CN116676155A - 酿酒蒸汽控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种酿酒蒸汽控制系统及其控制方法,酿酒蒸汽控制系统包括:酒甑设备、蒸汽管道、压力检测设备、热源检测设备和控制器;酒甑设备包括甑锅,蒸汽管道的一端与甑锅连接,蒸汽管道的另一端用于与汽源连接,蒸汽管道上设有控制阀;压力检测设备和热源检测设备均与控制器连接,热源检测设备用于检测甑锅内酒醅表面的热源数据,压力检测设备用于检测蒸汽管道内的压力数据。本发明的酿酒蒸汽控制系统,热源检测设备检测甑锅内酒醅表面的热源数据,压力检测设备检测蒸汽管道上控制阀出口端一侧的压力数据,控制器基于热源数据和压力数据调节控制阀的开度,保障酒甑设备内的蒸汽压力保持在预设蒸汽压力阈值范围内,实现蒸汽压力的自动化控制。
Description
技术领域
本发明涉及控制系统技术领域,尤其涉及一种酿酒蒸汽控制系统及其控制方法。
背景技术
酿酒过程包括多道工序,上甑工序和蒸馏工序是其中重要的两道工序,上甑过程中和蒸馏过程中需对甑锅内的蒸汽压力进行控制。上甑过程中,通过控制蒸汽压力避免甑锅内的酒醅出现压汽或跑汽现象,实现探汽上甑。蒸馏过程中,通过控制蒸汽压力保障出酒率和出酒品质。
现有技术中,上甑过程中多通过工作人员肉眼观察进行上料,上料速度快,会出现压汽现象,上料速度慢,会出现跑汽现象,蒸馏过程中多通过手动调节阀门来调节甑锅内的蒸汽压力。上述方式未能对甑锅内的蒸汽压力实现自动化控制,控制蒸汽压力的过程中人为因素影响较大,进而影响出酒率和出酒品质。
发明内容
本发明提供一种酿酒蒸汽控制系统及其控制方法,用以解决现有的酿酒设备存在酿酒过程中蒸汽压力控制自动化程度不高的问题。
第一方面,本发明提供一种酿酒蒸汽控制系统,包括:酒甑设备、蒸汽管道、压力检测设备、热源检测设备和控制器;
所述酒甑设备包括甑锅,所述蒸汽管道的一端与所述甑锅连接,所述蒸汽管道的另一端用于与汽源连接,所述蒸汽管道上设有控制阀;
所述压力检测设备和所述热源检测设备均与所述控制器连接,所述热源检测设备用于检测所述甑锅内酒醅表面的热源数据,所述压力检测设备用于检测所述蒸汽管道内的压力数据,所述控制器基于所述热源数据和所述压力数据控制所述控制阀的开度。
根据本发明提供的一种酿酒蒸汽控制系统,所述压力检测设备包括压力传感器,所述压力传感器设于所述蒸汽管道,且位于所述甑锅与所述控制阀之间的管路上。
根据本发明提供的一种酿酒蒸汽控制系统,所述热源检测设备包括红外相机,所述红外相机用于采集所述甑锅内酒醅表面的红外图像,基于所述红外图像得到所述热源数据。
根据本发明提供的一种酿酒蒸汽控制系统,所述红外相机用于设于上甑设备;
所述上甑设备包括基座、机械臂和布料机构,所述机械臂的一端与所述基座活动连接,所述机械臂的另一端与所述布料机构连接,所述红外相机设于所述机械臂靠近所述布料机构的一端。
根据本发明提供的一种酿酒蒸汽控制系统,所述机械臂的一端与所述基座转动连接,所述机械臂能够带动所述布料机构在至少两个所述甑锅之间往复运动。
根据本发明提供的一种酿酒蒸汽控制系统,所述控制阀为电动阀或气动阀。
第二方面,本发明提供一种酿酒蒸汽控制系统的控制方法,包括:
获取甑锅内酒醅表面的热源数据和蒸汽管道的压力数据;
基于所述热源数据和所述压力数据控制所述蒸汽管道上控制阀的开度。
根据本发明提供的一种酿酒蒸汽控制系统的控制方法,所述获取甑锅内酒醅表面的热源数据包括:
采集酒醅表面的红外图像;
基于所述红外图像,获取热点数和热点面积。
根据本发明提供的一种酿酒蒸汽控制系统的控制方法,所述基于所述热源数据控制所述蒸汽管道上控制阀的开度包括:
确定所述热点数大于预设热点数阈值,调小所述控制阀的开度;
