类似的词语也并非仅限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其它元件或者物件。术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

与此同时，为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如附图所示，本发明所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，包括底座1、箱体2、顶盖3、测温探头45、传感器支架4及温度变送器5；所述箱体2上端敞开且下端与底座1上端连接；所述顶盖3可启闭地安装于箱体2上端；所述传感器支架4固连于箱体2底部中心处；所述温度变送器5安装于底座1上，优选地安装在底座1外框11上，温度变送器5使用电池供电，与测温探头45通过联接电缆46有线连接，温度传输采用基于MESH网络的无线传输方式与上位的计算机管理系统（图中没有给出）连接；所述测温探头45安装于传感器支架4上且与温度变送器5电性连接。

本实施例中，所述底座1是整个箱体2的主要承重部件，所述底座1包括外框11，位于外框11内侧、与外框11固连的内框12，连接内框12其中相对两侧的竖撑13，以及连接内框12另外两侧、与竖撑13相垂直的横撑14。所述外框11上设置有供叉车的货叉插入的叉口15，专门为叉车的水平货叉而设计。所述外框11的底部安装有非金属导向条16。

本实施例中，所述外框11、内框12、竖撑13及横撑14均可采用矩形钢管制作，其中内框12、外框11均由4根矩形钢管组焊而成，所述外框11、内框12、竖撑13及横撑14的连接处采用焊接连接，构成一体结构。所述外框11、内框12、竖撑13及横撑14的区别在于型材规格不同。外框11所用矩形钢管的宽面均竖直放置。所述内框12、竖撑13、横撑14与箱体2的底板22直接接触并起支撑箱体2的作用，所用矩形钢管的宽面均水平放置，窄边竖直放置。底座1上设置有便于传感器支架4安装的安装螺孔17及供联接电缆46穿设的过孔18。

本实施例中，所述箱体2包括与底座1连接的底板22，与底板22连接的侧板21，与侧板21上端外缘固连的顶部加强筋23，与侧板21下端外缘固连的底部加强筋25，以及两个与侧板21外壁固连的中部加强筋24，中部加强筋24的数量可根据箱体2的尺寸及受力情况进行合理的增减；所述底板22、侧板21、顶部加强筋23、底部加强筋25及中部加强筋24的连接处采用焊接连接。所述底板22及侧板21均采用冲孔网板制成，板厚≤2mm，网孔直径1mm～5mm，网孔中心距为直径的2～4倍，为提高冲孔网板强度，网孔排列方式为沿两60°橡胶的轴线错排，显然还可采用矩形布置布置梅花形布置等适用的布置方式。底板22上设置有供传感器支架4安装的的安装过孔26及供联接电缆46穿设的通孔27。所述侧板21的四个面由两块L型折弯板拼焊而成，只保留对角线两条竖直焊缝，该L型折弯板由整块钢板直接90°折弯而成。所述顶部加强筋23、中部加强筋24、底部加强筋25均采用矩形钢管制作，矩形钢管的宽边竖直放置，窄边水平放置，窄边尺寸为25mm～30mm，并且宽边与侧板21四周贴合。中部加强筋24下沿距箱体2底部距离为箱体2高度的三分之一，优选的，从刚性角度考虑，还可以在距箱体2底部三分之二处再设置一圈中部加强筋24。

本实施例中，所述顶盖3的设置是为了满足发酵箱保温保湿的需要，所述顶盖3包括边框31，固连于边框31上端处的顶板32，端部与边框31内侧连接、且呈十字形的支撑架33。所述顶盖3与箱体2无固定联接关系，顶盖3呈阶梯状，四周伸出箱体2外25mm～30mm，可根据需要选择加盖或去盖。所述边框31可由4件截面呈Z字型的钢板折弯件拼焊而成，优选的，折弯斜角60°，钢板折弯件的外边缘四周折弯压死边。所述顶板32为冲孔网板，板厚≤2mm，网孔直径1mm～5mm，网孔中心距为直径的2～4倍，为提高冲孔网板强度，首先网孔排列方式与箱体相同，其次顶板32的外边缘四周折弯压死边。支撑架采用矩形钢管，矩形钢管的宽边水平放置，窄边竖直放置，并且宽边与顶板32贴合。

本实施例中，所述传感器支架4包括底法兰41、中空立柱42、定法兰43及动法兰44；底法兰41、中空立柱42、顶法兰43组焊成整体，动法兰44通过螺钉与顶法兰43联接。传感器支架4通过螺钉固定在底板22和底座1上。所述中空立柱42为圆形钢管，动法兰44的中心螺孔用于安装测温探头45，测温探头45可以是热电阻、热电偶或热敏电阻，优选为铠装式，防护等级IP67，安装时探头朝上，测温探头45尾部的联接电缆46依次穿过顶法兰43、中空立柱42、底法兰41及底板22、底座1的中空部分直通至箱体2外与温度变送器5电性连接。

本实施例中的箱体呈立方体状，相应的底座也成立方体状。显然还可以是其它适用形状。箱体内腔为正方体，边长不低于1000mm，优选的边长为1200mm，可以容纳200kg以上云南大叶种晒青茶。正方设计的优点在于当发酵箱使用机械设备输送搬运时，可不受箱体2输送方向的制约，即没有方向性约束，不分前、后、左、右。所有与茶叶接触的零部件均采用食品卫生级不锈钢材质，表面统一为光亮或拉丝，整个发酵箱除了温度变送器5、非金属导向条15、联接电缆46外，其余零部件、元器件全部采用食品卫生级不锈钢材质。

