CN114946967A - 一种多层循环式智能萎凋设备及萎凋方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层循环式智能萎凋设备及萎凋方法，包括：萎凋装置，其具有用于安装送风组件、萎凋帘以及传动组件的机架；上料装置，其具有位于所述机架最上方一侧的送料机以及位于所述送料机出料口下方的上料机；所述送风组件包括风包，所述风包内沿萎凋帘移动方向在其两侧分别设置有四根通风道，两侧通风道上分别设置有四个进风口，每个进风口连接有一根出风管，出风管上设有出风口；所述出风管末端呈刀削状，使风向斜上方吹至两风包之间无出风口处。本发明由于分路进风，改变以前风机直吹造成风道内部风量不均匀，引起的萎凋不均匀现象；萎凋均匀，红茶品质稳定。

Description

一种多层循环式智能萎凋设备及萎凋方法

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，具体涉及一种多层循环式智能萎凋设备，同时还涉及一种多层循环式智能萎凋方法。

背景技术

萎凋是红茶加工的一道重要工序，其本质作用是通过摊放使茶叶失水，叶片萎缩，期间茶叶发生一系列物理变化和化学变化，内质及香味发生改变。茶叶萎凋的质量会对红茶品质产生显著影响。目前专利文献(一种茶叶萎凋槽，201520644181.1；一种茶叶萎凋槽，201810661724.9)等公开的茶叶萎凋装置通常采用槽式结构，这些萎凋槽由于只有一边进风，会出现风量不均匀等问题。专利文献(一种茶叶萎凋装置201820862299.5；一种茶叶萎凋装置201821248738.X)等公开的茶叶萎凋装置为多层结构，但因没有匀叶装置，导致布料不均匀，且无法自动检测萎凋程度，只能通过人工感官判断。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种多层循环式智能萎凋设备，使用方便，能精准上料、余料回收、自动翻料、数值化控制、萎凋程度自动识别，萎凋均匀，红茶品质稳定。

本发明的另一个目的是在于提供了一种多层循环式智能萎凋方法，方法易行，操作简便，使其达到“色泽乌润，香气高浓，滋味甜醇，汤色红亮”，产品的品质完全达到萎凋槽工艺加工红茶产品，提高了红茶的经济利用价值。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多层循环式智能萎凋设备，包括：

萎凋装置，其具有用于安装送风组件、萎凋帘以及传动组件的机架；

上料装置，其具有位于所述机架最上方一侧的送料机以及位于所述送料机出料口下方的上料机；

所述送风组件包括风包，所述风包内沿萎凋帘移动方向在其两侧分别设置有四根通风道，两侧通风道上分别设置有四个进风口，每个进风口连接有一根出风管，出风管上设有出风口；所述出风管末端呈刀削状，使风向斜上方吹至两风包之间无出风口处。

优选的，所述送风组件还包括鼓风机、与所述鼓风机连接的消音器、与所述消音器连接的电热管道以及与所述电热管道连接的风包，由所述鼓风机送来的风均匀分成两路进入所述风包两侧的通风道内；所述电热管道外周设置有隔热层，其内设置有电热管。

进一步的，所述风包内设置有电热偶，并安装于所述鼓风机对侧，用于测量风包内空气温度。

可选的，所述送料机包括匀叶器、送料机架、储料斗、设置于所述送料机架正上方的匀叶器架以及测距传感器，所述匀叶器架顶部设置有升降连接杆和用于使所述升降连接杆升降的升降电机，所述升降连接杆底部与连接档连接，使所述升降连接杆升降时带动连接档升降；

所述匀叶器包括两端与连接档连接的匀叶轴、设置于所述匀叶轴上的匀叶爪以及用于驱动所述匀叶轴转动的匀叶电机，所述匀叶爪朝逆时针方向弯曲；

所述匀叶器架侧边设置有接近开关，所述接近开关具有的感应头朝向连接档；所述储料斗顶部两侧分别设置有一个测距传感器，所述测距传感器倾斜朝内30°布设，用于检测储料斗内堆积茶叶的厚度。

可选的，所述传动组件包括位于每一层所述机架两端并通过轴承与所述机架转动连接的链轮以及用于连接两端链轮的链条，所述机架侧壁上设置有托档用于固定风包，所述萎凋帘位于风包正上方、且风包的出风口正对萎凋帘；

两侧链条与萎凋帘横档相连，所述萎凋帘固定于萎凋帘横档上，由链条带动行走；每相邻层链轮通过链条相连接，萎凋装置传动电机设置于机架最下端，通过带动最下层一个链轮转动从而带动所有链轮同时转动。