确定所述热点数小于预设热点数阈值,调大所述控制阀的开度;
或,确定所述热点面积大于预设热点面积阈值,调小所述控制阀的开度;
确定所述热点面积小于预设热点面积阈值,调大所述控制阀的开度。
根据本发明提供的一种酿酒蒸汽控制系统的控制方法,所述获取蒸汽管道的压力数据包括:
采集预设时长内所述蒸汽管道的多个压力值;
基于所述多个压力值的平均值得到所述压力数据。
本发明提供的酿酒蒸汽控制系统及其控制方法,蒸汽管道的一端与甑锅连接,另一端与汽源连接,蒸汽管道上设有控制阀,热源检测设备用于检测甑锅内酒醅表面的热源数据,压力检测设备用于检测蒸汽管道上控制阀出口端一侧的压力数据,控制器基于热源数据和压力数据调节控制阀的开度,保障酒甑设备内的蒸汽压力保持在预设蒸汽压力阈值范围内,实现酒甑设备内蒸汽压力的自动化控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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他的附图。
图1是本发明提供的酿酒蒸汽控制系统的结构示意图;
图2是本发明提供的酿酒蒸汽控制系统的控制方法的流程图;
附图标记:1:酒甑设备;2:蒸汽管道;3:控制阀;4:压力传感器;5:红外相机;6:上甑设备;61:基座;62:机械臂;63:布料机构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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作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。
在本发明的描述中,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”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1描述本发明实施例的酿酒蒸汽控制系统。
如图1所示,本发明实施例提供的酿酒蒸汽控制系统,包括:酒甑设备1、蒸汽管道2、压力检测设备、热源检测设备和控制器。酒甑设备1包括甑锅,蒸汽管道2的一端与甑锅连接,蒸汽管道2的另一端用于与汽源连接,蒸汽管道2上设有控制阀3。
压力检测设备和热源检测设备均与控制器连接,热源检测设备用于检测甑锅内酒醅表面的热源数据,压力检测设备用于检测蒸汽管道2内的压力数据,控制器基于热源数据和压力数据控制控制阀3的开度。
具体地,酿酒过程包括多道工序,上甑工序和蒸馏工序是其中重要的两道工序,上甑过程中和蒸馏过程中需对甑锅内的蒸汽压力进行控制。上甑阶段,通过控制蒸汽压力保障上料过程中甑锅内的酒醅不出现压汽或跑汽现象,实现探汽上甑;蒸馏阶段,通过控制蒸汽压力保障出酒率和出酒品质,蒸馏阶段可进一步细分为馏酒阶段和蒸粮阶段。本发明的酿酒蒸汽控制系统用于实现上甑过程和蒸馏过程中酒甑设备1内蒸汽压力的自动化控制。
酒甑设备1包括甑锅和盖体,盖体用于盖设于甑锅的敞口处,甑锅和盖体为酿酒设备通用的结构,不做具体说明。蒸汽管道2的一端与甑锅的底部连接,蒸汽管道2的另一端与汽源连接,汽源向蒸汽管道2提供蒸汽。通过蒸汽管道2向甑锅内通入蒸汽,蒸汽管道2上设有控制阀3,汽源提供的蒸汽受多种因素的影响,可能出现流速不稳定、流量不稳定等现象,可通过调节控制阀3的开度大小来调节甑锅内的蒸汽压力。控制阀3具有进口端和出口端,控制阀3的进口端为靠近汽源的一端,控制阀3的进口端的蒸汽压力与汽源提供的蒸汽的压力一致;控制阀3的出口端为靠近甑锅的一端,控制阀3的出口端的蒸汽压力与甑锅内的蒸汽压力一致。通过调节控制阀3的开度大小使得甑锅内的蒸汽压力保持在预设蒸汽压力阈值范围内,保障甑锅内蒸汽压力的稳定性。控制阀3的种类不做具体限制,控制阀3可以为电动阀或者气动阀。