本实施例中，箱体2、顶盖3所围成的六面体的每个面因为均有冲孔网板的存在，因此本发明的发酵箱透气性好，可以很好满足普洱茶发酵对透气性的要求。

本发明的发酵箱采用了一些特殊的结构型式：首先底座1、箱体2、顶盖3均使用矩形钢管作为骨架，使得发酵箱整体刚性较好，完全可以适应各种形式机械设备的输送如水平移动和垂直移动，以及各种形式机械臂的夹抱、翻转等动作。其次底座1底部的非金属导向条16的设置也是为了适应链式输送机等输送设备特殊设计的，这样可以有效降低箱体自动输送过程中的噪音、磨损等不利影响。第三，水平货叉式叉车可以通过底座1上的货叉口15实现对发酵箱的搬运，而夹抱式叉车可以通过对具有较强刚性的箱体2之侧面进行夹抱实现对发酵箱的搬运。

特别需要说明的是对于针对发酵箱的翻箱倒料设备，其夹抱装置需要对箱体2的中部加强筋24进行左右夹持和上下夹紧，以确保发酵箱在整个翻转过程的平稳性，因此才有中部加强筋24窄边长度B为25mm～30mm的特殊设计。而且为了在翻转过程省力且平稳，有别于传统翻箱设备大功率翻转，满足低能耗，绿色环保的设计要求。在设计发酵箱时需要考虑使其翻转中心接近翻转机构的质心，因此同样才有在距箱体底部三分之一高度处设置中部加强筋24的特殊设计。

为适应加去盖机械设备，顶盖特别采用下沉式设计，不仅刚性好，而且整个上平面没有凸起，可以与加去盖机械设备完全贴合，顶盖四周伸出箱体外25mm～30mm，便于抓盖装置的动作实现。

箱体内部安装的传感器支架4用于安装测温探头45，当箱内装满茶叶时，深埋的测温探头45即能实时检测到茶堆堆芯的温度，通过联接电缆46将温度信号有线传输至安装在箱体2外部且固定在底座1上的温度变送器5，由于温度变送器5采用了基于MESH网络的无线传输模式，并且使用电池供电，因此无论箱体是运动状态或静止状态，无论在地面或是货架上不同高度的任意空间位置，茶堆温度均可实现对外实时无线传输，具体来讲温度变送器5可通过无线网关将温度数据上传至上位的计算机管理系统，上传时间间隔可根据茶堆温度的变化快慢任意设置，间隔时间越长，电池寿命越长。MESH无线网络具有传输距离远，组网灵活，抗干扰能力强等许多优点，一个MESH网关可以部署多达100个发酵箱，因此可根据发酵箱的数量扩充网关数量，理论最大可达六万个以上发酵箱，完全可以满足自动化、规模化生产的需求。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：结构紧凑，设计合理，具有洁净卫生、透气性好、强度高、搬运输送灵活、实时无线传输茶堆温度等优点。

本发明中所涉及到的电路、电子元器件及控制器等均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言。与此同时，本发明保护的内容也不涉及对软件及方法的改进。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，其对上述具体实施例所记载的技术方案或部分技术特征进行的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，包括底座（1）、箱体（2）、顶盖（3）、测温探头（45）、传感器支架（4）及温度变送器（5）；其特征在于：所述箱体（2）上端敞开且下端与底座（1）上端连接；所述顶盖（3）可启闭地安装于箱体（2）上端；所述传感器支架（4）固连于箱体（2）底部中心处；所述温度变送器（5）安装于底座（1）上；所述测温探头（45）安装于传感器支架（4）上且与温度变送器（5）电性连接。

2.根据权利要求1所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述底座（1）包括外框（11），位于外框（11）内侧、与外框（11）固连的内框（12），连接内框（12）其中相对两侧的竖撑（13），以及连接内框（12）另外两侧、与竖撑（13）相垂直的横撑（14）。

3.根据权利要求2所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述外框（11）上设置有供叉车货叉配合的货叉口（15），所述外框（11）的底部安装有非金属导向条（16）。

4.根据权利要求2或3所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述外框（11）、内框（12）、竖撑（13）及横撑（14）的连接处采用焊接连接。

5.根据权利要求1-3任一所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述箱体（2）包括与底座（1）连接的底板（22），与底板（22）连接的侧板（21），与侧板（21）上端外缘固连的顶部加强筋（23），与侧板（21）下端外缘固连的底部加强筋（25），以及至少一与侧板（21）外壁固连的中部加强筋（24）；所述底板（22）及侧板（21）均采用冲孔网板制成。

6.根据权利要求5所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述底板（22）、侧板（21）、顶部加强筋（23）、底部加强筋（25）及中部加强筋（24）的连接处采用焊接连接。

7.根据权利要求5所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述底板（22）及侧板（21）的网孔直径为1mm～5mm。

8.根据权利要求1-3任一所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述顶盖（3）包括边框（31），固连于边框（31）上端处的顶板（32），端部与边框（31）内侧连接、且呈十字形的支撑架（33），所述顶板（32）采用冲孔网板制成。

9.根据权利要求8所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述顶板（32）的网孔直径为1mm～5mm。

10.根据权利要求1-3任一所述带温度检测的普洱茶渥堆发酵箱，其特征在于：所述传感器支架（4）中部具有空心通道。

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