进一步的，所述萎凋帘上方设置有挡茶板，所述挡茶板上半段倾斜、下半段垂直向下布设，其上半段安装于机架壁上。

可选的，位于最下层的机架下端设置有支撑脚，所述支撑脚上设置有重力传感器。

可选的，所述萎凋装置还包括设置于最下层机架上方的这一层机架下端的测距传感器。

可选的，所述萎凋装置还包括设置于出口处的激光开关传感器，所述激光开关传感器安装于机架最下层出口处传动链轮中心正上方右侧、萎凋帘上方处，与机架壁垂直。

一种多层循环式智能萎凋方法，采用前述的多层循环式智能萎凋设备，包括以下步骤：

(1)鲜叶：单芽、一芽一叶、一芽二叶、一芽三叶，鲜叶质量保持一致；

(2)上料：启动上料程序，将鲜叶原料撒落在提升机上，经过往复布料机均匀散落在送料机具有的储料斗，堆积到40cm后经过送料机进行送料，超过55cm后停止提升机和往复布料机；通过匀叶器高度控制压实原料送料，下落到上料机，通过上料机下落到萎凋装置具有的接料板，缓慢堆积下滑到萎凋帘均匀布料；匹配萎凋帘、送料机和上料机速度，精准控制叶层厚度5-20cm；当鲜叶布料行程至萎凋装置下层萎凋帘距离出口5cm处时，通过激光开关传感器停止萎凋帘、提升机、布料机、送料机和上料机运动，上料结束，得到上料叶；

(3)余料回收：启动余料回收程序，上料机反转；再启动提升机、往复布料机和送料机，将这些机器上多余的原料下落到地面接料装置，回收结束，将回收叶置于另一台萎凋设备萎凋；

(4)萎凋：启动萎凋程序，萎凋开始0-1h开启冷风，1h后开启热风，萎凋结束后前0.5h开启冷风；从萎凋开始每隔3h停止鼓风，静止0.5h；从萎凋开始每隔2h翻料1次，利用测距传感器实时在线叶层厚度变化，通过控制模块反馈调节送料机匀叶器高度，保持翻料前后叶层厚度一致，利用程序控制自动启动翻料程序，运行萎凋装置、提升机、往复布料机、送料机、上料机、振动槽、斜输机、往复平输机进行翻料；利用重力传感器实时监测在线茶叶重量变化，通过数据转化系统在线茶叶含水率变化，当茶叶含水率达到55-58％时结束萎凋，得到萎凋叶；

(5)下料：启动下料程序，运行萎凋装置、振动槽、斜输机，开启往复平输机反转模式，萎凋叶从往复平输机另一端出料，得到下料叶；

(6)将下料叶揉捻，在温度25-32℃、相对湿度≥85％条件下发酵，在毛火100-120℃、足火80-100℃下干燥，得到成品。

本发明与现有技术相比，至少具有以下积极效果：

1、萎凋采用错风管道式平压进风：由于分路进风，改变以前风机直吹造成风道内部风量不均匀，引起的萎凋不均匀现象；由于通过风管上的风孔出风，改变以前萎凋帘上负载鲜叶数量时有不足导致改变风向，引起的萎凋速度慢、能耗高的问题；由于将出风管末端设计成刀削状，使风可向斜上方吹至两风包之间无出风口处，避免两风包之间无出风口的20cm死角；每个孔出风速度均匀(保持在1.0-1.2m/s)，出风后通过缓冲混匀再吹向萎凋帘，风量均匀，叶层厚度越后、芽叶密度越大，风量越均匀。

2、上料采用三级堆积均匀布料：原料经过布料机均匀散落在送料机储料斗，由于堆积到一定高度后再送料，低于一定高度就停止送料，避免了上料开始和中途由于人为原因，或原料质量差异导致原料供应不足而叶层厚度不一致现象。由于萎凋过程随茶叶水分的散失，茶叶的粘性增加，直接在水平式萎凋帘上匀叶会导致结块现象，经过匀叶器后茶叶分布不均匀。茶叶经过斜输式送料机和上料机，下落到萎凋装置斜向接料板，缓慢堆积下滑到萎凋帘，再通过匹配萎凋帘、送料机和上料机一致速度，实现均匀布料，克服以往布料不均匀问题。由于原料经过布料机散落、匀叶器匀叶以及萎凋装置接料板下滑三级堆积，散落到萎凋帘时分布紧实、布料均匀。

3、余料自动回收：由于通过萎凋装置下层的行程感应传感器精准反馈上料结束时间，防止了因人为观察原料进程不准而导致茶叶从出料口流出的问题，实现精准上料。由于通过上料机的反转控制，将提升机、布料机、送料机和上料机上多余的原料下落到地面接料装置，实现余料自动回收，同时也避免了传统萎凋装置匀叶器后方茶叶堆积过多而萎凋不均问题。