压力检测设备用于检测控制阀3出口端一侧的蒸汽管道2内的压力数据,热源检测设备用于检测甑锅内酒醅表面的热源数据。上甑阶段,可以通过人工方式向甑锅内布料,也可以通过上甑机器人向甑锅内布料,布料过程中,热源检测设备可以实时检测甑锅内酒醅表面的热源数据。热源检测设备可以为红外相机或温度计等,红外相机可以设置于甑锅的上方,以便能够实时检测热源数据;也可以将温度计插入酒醅内,检测热源数据。
通过红外相机检测热源数据,红外相机采集酒醅表面的红外图像,通过红外图像获取热源数据,热源数据包括热点数和热点面积。红外图像中具有多个像素点,基于红外图像中多个像素点的温度值与预设温度阈值的比对结果,确定热点,将温度值大于预设温度阈值的像素点定义为热点,可以理解的是红外图像中像素点的颜色的深浅表征像素点的温度值。红外图像中温度值大于预设温度阈值的所有热点的数量即为热点数,红外图像中所有热点的总面积为热点面积。
热点数和热点面积反映了甑锅内蒸汽压力的情况,将热点数和预设热点数阈值进行比对,控制器根据比对结果调节控制阀3的开度,或者将热点面积和预设热点面积阈值进行比对,控制器根据比对结果调节控制阀3的开度。预设热点数阈值包括第一热点数阈值和第二热点数阈值,第二热点数阈值大于第一热点数阈值。预设热点面积阈值包括第一热点面积阈值和第二热点面积阈值,第二热点面积阈值大于第一热点面积阈值。
上甑阶段,设定第一预设蒸汽压力阈值,热点数大于第二热点数阈值,表明甑锅内蒸汽压力大于第一预设蒸汽压力阈值,酒醅会出现跑汽的现象,控制器调小控制阀3的开度,保障甑锅内的蒸汽压力保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。热点数小于第一热点数阈值,表明甑锅内蒸汽压力小于第一预设蒸汽压力阈值,酒醅会出现压汽的现象,控制器调大控制阀3的开度,保障甑锅内的蒸汽压力保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
或者,热点面积大于第二热点面积阈值,表明甑锅内蒸汽压力大于第一预设蒸汽压力阈值,控制器调小控制阀3的开度,保障甑锅内的蒸汽压力保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。热点面积小于第一热点面积阈值,表明甑锅内蒸汽压力小于第一预设蒸汽压力阈值,控制器调大控制阀3的开度,保障甑锅内的蒸汽压力保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
压力检测设备检测控制阀3出口端的压力数据,控制器基于热源数据调节控制阀3的开度后,控制器进一步根据压力数据和第一预设蒸汽压力阈值的比对结果进行反馈调节。例如第一预设蒸汽压力阈值包括第一蒸汽压力值和第二蒸汽压力值,第二蒸汽压力值大于第一蒸汽压力值。压力数据大于第二蒸汽压力值,调小控制阀3的开度,压力数据小于第一蒸汽压力值,调大控制阀3的开度,直至压力数据保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。第一预设蒸汽压力阈值的范围可为0.08~0.2兆帕。
馏酒阶段,设定第二预设蒸汽压力阈值,压力检测设备可间隔预设时长检测一次控制阀3出口端的压力数据,控制器根据压力数据和第二预设蒸汽压力阈值的比对结果,调小或者调大控制阀3的开度,保障酒甑设备1内的蒸汽压力保持在第二预设蒸汽压力阈值范围内。第二预设蒸汽压力阈值的范围可为0.05~0.15兆帕。
