[发明专利]烤烟叶温实时检测仪

说明书

技术领域

本发明属于测试计量技术领域，涉及一种烤烟叶温实时检测仪。

背景技术

烟叶烘烤是烟叶生产的关键技术环节，烘烤过程中的温湿度控制对烤烟质量有着决定性的影响。根据查看文献资料，目前我国90%以上的烟叶还需要运用普通小烤房或密集烤房进行常规人工烘烤，其年使用量在400万座以上。常规人工烘烤需要由烟农进行现场监控，一般每2～4h要查看烟叶变化或进行温湿度调节一次，通过使用火炉火力和排湿窗进行调节，在一个烤次所需130h左右的时间里，烟农要重复观察或调节温湿度50次左右，平均每天近10次，因此烘烤劳动强度大，风险高，烤房内的温湿度得不到精确控制，容易出现烘烤失误，造成烘烤质量不稳定。

近年来，在国家烟草专卖局的政策指引下，各烟草公司、科研院所和一些企业都将大量的科研力量转移到烤房设备的研发和推广中，一些用于监测烤房温湿度的测量仪器应运而生，这些仪器通过直接监测烤房的温湿度，来间接推断烤烟的烘烤状态，最终仍需人工观察烟叶脱水状态来控制烘烤过程，烘烤精度低。

发明内容

针对现阶段烟叶烘烤温湿度测量仪不能直接测量烟叶表面温度，测量精度低的现状，设计了一种基于铂热电阻和SHT11集成温湿度传感器的烤烟叶温实时检测仪。该检测仪采用接触式方法直接测量烤烟叶的表面温度，同时监测烤房的温湿度，操作简单，携带方便，功耗低，能长时间连续工作，并且内部安装有锂电池，能应对停电造成测量间断的突发状况。并且该仪器能在烘烤全过程中实时检测烟叶的表面温度，同时测量和反馈烤房的温湿度，使整个烘烤过程具有可控性，从而降低劳动强度，提高烤烟效率和质量。

本发明解决技术问题所采取的技术方案为：

烤烟叶温实时检测仪，包括烟叶温度采集和调理模块、烤房环境温湿度信号采集模块、电源模块、单片机和AD转换模块、液晶显示模块、MAX3232通信模块、存储模块、时钟模块和键盘输入模块。

烟叶温度采集和调理模块的输入端与置于烟叶上的铂电阻连接，输出端与单片机和AD转换模块输入端信号连接；烤房环境温湿度信号采集模块获取环境温湿度信号，其输出端与单片机和AD转换模块输入端信号连接；时钟模块与单片机和AD转换模块输入端信号连接；液晶显示模块与单片机和AD转换模块输出端信号连接；存储模块、键盘输入模块和MAX3232通信模块均与单片机和AD转换模块信号连接。

所述的烟叶温度采集和调理模块包括第一可变电阻W3、第二可变电阻W4、第一二极管D1、第一电阻R2、第二电阻R3、第三电阻R4、第三可变电阻W2、第四电阻R1、第一三极管Q2、第一电容C14、第二电容C10、第二三极管Q1、第五电阻R18、第三电容C18、第一芯片U3和第二芯片U4。

第一可变电阻W3的一端悬空，可调端接第三可变电阻W2的一端和第一芯片U3的12脚，另一端接第一芯片U3的1脚、2脚和第四电阻R1的一端；第三可变电阻W2的可调端连接铂电阻的正极端RTD+，第二三极管Q1的发射极，以及第一芯片U3的13脚、14脚；第三可变电阻W2的另一端悬空；第四电阻R1的另一端与铂电阻的中性端RTD、第二三极管Q1的基极连接；第二三极管Q1的集电极与铂电阻负极端RTD﹣、第五电阻R18的一端和第三电容C18的一端连接；第五电阻R18的另一端与第三电容C18的另一端、第一芯片U3的6脚相连；第一芯片U3的3脚接第二可变电阻W4的一端；第一芯片U3的4脚接第二可变电阻W4的可调端；第二可变电阻W4的另一端悬空；第一芯片U3的5脚、11脚均悬空；第一芯片U3的7脚分别与第一电容C14一端、第二芯片U4的3脚连接；第一芯片U3的8脚接第一三极管Q2的发射极；第一芯片U3的9脚接第一三极管Q2的基极；第一芯片U3的10脚接第一三极管Q2的集电极、第一二极管D1的负极以及第一电容C14的另一端；第一二极管D1的正极接+12V电源；第二芯片U4的1脚、6脚、7脚、8脚和9脚均悬空；第二芯片U4的2脚、5脚和13脚均接模拟地AGND；第二芯片U4的4脚接﹣12V电源；第二芯片U4的10脚、11脚和12脚均相连；第二芯片U4的14脚、15脚和第三电阻R4的一端均相连；第三电阻R4的另一端接第二电阻R3的一端；第二电阻R3的另一端接第一电阻R2的一端，此处设有测试点TEMP，并且与第六芯片U10的1脚相连；第一电阻R2的另一端接模拟地AGND；第二芯片U4的16脚接第二电容C10的一端和+12V电源；第二电容C10的另一端接模拟地AGND；所述的第一芯片U3型号为XTR105，第二芯片U4型号为RCV420。