4、萎凋在线监测：利用测距传感器实时在线叶层厚度变化，通过控制模块反馈调节送料机匀叶器高度，实现翻料前后叶层厚度的一致性匹配，避免了因靠人工估算造成的叶层厚度调节不精准而引起翻料后经常出现余料的问题。利用重力传感器实时在线茶叶重量变化，通过数据转化系统在线茶叶含水率变化，达到自动识别萎凋程度的效果，避免生产上靠经验判断萎凋程度而经常引起萎凋不足或萎凋过度的问题。

5、萎凋数值化控制：集成萎凋温度、时间、叶层厚度、茶叶含水率等数值化信息系统，通过程序化控制萎凋进程，实现萎凋过程定时翻料、鼓风与静置、冷风与热风变化的数值化自动控制，完全避免生产上靠经验萎凋的问题。

6、利用循环式自动萎凋设备萎凋的茶叶品质不仅完全达到萎凋槽萎凋的效果，而且质量更稳定。

7、提高工效，降低人工成本，节约场地：以多层循环式智能萎凋设备为例，一次性上料量达到2000kg，相当于20台6CW-120型单层萎凋槽。1台萎凋设备只需要上料时1人操作(工作时间约1h)，萎凋过程不需要人工操作。20台单层萎凋槽至少需要5人操作。每批次茶叶节约4.8个人工，按照每人每天300元计算，每天节约成本1440元，每斤茶叶节约人工成本1.44元以上。1台多层循环式智能萎凋设备占地约30m²，而20台6CW-120型单层萎凋槽需要400m²，厂房建设成本大幅减少。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明多层循环式智能萎凋设备立面图；

图2为本发明多层循环式智能萎凋设备俯视图；

图3为本发明送风组件俯视图；

图4为本发明送风组件侧视图；

图5为本发明送风组件局部示意图；

图6为本发明送料机示意图；

图7为本发明送料机侧视图；

图8为本发明萎凋装置正视图；

图9为本发明萎凋装置俯视图；

图10为本发明萎凋装置侧视图；

图11为风包铺满茶叶时风量和风温示意图；

图12为风包右侧1/4不铺茶叶时风量和风温示意图；

图13为风包右侧1/2不铺茶叶时风量和风温示意图；

图14为风包右侧3/4不铺茶叶时风量和风温示意图。

其中：

1-提升机；2-往复布料机；3-检修平台；4-送料机；5-上料机；6-萎凋装置；7-振动槽；8-斜输机；9-往复平输机；10-控制柜；11-操作平台；

201-上料机管道；202-测距传感器；203-激光开关传感器；204-风包；205-萎凋帘；206-链轮；207-萎凋装置传动电机；208-重力传感器；209-接料板；

301-鼓风机；302-消音器；303-电热管；304-出风口；305-电热偶；306-进风道；307-出风管；308-进风口；309-隔热层；310-电热管道；

401-匀叶爪；402-匀叶电机；403-升降电机；404-升降连接杆；405-接近开关；406-送料机传动电机；407-匀叶轴；408-送料机帘；409-测距传感器；410-储料斗，411-连接档，412-送料机架，413-匀叶器架；

501-机架；502-链条；503-链条轨道；504-托档；505-机架连接横档；506-挡茶板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：一种用于红茶萎凋的多层循环式智能萎凋设备，由图1-10所示，包括萎凋装置6，输送装置，上料装置，检修平台3，控制装置；其中：萎凋装置6包括送风组件、萎凋帘205、机架501、传动组件、重力传感器208、测距传感器202；输送装置包括提升机1、布料机2、振动槽7、斜输机8、往复平输机9；上料装置包括送料机4、上料机5。控制装置包括控制柜10、操作平台11；具体的，送料机传动电机406、萎凋装置传动电机207均有变频器控制电机转动速度。萎凋装置6、输送装置电源线及信号线全部接入控制柜10内，控制柜10接工业用电电源，并由操作平台11进行统一调控，操作平台11可同时控制所有设备。

由图1、图3、图4、图5所示，送风组件外部由鼓风机301鼓风，经消音器302降低风机噪音，并由电热管303加热，进入风包204内。其中，鼓风机301与消音器302、消音器302与电热管道310、电热管道310与风包204之间均由适宜法兰面连接，法兰面间加石棉线以防止漏风，电热管道310内设置有电热管303。鼓风机301送来的风均匀分成左右两路进入风包204两侧，风包204左右两侧分别设置有4根通风道306，两侧通风道306上分别设置有4个进风口308，每个进风口308连接有一根出风管307，出风管307上设有出风口304；进风方式采用错风管道式平压进风原理，即来源于鼓风机301的风均匀分成左右两路，进入通风道306，再进入出风管307，每侧各4个出风口304；在通风道306和出风管307经过两级屏风后经过风管上均匀分布的出风口304，吹向萎凋帘205，实现均匀萎凋。出风管307末端(进风口308为前端，另一头为末端)设计成刀削状，使风可向斜上方吹至两风包之间无出风口304处，避免两风包之间无出风口304的20cm死角，每个孔出风速度和风量均匀。鼓风机301可调节进风量大小，电热管道310外部设置有隔热层309，风包204内设置有电热偶305，安装于鼓风机301对侧，测量风包204内空气温度，可用于调节风温。