蒸粮阶段,设定第三预设蒸汽压力阈值,压力检测设备可间隔预设时长检测一次控制阀3出口端的压力数据,控制器根据压力数据和第三预设蒸汽压力阈值的比对结果,调小或者调大控制阀3的开度,保障酒甑设备1内的蒸汽压力保持在第三预设蒸汽压力阈值范围内。第三预设蒸汽压力阈值的范围可为0.2~0.3兆帕。
上甑阶段,控制器基于热源数据、压力数据和第一预设蒸汽压力阈值调节控制阀3的开度;馏酒阶段,控制器基于压力数据和第二预设蒸汽压力阈值调节控制阀3的开度;蒸粮阶段,控制器基于压力数据和第三预设蒸汽压力阈值调节控制阀3的开度。第一预设蒸汽压力阈值、第二预设蒸汽压力阈值和第三预设蒸汽压力阈值根据制备的酒的种类、甑锅的容量等因素来设置。热源检测设备、压力检测设备和控制阀3均与控制器连接,控制器基于热源数据和压力数据调节控制阀3的开度,保障甑锅内的蒸汽压力保持在预设蒸汽压力阈值范围内。
在本发明实施例中,蒸汽管道2的一端与甑锅连接,另一端与汽源连接,蒸汽管道2上设有控制阀3,热源检测设备用于检测甑锅内酒醅表面的热源数据,压力检测设备用于检测蒸汽管道2上控制阀3出口端一侧的压力数据,控制器基于热源数据和压力数据调节控制阀3的开度,保障酒甑设备1内的蒸汽压力保持在预设蒸汽压力阈值范围内,实现酒甑设备1内蒸汽压力的自动化控制。
如图1所示,在可选的实施例中,压力检测设备包括压力传感器4,压力传感器4设于蒸汽管道2,且位于甑锅与控制阀3之间的管路上。
具体地,压力检测设备包括压力传感器4,控制阀3和压力传感器4间隔设于蒸汽管道2上,压力传感器4位于控制阀3与甑锅之间的管路上,即蒸汽管道2内的蒸汽沿流动方向依次流经控制阀3和压力传感器4后,流入甑锅内。
通过压力传感器4检测控制阀3出口端一侧蒸汽管道2内的压力数据,例如间隔预设时长测量一次压力值,将此压力值作为压力数据,或者预设时长内测量多个压力值,将多个压力值的平均值作为压力数据。压力传感器4与控制器连接,控制器获取压力数据,控制器基于压力数据与相应阶段的预设蒸汽压力阈值的比对结果,调节控制阀3的开度。
上甑阶段,控制器基于热源数据调节控制阀3的开度后,进一步根据压力传感器4检测的压力数据调节控制阀3的开度,使得甑锅内的蒸汽压力保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
蒸馏阶段,控制器根据压力传感器4检测的压力数据调节控制阀3的开度。蒸馏阶段进一步细分为馏酒阶段和蒸粮阶段,馏酒阶段的时长为20min左右,馏酒阶段酒甑设备1内的蒸汽压力保持在第二预设蒸汽压力阈值范围内。蒸粮阶段的时长为30min左右,蒸粮阶段酒甑设备1内的蒸汽压力保持在第三预设蒸汽压力阈值范围内。
在本发明实施例中,压力传感器4有利于高效、精确地获取控制阀3出口端一侧蒸汽管道2内的压力数据,控制器基于压力数据进行反馈调节,实现对蒸汽压力的精确控制。
进一步地,由于蒸汽的可压缩性和蒸汽在管道中流动的复杂性,导致蒸汽压力反应滞后、不稳定,阀芯需多次调节才能达到稳定。还可通过建立控制阀3阀芯开度的数据模型,基于数据模型和阀后压力目标值调节控制阀3阀芯的开度。在控制阀3阀芯开度调节后,采集控制阀3的第一阀后压力值,将第一阀后压力值与阀后压力目标值进行比较,若二者之间的差值小于阈值,则调节完成。
具体地,控制阀3与气源连接的管路上也设有压力传感器,定义此压力传感器为第二压力传感器,压力传感器4为第一压力传感器,定义第二传感器测得的压力值为阀前压力值P1,压力传感器4测得的压力值为阀后压力值。在控制阀3阀芯开度调节后,采集控制阀3的第一阀后压力值,若第一阀后压力值与阀后压力目标值的差值在预设的范围内,则调节完成。蒸汽管道2上还设有温度传感器,温度传感器位于控制阀3与气源之间的蒸汽管路上,用于检测阀前蒸汽温度值。
