[发明专利]利用激光探头检测茶叶高度的炒茶机控制方法

说明书

本发明公开了一种利用激光探头检测茶叶高度的炒茶机控制方法，所述炒茶机包括机架、高度检测装置、电机、第一联轴器、扭矩传感器、第二联轴器、传动轴、炒锅、电热丝、炒板、速度传感器和温度传感器；本发明炒茶机对电机和电热丝的控制取决于扭矩传感器取得的具体数值，杜绝工人凭感觉操作导致茶叶炒制质量不稳定的问题，提高了加工茶叶的品质，对提高茶加工品质的提高意义深远；激光探头由多对激光探头构成，通过不同高度激光探头读取的数据，可以准确控制茶叶每次翻炒时的高度，增加了控制电机转速的准确度。

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，更具体的说，尤其涉及一种利用激光探头检测茶叶高度的炒茶机控制方法。

背景技术

茶树的起源距今已有六到七万年漫长的历史，最初茶的利用是在原始社会中野生采集中发生的。中国是茶树的发源地，4000多年前，我国就开始利用茶叶，被人们作为解暑的良品。茶叶通过深加工后，可以作为食品或者医药的添加原材料。一般茶叶的加工过程主要分为三部分：茶叶的初制加工、茶叶的精制加工和茶叶的深加工。

茶叶初制加工过程中，翻炒成形是一道非常重要的工序，将很大程度上影响茶叶品质及茶叶成形效果的优劣。茶叶在翻炒过程中，将会发生一系列的物理、化学变化，茶叶在翻炒过程中被加工成球形，翻炒成形是茶叶成形、成味、成香、成色的协同工作。

现有翻炒茶叶成形过程中，炒锅内茶叶温度和电机转速控制全有工人凭经验控制，导致了每一次茶叶炒制完成后，茶叶的色泽，整碎程度，香味等影响茶叶品质的关键因素不一致。

发明内容

本发明的目的在于克服在炒茶机炒制茶叶时，由于炒板作用于茶叶的力的大小无法控制，导致茶叶受力过大或过小，进而导致茶叶品质下降的情况，提出了一种利用激光探头检测茶叶高度的炒茶机控制方法，能够通过激光探头准确控制茶叶每次翻炒的高度范围，以此来控制茶叶的品质。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种利用激光探头检测茶叶高度的炒茶机控制方法，用于对炒茶机进行分段控制，所述炒茶机包括机架、高度检测装置、电机、第一联轴器、扭矩传感器、第二联轴器、传动轴、炒锅、电热丝、炒板、速度传感器和温度传感器；所述电机和炒锅均固定在机架上，所述电机的输出轴依次连接第一联轴器、扭矩传感器和第二联轴器，第二联轴器的输出轴通过曲柄摇杆机构连接传动轴，炒板固定在传动轴上，炒板下半部分的形状为与炒锅形状相配合半圆形，电机运动时通过第一联轴器、扭矩传感器带动第二联轴器的输出轴转动，进而通过曲柄摇杆机构带动炒板绕着传动轴在炒锅内往复摆动；所述温度传感器和速度传感器固定在炒板底部靠近炒锅的位置，电热丝均匀分布在炒锅的锅底；所述高度检测装置包括万向磁力表座和激光探头，万向磁力表座安装在炒锅旁的机架上且设置有一对，每个万向磁力表座上均安装有三个激光探头，两个万向磁力表座上的三个激光探头位置一一对应，相对两个激光探头的相对方向为炒板翻炒茶叶时茶叶的腾空方向，且三个激光探头从上至下依次布置在万向磁力表座上；激光探头从上至下依次为第一探头、第二探头和第三探头；

所述炒茶机控制方法包括如下步骤：

1）预先调节三个激光探头在万向磁力表座上的高度；

2）调整加热丝的加热温度，以此实现炒锅的温度调节，使炒锅处于合适的温度区间；

3）对扭矩传感器提前设置三个预设值T₁ 、T₂ 和T₃，T₁为茶叶试样被翻炒到第三探头能检测到的高度时的恒定力矩值，T₂为茶叶试样被翻炒到第二探头能检测到的高度时的恒定力矩值，T₃为最终加工完成时扭矩传感器的力矩值；