由图1、图8、图9、图10所示，传动组件包括链条502、链轮206，链轮206固定于机架501两端，两端链轮206通过链条502连接，两端链轮206通过轴承转动连接在机架501上，机架501壁上设置有链条行走轨道503用于配合链条502移动，机架501壁上设置有托档504用于固定风包204。两侧链条502与萎凋帘横档相连，即萎凋帘横档两端固定在链条502上，萎凋帘205固定于萎凋帘横档上，由链条502带动行走，链条502转动时，萎凋帘205转动，萎凋帘205为食品级不锈钢网，用于放置茶叶；挡茶板506上半段倾斜、下半段垂直向下，上半段固定于机架501壁上，底端使用橡胶，防止茶叶漏出，挡茶板506表面光滑以免影响茶叶向前输送；萎凋帘205位于风包204正上方，使风包204出风口正对萎凋帘205。每相邻层链轮206也通过链条502相连接，用于连接链轮206尺寸相同，萎凋装置传动电机207固定于支撑脚处，萎凋装置传动电机207通过带动最下层一个链轮206转动从而带动所有链轮同时转动，且转动速率相同，使每层链条502与萎凋帘205行驶速率相同，以保证每层输送茶叶厚度一致。本实施例中，机架501共有四组，每层机架501底部设置有机架连接横档505，四层机架501之间通过机架连接横档505安装在一起，最下层机架501的机架连接横档505安装有支撑脚。

由图1所示，重力传感器208安装于机架501四只支撑脚处，通过称量萎凋装置、萎凋装置装满鲜叶重量、萎凋实时重量，可计算出萎凋时萎凋叶实时含水量。萎凋装置6最下层设置有测距传感器202，测距传感器共4只，安装于萎凋装置第三层底部，测距传感器202通过测量到第四层萎凋帘距离与第四层茶叶层距离，所得差值为萎凋叶层厚度，计算四只测距传感器202所得叶层厚度平均值，减少测量误差。萎凋装置6出口处设置有激光开关传感器203，激光开关传感器203安装于萎凋装置6最下层出口处传动链轮中心正上方右侧2cm、萎凋帘205上方1cm处，与机架501壁垂直，当激光开关传感器203发出激光被茶叶反射接收时，可判断为萎凋叶已行走至接近萎凋装置6最下层出口处，即萎凋叶已经布满整台萎凋装置6。当茶叶量不足以布满整台萎凋装置6时，茶叶运送至萎凋装置6最下层出口处，即萎凋装置6最下层始终有茶叶，所以测距传感器202安装于此，检测该层叶层厚度。

由图1、图2所示，输送装置包括振动槽7、斜输机8、往复平输机9、提升机1、往复布料机2。输送装置围绕于萎凋装置6四周，振动槽7位于萎凋装置6下方出口处，与出口处平行，振动槽用于抖散萎凋叶，防止结块；斜输机8与振动槽7垂直安装，位于鼓风机301侧下方，往复平输机9与斜输机8垂直，位于萎凋装置6出料口下方，往复平输机9具有两出口，正转出口为提升机1进料处，出料时反转，由人工收集萎凋叶。提升机1与往复平输机9垂直安装，位于鼓风机301对侧，往复布料机2与提升机1垂直安装，往复布料机2输送带往复时，提升机1中茶叶均可进入往复布料机2的往复输送带中。