在本发明的一个实施例中,建立控制阀3阀芯开度的数据模型的步骤进一步包括:采集控制阀3当前的阀前压力值、第二阀后压力值、控制阀3当前阀芯开度所对应的电位器的电流值、蒸汽温度值,基于阀前压力值、第二阀后压力值、电流值以及蒸汽温度值建立非线性回归方程。
阀芯位置反馈电流值与阀前压力值P1和第二阀后压力值P2相关。根据三者之间的变化趋势,及初始条件:当控制阀3完全关闭(P2=0)时,反馈电流为IO,选择多输入单输出的非线性函数,进行多参数自学习训练,非线性函数如下:
I=f(P1,P2,T)+IO
其中,I为阀芯开度对应的电位器的电流值,P1为阀前压力值,P2为第二阀后压力值,IO为控制阀3完全关闭时,P2=0时,电位器的反馈电流,T为阀前蒸汽温度值。
利用数据模型调节阀芯开度,大幅减少了阀芯的调节次数,使阀芯快速达到设定位置完成调节,可实现阀芯开度的快速、准确调整。
如图1所示,在可选的实施例中,热源检测设备包括红外相机5,红外相机5用于采集甑锅内酒醅表面的红外图像,基于红外图像得到热源数据。
具体地,热源检测设备包括红外相机5,可以在靠近甑锅的位置设置支架,将红外相机5固定安装在支架上,红外相机5的检测端与甑锅相对。通过上甑机器人布料时,也可以将红外相机5固定安装于上甑机器人上,红外相机5的检测端与甑锅相对。
上甑阶段,红外相机5间隔预设时长采集酒醅表面的红外图像,也可以在甑锅内每布料一层预设厚度的酒醅,红外相机5采集一次酒醅表面的红外图像。基于红外图像中多个像素点的温度值与预设温度阈值的比对结果,确定热点,红外图像中温度值大于预设温度阈值的所有热点的数量即为热点数,红外图像中所有热点的总面积为热点面积。控制器根据热源数据调节控制阀3的开度,能够及时、高效地对控制阀3进行调节。
在本发明实施例中,通过红外相机5能够高效、精确地采集酒醅表面的红外图像,进一步通过红外图像获取酒醅表面的热源数据,有利于控制器对控制阀3进行高效、精确的调节,实现探汽上甑过程的精确控制。
如图1所示,在可选的实施例中,红外相机5用于设于上甑设备6;上甑设备6包括基座61、机械臂62和布料机构63,机械臂62的一端与基座61活动连接,机械臂62的另一端与布料机构63连接,红外相机5设于机械臂62靠近布料机构63的一端。
具体地,通过上甑设备6进行布料,有利于提升上甑效率,上甑设备6包括基座61、机械臂62和布料机构63,机械臂62的一端与基座61活动连接,机械臂62相对基座61能够在水平面和竖直面内运动,机械臂62的另一端与布料机构63连接。
机械臂62可以为单节臂,机械臂62也可以由多个节臂铰接构成,机械臂62的结构不做具体限制。沿机械臂62的高度方向机械臂62具有相对的第一侧和第二侧,机械臂62的第一侧设有储料斗和输送部件,储料斗用于储存酒醅,布料机构63设于机械臂62的第二侧,布料机构63包括落料斗和布料头,储料斗内的酒醅通过输送部件的输送落入落料斗,酒醅沿落料斗掉落在布料头上,通过布料头向甑锅内布料。布料头可以采用小皮带机,通过电机带动皮带转动,酒醅掉落在皮带上后借助皮带的运动即可将其布料到甑锅内相应的位置。
红外相机5也设于机械臂62的第二侧,且红外相机5靠近布料机构63设置,上甑阶段,布料机构63布料的过程中,红外相机5能够实时采集酒醅表面的红外图像,获取酒醅表面的热源数据。红外相机5集成于机械臂62上,布料的过程中实现布料作业和采集红外图像作业的同步性,即有利于结构的紧凑性,也有利于获取热源数据的实时性。
在可选的实施例中,机械臂62的一端与基座61转动连接,机械臂62能够带动布料机构63在至少两个甑锅之间往复运动。
具体地,机械臂62的一端与基座61转动连接,机械臂62能够绕基座61的中心轴线在水平面内转动。例如基座61设置于相邻的两个甑锅之间的区域,定义两个甑锅分别为第一甑锅和第二甑锅,机械臂62能够转动至第一甑锅处,红外相机5可采集第一甑锅内酒醅表面的红外图像,机械臂62能够转动至第二甑锅处,红外相机5可采集第二甑锅内酒醅表面的红外图像。
红外相机5集成于机械臂62上,机械臂62带动布料机构63在多个甑锅之间往复运动,布料机构63布料的同时,红外相机5可采集甑锅内酒醅表面的红外图像,通过一套设备可实现对多个甑锅的布料以及红外图像的采集,有利于酿酒产线的合理布局。
如图2所示,本发明还提供酿酒蒸汽控制系统的控制方法,控制方法包括:
步骤101:获取甑锅内酒醅表面的热源数据和蒸汽管道2的压力数据;
步骤102:基于热源数据和压力数据控制蒸汽管道2上控制阀3的开度。
具体地,酿酒蒸汽控制系统的结构可参照上文中的描述,此处不做具体赘述。蒸汽管道2的一端与甑锅的底部连接,蒸汽管道2的另一端与汽源连接,汽源提供蒸汽。热源检测设备用于检测甑锅内酒醅表面的热源数据,压力检测设备用于检测蒸汽管道2上控制阀3后端的蒸汽的压力数据。本发明主要对上甑阶段、馏酒阶段和蒸粮阶段的蒸汽压力进行控制,上甑阶段,甑锅内的蒸汽压力需保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内;馏酒阶段,酒甑设备1内的蒸汽压力需保持在第二预设蒸汽压力阈值范围内;蒸粮阶段,酒甑设备1内的蒸汽压力需保持在第三预设蒸汽压力阈值范围内。
上甑阶段,间隔预设时长或者布料一层预设厚度的酒醅,热源检测设备检测一次热源数据,控制器根据热源数据调小或者调大控制阀3的开度。热源检测设备每检测一次热源数据,压力检测设备检测一次压力数据,控制器基于热源数据调节控制阀3的开度后,控制器进一步根据压力数据和第一预设蒸汽压力阈值的比对结果进行反馈调节。压力数据不在第一预设蒸汽压力阈值范围内,控制器进一步调小或者调大控制阀3的开度,直至压力数据在第一预设蒸汽压力阈值范围内,进而使得甑锅内的蒸汽压力保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。例如,第一预设蒸汽压力阈值的范围可为0.08~0.2兆帕,压力数据大于0.2兆帕,控制器调小控制阀3的开度,压力数据小于0.08兆帕,控制器调大控制阀3的开度,直至压力数据在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
馏酒阶段,压力检测设备可间隔预设时长检测一次控制阀3出口端一侧的压力数据,控制器根据压力数据和第二预设蒸汽压力阈值的比对结果,调小或者调大控制阀3的开度,保障酒甑设备1内的蒸汽压力保持在第二预设蒸汽压力阈值范围内。例如,第二预设蒸汽压力阈值的范围可为0.05~0.15兆帕,压力数据大于0.15兆帕,控制器调小控制阀3的开度,压力数据小于0.05兆帕,控制器调大控制阀3的开度,直至压力数据在第二预设蒸汽压力阈值范围内。
蒸粮阶段,压力检测设备可间隔预设时长检测一次控制阀3出口端一侧的压力数据,控制器根据压力数据和第三预设蒸汽压力阈值的比对结果,调小或者调大控制阀3的开度,保障酒甑设备1内的蒸汽压力保持在第三预设蒸汽压力阈值范围内。例如,第三预设蒸汽压力阈值的范围可为0.2~0.3兆帕,压力数据大于0.3兆帕,控制器调小控制阀3的开度,压力数据小于0.2兆帕,控制器调大控制阀3的开度,直至压力数据在第三预设蒸汽压力阈值范围内。
在本发明实施例中,热源检测设备检测甑锅内酒醅表面的热源数据,压力检测设备检测控制阀3出口端一侧蒸汽管道2内的压力数据,控制器基于热源数据和压力数据调节控制阀3的开度,保障酒甑设备1内的蒸汽压力保持在预设蒸汽压力阈值范围内,实现酒甑设备1内蒸汽压力的自动化控制。
在可选的实施例中,获取甑锅内酒醅表面的热源数据包括:
采集酒醅表面的红外图像;
基于红外图像,获取热点数和热点面积。
进一步地,基于热源数据控制蒸汽管道2上控制阀3的开度包括:
确定热点数大于预设热点数阈值,调小控制阀3的开度;
确定热点数小于预设热点数阈值,调大控制阀3的开度;
或,确定热点面积大于预设热点面积阈值,调小控制阀3的开度;
确定热点面积小于预设热点面积阈值,调大控制阀3的开度。
具体地,通过红外相机5检测热源数据,热源数据包括热点数和热点面积,热点数和热点面积可从红外图像中获取。基于红外图像中多个像素点的温度值与预设温度阈值的比对结果,确定热点,将温度值大于预设温度阈值的像素点定义为热点。红外图像中温度值大于预设温度阈值的所有热点的数量即为热点数,红外图像中所有热点的总面积为热点面积。
热点数和热点面积反映了甑锅内蒸汽压力的情况,将热点数和预设热点数阈值范围进行比对,例如预设热点数阈值包括第一热点数阈值和第二热点数阈值,第二热点数阈值大于第一热点数阈值。热点数大于第二热点数阈值,表明甑锅内蒸汽压力大于第一预设蒸汽压力阈值,酒醅会出现跑汽的现象,控制器调小控制阀3的开度,保障甑锅内的蒸汽压力保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。热点数小于第一热点数阈值,表明甑锅内蒸汽压力小于第一预设蒸汽压力阈值,酒醅会出现压汽的现象,控制器调大控制阀3的开度,保障甑锅内的蒸汽压力保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
将热点面积和预设热点面积阈值范围进行比对,例如预设热点面积阈值包括第一热点面积阈值和第二热点面积阈值,第二热点面积阈值大于第一热点面积阈值。热点面积大于第二热点面积阈值,表明甑锅内蒸汽压力大于第一预设蒸汽压力阈值,酒醅会出现跑汽的现象,控制器调小控制阀3的开度。热点面积小于第一热点面积阈值,表明甑锅内蒸汽压力小于第一预设蒸汽压力阈值,酒醅会出现压汽的现象,控制器调大控制阀3的开度。
上甑阶段,设定甑锅内的蒸汽压力需保持在第一预设蒸汽压力阈值范围内,第一预设蒸汽压力阈值包括第一蒸汽压力值和第二蒸汽压力值,第二蒸汽压力值大于第一蒸汽压力值。控制器根据热点数和压力数据调节控制阀3的开度,或者控制器根据热点面积和压力数据调节控制阀3的开度。
例如,热点数大于第二热点数阈值,控制器调小控制阀3的开度,之后控制器进一步根据压力数据和第一预设蒸汽压力阈值的比对结果,调节控制阀3的开度。压力数据大于第二蒸汽压力值,调小控制阀3的开度,压力数据小于第一蒸汽压力值,调大控制阀3的开度,直至检测的压力数据在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
热点数小于第一热点数阈值,控制器调大控制阀3的开度,之后控制器进一步根据压力数据和第一预设蒸汽压力阈值的比对结果,调节控制阀3的开度。压力数据大于第二蒸汽压力值,调小控制阀3的开度,压力数据小于第一蒸汽压力值,调大控制阀3的开度,直至检测的压力数据在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
例如,热点面积大于第二热点面积阈值,控制器调小控制阀3的开度,之后控制器进一步根据压力数据和第一预设蒸汽压力阈值的比对结果,调节控制阀3的开度。压力数据大于第二蒸汽压力值,调小控制阀3的开度,压力数据小于第一蒸汽压力值,调大控制阀3的开度,直至检测的压力数据在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