由图1、图6、图7所示，送料机4包括匀叶器及其升降机构、送料机送料组件、送料机架412、测距传感器409、储料斗410、匀叶器架413。其中，匀叶器包括匀叶爪401、匀叶电机402、匀叶轴407，升降机构包括升降电机403、升降连接杆404、接近开关405、连接档411，送料机送料组件包括送料机传动电机406、送料机帘408，送料机送料组件与萎凋装置单层送料组件方式相同，此处不再赘述。匀叶器架413安装于送料机架412正上方，升降电机403与升降连接杆404安装在匀叶器架413顶端，升降连接杆404底端与连接档411相连并固定，使升降连接杆404升降时可以带动连接档411升降，接近开关405安装于匀叶器架413侧边，感应头朝连接档411，连接档411升降时，使接近开关405可以感应到，匀叶轴407两端与连接档411相连，匀叶爪401焊接在匀叶轴407上，匀叶爪401按照图7所示方向朝逆时针方向弯曲，工作时，匀叶轴407顺时针旋转，匀叶电机402安装于匀叶轴407侧端，控制匀叶轴407转动。图7所示方向送料机4左侧装有储料斗410，用于送料时堆积茶叶用，在储料斗410顶部两侧分别各装一个测距传感器409，测距传感器409倾斜朝内30°，用于检测储料斗410内堆积茶叶的厚度。上料方式采用三级匀速堆积布料，余料自动回收原理，送料机4与往复布料机2垂直安装，往复布料机2输送带往复时，往复布料机2出口处正好往复于送料机4储料斗410内堆茶处，确保往复布料使送料机内堆茶处均匀布满茶叶；上料机5位于送料机4出口处正下方，上料机5为往复输送结构，输送带可正反转，正转出口处为萎凋装置进口处，该进口处有接料板209，接料板45°倾斜安装固定于机架501上，上料机5内茶叶掉入接料板209上，向下滑动堆积，避免由于茶叶掉落不均导致叶层厚度不均匀，此时茶叶进入萎凋装置6内进行布料萎凋。当萎凋装置6最下层出口处激光开关传感器203检测到萎凋装置内布满茶叶时，上料机5反转，此时茶叶经上料机5反转出口进入上料机管道201运输至地面。匀叶爪401通过转动将叶层表面多余茶叶向后拨，得到固定厚度茶叶，匀叶电机402控制匀叶爪401转动。升降连接杆404一端与连接档412固定，另一端连接升降电机403，升降电机403工作控制匀叶器升降，接近开关405共两组，当匀叶器升降时，接近开关405感应到匀叶器架413，控制升降电机403停止工作，接近开关405一上一下，即为匀叶爪401底端与萎凋帘205距离最大值和最小值。送料机4内装有两组测距传感器202，用于检测堆茶处茶叶厚度，当茶叶厚度超过40cm时送料机传动电机406启动，当茶叶厚度超过60cm时反馈使提升机1停止输送，当茶叶厚度低于40cm后重新启动提升机1。送料机4、上料机5、萎凋装置6三组传动电机分别用变频器控制其传动速度为0.91cm/s，低速传动以免上料速度跟不上送料速度，使茶堆厚度达不到匀叶器高度。

由图1、图2所示，检修平台3上固定有往复布料机2、送料机4、上料机5，检修平台3开口作为上料机5反转出口。检修平台3设置有扶梯以供人工上下，人可位于检修平台3观察进料情况，且方便萎凋装置装配及检修等工作，平台四周设置栏杆，确保人工安全。

由图1、图2所示，控制柜10及操作平台11位于萎凋装置旁，控制柜10内接有萎凋装置、输送装置、上料装置电机电源线，重力传感器、测距传感器、接近开关、电热偶信号线，送料机、上料机、萎凋装置传动电机变频器，PLC模块。操作平台11有两组工作页面，单机控制页面和自动萎凋控制页面，单机控制页面可以单独控制每台设备启动与关闭，自动萎凋控制页面包括设置萎凋参数(萎凋叶目标含水量，叶层初始厚度，翻料间隔时间，萎凋温度)，萎凋实时检测数据(每层风包内空气温度，送料机内叶层实时厚度，萎凋装置最下层叶层实时厚度，萎凋叶实时含水量)，进料、出料控制开关。

实施例2：一种用于红茶萎凋的多层循环式智能萎凋方法，包括上料、萎凋、下料，其加工步骤还包括余料回收，在加工过程中将所述的茶叶的内质制成香气高浓、持久，滋味甜醇鲜爽。其具体步骤如下：

(1)鲜叶：单芽、一芽一叶、一芽二叶、一芽三叶等，鲜叶质量基本保持一致；

(2)上料：启动上料程序，将鲜叶原料撒落在提升机1(6CT-50提升机)上，经过往复布料机2(6CB-40布料机)均匀散落在送料机4储料斗，堆积到40cm后经过送料机4进行送料，超过55cm后停止提升机1和往复布料机2，避免原料过高从四周溢出；通过匀叶器高度控制压实原料送料，下落到上料机5(6CSL-100上料机)，通过上料机5下落到萎凋装置6的接料板209，缓慢堆积下滑到萎凋帘205均匀布料；匹配萎凋帘205、送料机4和上料机5速度0.91cm/s，精准控制叶层厚度5-20cm；当鲜叶布料行程至萎凋装置6下层萎凋帘205距离出口5cm处时，通过激光开关传感器203停止萎凋帘205、提升机1、往复布料机2、送料机4和上料机5运动，上料结束，得到上料叶；

(3)余料回收：启动余料回收程序，上料机5反转；再启动提升机1、布料机2和送料机4，将这些机器上多余的原料下落到地面接料装置，回收结束，将回收叶置于另一台萎凋设备萎凋；