热点面积小于第一热点面积阈值,控制器调大控制阀3的开度,之后控制器进一步根据压力数据和第一预设蒸汽压力阈值的比对结果,调节控制阀3的开度。压力数据大于第二蒸汽压力值,调小控制阀3的开度,压力数据小于第一蒸汽压力值,调大控制阀3的开度,直至检测的压力数据在第一预设蒸汽压力阈值范围内。
在本发明实施例中,控制器根据热点数与预设热点数阈值的比对结果,调节控制阀3的开度,或者根据热点面积与预设热点面积阈值的比对结果,调节控制阀3的开度,并通过压力数据与预设蒸汽压力阈值的比对结果进行反馈调节,保障甑锅内的蒸汽压力保持在预设蒸汽压力阈值范围内,实现甑锅内蒸汽压力的自动化控制和精确控制。
在可选的实施例中,获取蒸汽管道2的压力数据包括:
采集预设时长内蒸汽管道2的多个压力值;
基于多个压力值的平均值得到压力数据。
具体地,通过压力传感器4检测控制阀3出口端一侧蒸汽管道2内的压力数据,例如预设时长内测量多个压力值,将多个压力值的平均值作为压力数据,有利于压力数据的精确性,进而有利于甑锅内蒸汽压力的精确调节。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种酿酒蒸汽控制系统,其特征在于,包括:酒甑设备、蒸汽管道、压力检测设备、热源检测设备和控制器;
所述酒甑设备包括甑锅,所述蒸汽管道的一端与所述甑锅连接,所述蒸汽管道的另一端用于与汽源连接,所述蒸汽管道上设有控制阀;
所述压力检测设备和所述热源检测设备均与所述控制器连接,所述热源检测设备用于检测所述甑锅内酒醅表面的热源数据,所述压力检测设备用于检测所述蒸汽管道内的压力数据,所述控制器基于所述热源数据和所述压力数据控制所述控制阀的开度。
2.根据权利要求1所述的酿酒蒸汽控制系统,其特征在于,所述压力检测设备包括压力传感器,所述压力传感器设于所述蒸汽管道,且位于所述甑锅与所述控制阀之间的管路上。
3.根据权利要求1所述的酿酒蒸汽控制系统,其特征在于,所述热源检测设备包括红外相机,所述红外相机用于采集所述甑锅内酒醅表面的红外图像,基于所述红外图像得到所述热源数据。
4.根据权利要求3所述的酿酒蒸汽控制系统,其特征在于,所述红外相机用于设于上甑设备;
所述上甑设备包括基座、机械臂和布料机构,所述机械臂的一端与所述基座活动连接,所述机械臂的另一端与所述布料机构连接,所述红外相机设于所述机械臂靠近所述布料机构的一端。
5.根据权利要求4所述的酿酒蒸汽控制系统,其特征在于,所述机械臂的一端与所述基座转动连接,所述机械臂能够带动所述布料机构在至少两个所述甑锅之间往复运动。
6.根据权利要求1所述的酿酒蒸汽控制系统,其特征在于,所述控制阀为电动阀或气动阀。
7.一种如权利要求1至6任一项所述的酿酒蒸汽控制系统的控制方法,其特征在于,包括:
获取甑锅内酒醅表面的热源数据和蒸汽管道的压力数据;
基于所述热源数据和所述压力数据控制所述蒸汽管道上控制阀的开度。
8.根据权利要求7所述的酿酒蒸汽控制系统的控制方法,其特征在于,所述获取甑锅内酒醅表面的热源数据包括:
采集酒醅表面的红外图像;
基于所述红外图像,获取热点数和热点面积。
9.根据权利要求8所述的酿酒蒸汽控制系统的控制方法,其特征在于,所述基于所述热源数据控制所述蒸汽管道上控制阀的开度包括:
确定所述热点数大于预设热点数阈值,调小所述控制阀的开度;
确定所述热点数小于预设热点数阈值,调大所述控制阀的开度;
或,确定所述热点面积大于预设热点面积阈值,调小所述控制阀的开度;
确定所述热点面积小于预设热点面积阈值,调大所述控制阀的开度。
10.根据权利要求7所述的酿酒蒸汽控制系统的控制方法,其特征在于,所述获取蒸汽管道的压力数据包括:
采集预设时长内所述蒸汽管道的多个压力值;
基于所述多个压力值的平均值得到所述压力数据。
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