(4)萎凋：启动萎凋程序，萎凋开始0-1h开启冷风，1h后开启热风(28-32℃)，萎凋结束后前0.5h开启冷风；从萎凋开始每隔3h停止鼓风，静止0.5h；从萎凋开始每隔2h翻料1次，利用测距传感器202实时在线叶层厚度变化，通过控制模块反馈调节送料机4匀叶器高度，保持翻料前后叶层厚度一致，利用程序控制自动启动翻料程序，运行萎凋装置6、提升机1、往复布料机2、送料机4、上料机5、振动槽7(6CZ-50振动槽)、斜输机8(6CX-50斜输机)、往复平输机9(6CW-50往复平输机)进行翻料；利用重力传感器208实时在线茶叶重量变化，通过数据转化系统在线茶叶含水率变化，当茶叶含水率达到55-58％时结束萎凋，得到萎凋叶；

(5)下料：启动下料程序，运行萎凋装置6、振动槽7、斜输机8，开启往复平输机9反转模式，萎凋叶从往复平输机另一端出料，得到下料叶；

(6)将下料叶揉捻，在温度25-32℃、相对湿度≥85％条件下发酵，在毛火100-120℃、足火80-100℃下干燥，得到红茶成品。

实施例3：一个热风包温度、风量测定方法及结果

在萎凋过程中，检测热风包温度和风量。其中温度检测方法，使用家用室内数显温湿度计HTC-2温度湿度计，将探头置于萎凋帘表面，叶层底部，检测该部位温度。风量检测方法，将萎凋叶层拨开一个直径8cm口，用一个被剪去底部的一次性纸杯置于该口，使用手持式风速风量仪检测该口处风速大小。

选取萎凋装置最上层两组风包分别测量，考虑到实际生产中会出现萎凋装置未铺满茶叶的情况，检测时测量热风包铺满茶叶、右侧1/4、右侧1/2、右侧3/4无茶叶时，热风包温度、风量测定方法及结果，无茶叶处检测萎凋帘表面温度和风量。将热风包表面平均分成5X4块，对每块检测其温度及风量。结果表明当铺满茶叶时，热风包风量均匀且稳定，未铺满茶叶时由于风量散失，会导致测得风量偏低，但风包风量依旧均匀。铺满茶叶时，由于萎凋过程中失水，大量热量，导致检测得温度偏低，未铺满茶叶时，热量散失小，温度偏高。总体而言热风包温度及风量均匀，实际生产中，当叶量不足以布满整台萎凋装置时，其中叶层尾部茶叶萎凋环境会略有不同，经过翻料及重新布料，可以解决该问题。检测结果详见图11风包铺满茶叶、图12风包右侧1/4不铺茶叶、图13风包右侧1/2不铺茶叶、图14风包右侧3/4不铺茶叶。

其用于红茶萎凋的多层循环式智能萎凋设备和萎凋方法与实施例1和实施例2相同。

实施例4：萎凋过程含水量测定：

开机后于操作平台将重力传感器去皮，进料结束时，重力传感器所称得鲜叶重量W₁，通常茶叶鲜叶含水量为75％(《制茶学》，夏涛主编，2015)，萎凋过程中称得萎凋叶实时重量W₂，根据计算公式萎凋叶实时含水量(％)＝(1-W₁/4W₂)*100。

分别取鲜叶样，两次翻料时萎凋样1、萎凋样2、下料样用快速烘干法检测其实际含水量，并与萎凋装置所检测实时含水量对比，检验萎凋装置所检测实时含水量精确程度。结果表明萎凋装置自动测定萎凋叶含水量与萎凋叶实际含水量相比，测量误差约为1％，在可接受范围内，即萎凋装置含水量自动检测装置有效且可行。详见表1萎凋过程含水量自动测定与实际测定结果。

表1萎凋过程含水量自动测定与实际测定

	萎凋装置测定含水量(％)	实际含水量(％)	误差(％)
				鲜叶	75	75.35±0.16	0.46
过程样1	68.4	69.13±0.44	1.05
				过程样2	64.6	65.12±0.42	0.79
下料样	56	56.58±1.14	1.03

其用于红茶萎凋的多层循环式智能萎凋设备和萎凋方法与实施例1和实施例2相同。

实施例5：萎凋过程叶层厚度测定

翻料前和萎凋结束前，用卷尺测量萎凋叶叶层厚度，与操作平台所显示叶层厚度对比，共测量四处，计算平均值。结果表明萎凋装置自动测定结果与实际结果基本吻合。详见表2萎凋过程叶层厚度自动测定与实际测定。

表2萎凋过程叶层厚度自动测定与实际测定

	萎凋装置测定厚度(cm)	实际厚度(cm)
			翻料1	4.9	4.8
翻料2	4.3	4.2
			出料	3.9	3.8

其用于红茶萎凋的多层循环式智能萎凋设备和萎凋方法与实施例1和实施例2相同。

实施例6：叶层厚度与匀叶器高度匹配

每次上料或翻料时，用卷尺测量匀叶器底部与萎凋帘距离，再测量叶层厚度，测量四处，计算平均值。结果表明经匀叶器高度与萎凋叶叶层实际厚度基本吻合。详见表3叶层厚度与匀叶器高度测定。

表3叶层厚度与匀叶器高度测定

	匀叶器高度(cm)	实际厚度(cm)
			上料	7	6.8
翻料1	4.9	4.8
			翻料2	4.3	4.2

其用于红茶萎凋的多层循环式智能萎凋设备和萎凋方法与实施例1和实施例2相同。

实施例7：萎凋槽与萎凋设备制茶品质比较

对两种萎凋槽与萎凋设备制得成品茶进行感官审评，结果表明萎凋设备所制得成品茶总分高于萎凋槽，结合小项来看主要为萎凋设备所制得成品茶香气优于萎凋槽。

对两种成品茶进行理化指标分析、色素含量分析、茶黄素组成分析、干茶及茶汤色差分析。结果表明萎凋设备样水浸出物显著高于萎凋槽样，萎凋设备样茶多酚极显著高于萎凋槽样，萎凋槽样可溶性糖显著高于萎凋设备样。色素方面萎凋设备样茶红素显著高于萎凋槽样，萎凋槽样茶褐素极显著高于萎凋设备样。茶黄素组成方面萎凋槽样TF-3-G极显著高于萎凋设备样。干茶色差方面萎凋设备样L*、b*、b*/a*显著高于萎凋槽样，茶汤色差方面萎凋槽样L*、b*/a*显著高于萎凋设备样，萎凋设备样a*、b*显著高于萎凋槽样。

从审评结果和实验结果来看，萎凋设备萎凋所制得成品茶优于萎凋槽所制得成品茶。详见表4感官审评结结果、表5理化分析结果、表6色素含量、表7茶黄素组成、表8干茶色差、表9茶汤色差。

表4感官审评结果

注：表中单项审评满分为100，加权评分按照外形30％、汤色10％、香气25％、滋味25％、叶底10％计算。

表5理化分析结果(％)

	水浸出物	茶多酚	可溶性糖	游离氨基酸
					萎凋槽	42.46±0.35	11.89±0.19	3.44±0.001*	3.51±0.08
萎凋设备	43.57±0.26*	13.62±0.10**	3.19±0.05	3.51±0.01

表6色素含量(％)

	茶黄素	茶红素	茶褐素
				萎凋槽	0.30±0.01	4.78±0.10	7.08±0.16**
萎凋设备	0.29±0.01	5.02±0.06*	6.10±0.04

表7茶黄素组成(mg/g)

表8干茶色差

	L*	a*	b*	b*/a*
					萎凋槽	50.87±0.34	4.76±0.03	13.95±0.30	2.93±0.07
萎凋设备	52.50±0.56*	4.86±0.06	15.55±0.53*	3.20±0.12*

表9茶汤色差

	L*	a*	b*	b*/a*
					萎凋槽	78.38±0.42*	8.25±0.59	83.60±1.29	10.17±0.57*
萎凋设备	77.40±0.13	9.40±0.21*	86.13±0.55*	9.17±0.15

注：表中数据为三次重复平均值，进行t检验，同一列*表示差异显著，**表示差异极显著。

其用于红茶萎凋的多层循环式智能萎凋设备和萎凋方法与实施例1和实施例2相同。

本实施例1为一种多层循环式智能萎凋设备设计方案及构造，并通过实施例2所提供的一种红茶制茶方式进行工夫红茶加工，加工时用一种多层循环式智能萎凋设备与6CW-120型单层萎凋槽继续对比，实施例3-6为萎凋过程中对一种多层循环式智能萎凋设备进行检测，实施例7为对所得两种茶样进行理化指标分析和感官审评。最终结果表明，本发明提供的多层循环式智能萎凋设备实现了使用方便，能精准上料、余料回收、自动翻料、数值化控制、萎凋程度自动识别，萎凋均匀，红茶品质稳定的目标，实现了自动生产，大大降低红茶生产的人工成本。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本发明的包含范围之内。

Claims (10)

1.一种多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，包括：

萎凋装置，其具有用于安装送风组件、萎凋帘以及传动组件的机架；

上料装置，其具有位于所述机架最上方一侧的送料机以及位于所述送料机出料口下方的上料机；

所述送风组件包括风包，所述风包内沿萎凋帘移动方向在其两侧分别设置有四根通风道，两侧通风道上分别设置有四个进风口，每个进风口连接有一根出风管，出风管上设有出风口；所述出风管末端呈刀削状，使风向斜上方吹至两风包之间无出风口处。

2.根据权利要求1所述的多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，所述送风组件还包括鼓风机、与所述鼓风机连接的消音器、与所述消音器连接的电热管道以及与所述电热管道连接的风包，由所述鼓风机送来的风均匀分成两路进入所述风包两侧的通风道内；所述电热管道外周设置有隔热层，其内设置有电热管。

3.根据权利要求1或2所述的多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，所述风包内设置有电热偶，并安装于所述鼓风机对侧，用于测量风包内空气温度。

4.根据权利要求1所述的多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，所述送料机包括匀叶器、送料机架、储料斗、设置于所述送料机架正上方的匀叶器架以及测距传感器，所述匀叶器架顶部设置有升降连接杆和用于使所述升降连接杆升降的升降电机，所述升降连接杆底部与连接档连接，使所述升降连接杆升降时带动连接档升降；

所述匀叶器包括两端与连接档连接的匀叶轴、设置于所述匀叶轴上的匀叶爪以及用于驱动所述匀叶轴转动的匀叶电机，所述匀叶爪朝逆时针方向弯曲；

所述匀叶器架侧边设置有接近开关，所述接近开关具有的感应头朝向连接档；所述储料斗顶部两侧分别设置有一个测距传感器，所述测距传感器倾斜朝内30°布设，用于检测储料斗内堆积茶叶的厚度。

5.根据权利要求1所述的多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，所述传动组件包括位于每一层所述机架两端并通过轴承与所述机架转动连接的链轮以及用于连接两端链轮的链条，所述机架侧壁上设置有托档用于固定风包，所述萎凋帘位于风包正上方、且风包的出风口正对萎凋帘；

两侧链条与萎凋帘横档相连，所述萎凋帘固定于萎凋帘横档上，由链条带动行走；每相邻层链轮通过链条相连接，萎凋装置传动电机设置于机架最下端，通过带动最下层一个链轮转动从而带动所有链轮同时转动。

6.根据权利要求1所述的多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，所述萎凋帘上方设置有挡茶板，所述挡茶板上半段倾斜、下半段垂直向下布设，其上半段安装于机架壁上。

7.根据权利要求1所述的多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，位于最下层的机架下端设置有支撑脚，所述支撑脚上设置有重力传感器。

8.根据权利要求1所述的多层循环式智能萎凋装置，其特征在于，所述萎凋装置还包括设置于最下层机架上方的这一层机架下端的测距传感器。

9.根据权利要求1所述的多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，所述萎凋装置还包括设置于出口处的激光开关传感器，所述激光开关传感器安装于机架最下层出口处传动链轮中心正上方右侧、萎凋帘上方处，与机架壁垂直。

10.一种多层循环式智能萎凋方法，采用权利要求1-9任一所述的多层循环式智能萎凋设备，其特征在于，包括以下步骤：

(1)鲜叶：单芽、一芽一叶、一芽二叶、一芽三叶，鲜叶质量保持一致；

(2)上料：启动上料程序，将鲜叶原料撒落在提升机上，经过往复布料机均匀散落在送料机具有的储料斗，堆积到40cm后经过送料机进行送料，超过55cm后停止提升机和往复布料机；通过匀叶器高度控制压实原料送料，下落到上料机，通过上料机下落到萎凋装置具有的接料板，缓慢堆积下滑到萎凋帘均匀布料；匹配萎凋帘、送料机和上料机速度，精准控制叶层厚度5-20cm；当鲜叶布料行程至萎凋装置下层萎凋帘距离出口5cm处时，通过激光开关传感器停止萎凋帘、提升机、布料机、送料机和上料机运动，上料结束，得到上料叶；

(3)余料回收：启动余料回收程序，上料机反转；再启动提升机、往复布料机和送料机，将这些机器上多余的原料下落到地面接料装置，回收结束，将回收叶置于另一台萎凋设备萎凋；

(4)萎凋：启动萎凋程序，萎凋开始0-1h开启冷风，1h后开启热风，萎凋结束后前0.5h开启冷风；从萎凋开始每隔3h停止鼓风，静止0.5h；从萎凋开始每隔2h翻料1次，利用测距传感器实时在线叶层厚度变化，通过控制模块反馈调节送料机匀叶器高度，保持翻料前后叶层厚度一致，利用程序控制自动启动翻料程序，运行萎凋装置、提升机、往复布料机、送料机、上料机、振动槽、斜输机、往复平输机进行翻料；利用重力传感器实时监测在线茶叶重量变化，通过数据转化系统在线茶叶含水率变化，当茶叶含水率达到55-58％时结束萎凋，得到萎凋叶；

(5)下料：启动下料程序，运行萎凋装置、振动槽、斜输机，开启往复平输机反转模式，萎凋叶从往复平输机另一端出料，得到下料叶；

(6)将下料叶揉捻，在温度25-32℃、相对湿度≥85％条件下发酵，在毛火100-120℃、足火80-100℃下干燥，得到成品。

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