專利名稱：白酒廠窖池工藝參數(shù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與白酒窖池發(fā)酵過程的監(jiān)測系統(tǒng)有關(guān)，尤其與白酒廠窖池工藝參數(shù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)有關(guān)。
國內(nèi)外有針對發(fā)酵罐中有關(guān)發(fā)酵數(shù)據(jù)指標，溫度、壓力、發(fā)酵液、空氣流量，pH值，多酚值、產(chǎn)氧能力的測試裝置，但對白酒窖池發(fā)酵過程的參數(shù)的選定和測試對白酒的生產(chǎn)指導意義不大，尤其不能動態(tài)監(jiān)測釀酒工藝參數(shù)，因而不能控制釀酒工藝過程。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，自動化程度高，測試精度高，功能多樣，可監(jiān)測和處理白酒窖池發(fā)酵過程中溫度、氣相二氧化碳濃度，酒醅含水量，氣相氧含量，黃水中溶解氧量，黃水酸度，黃水水位等工藝參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明白酒廠窖池工藝參數(shù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測裝置1通過通訊接口4與監(jiān)測器5的I/O接口6連接，I/O接口6與模擬輸入模塊7和水份儀8連接，模擬輸入模塊7與溫度傳感器10、氧傳感器11、二氧化碳傳感器14、液位傳感器15、溶解氧傳感器16、黃水酸度采樣器17連接，水份儀8與酒醅水傳感器9連接，監(jiān)測裝置1的計算機與輸入、輸出外設連接，傳感器安裝在白酒窖池內(nèi)的監(jiān)測點位。
本發(fā)明模擬輸入模塊7是ADAM5013接溫度傳感器10或ADAM5017接氧傳感器11二氧化碳傳感器14、液位傳感器15、溶解氧傳感器16。監(jiān)測器5是5000/485,I/O接口為5050。
本發(fā)明傳感器通過V/I轉(zhuǎn)換電路12與I/O接口6連接。
本發(fā)明傳感器的輸出通過R1,R2接放大器A的輸入端，放大器A的輸出接V/I芯片AD694的輸入，AD694的輸出接I/O接口6,R2通過C1接地，電阻Rf接于放大器A的反向輸入端與輸出之間。
本發(fā)明監(jiān)測器5有狀態(tài)控制電路13，電路13包括繼電器、發(fā)光二極管，電風扇，I/O接口6的2腳接繼電器J2,1腳接繼電器J1和開關(guān)K,J2接電風扇，3腳接三極管J的基極，T的集電極和發(fā)射極與發(fā)光二極管D2連接，有電源22與監(jiān)測器5連接。
本發(fā)明監(jiān)測裝置1通過局域網(wǎng)2與數(shù)據(jù)處理裝置3連接。
本發(fā)明酒醅含水量傳感器9的探頭為兩根平行設置的不銹鋼鋼絲。
本發(fā)明酒醅含水量傳感器9的探頭鋼絲直徑為3.5mm，長為11cm，鋼絲間距為35mm。
本發(fā)明為結(jié)構(gòu)簡潔明快、傳感器實時響應、計算自動采集、處理、監(jiān)測、存貯、顯示窖池發(fā)酵過程中溫度、氣相二氧化碳濃度、酒醅含水量、氣相氧含量、黃水中溶解氧量、黃水酸度、黃水水位等工藝參數(shù)的自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，從而可進行釀酒工藝參數(shù)和配方的實時調(diào)整，控制釀酒工藝，科學指導白酒生產(chǎn)、提高出酒率和出酒質(zhì)量。
窖池工藝參數(shù)動態(tài)監(jiān)測硬件完全采用模塊化設計，數(shù)據(jù)采集模塊選購國外先進的工業(yè)監(jiān)控器件，傳感器響應信號以標準電信號輸入模塊，完成A/D轉(zhuǎn)換，等待數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的訪問，經(jīng)通訊模塊與計算機相連，傳輸線采用屏蔽電纜。信號經(jīng)通訊模塊接入監(jiān)測系統(tǒng)的工控機，實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分類處理、存儲、顯示和打印輸出。數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置訪問窖池動態(tài)監(jiān)測器，采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，存儲在數(shù)據(jù)庫中，生成數(shù)據(jù)表格和動態(tài)變化圖，并顯示當前數(shù)據(jù)。本發(fā)明技術(shù)解決方案中，設計有電源模塊，給采集模塊供電；并設計有控制電路，指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
數(shù)據(jù)處理裝置與監(jiān)測裝置兩計算機均可實時顯示窖池發(fā)酵過程中各工藝參數(shù)，可隨時進行兩機的切換，同時進行實時信號處理，從而實現(xiàn)對窖池發(fā)酵過程中七參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測。
本發(fā)明采用雙機聯(lián)網(wǎng)加監(jiān)測裝置的工作方式，雙機備份，集中管理，構(gòu)成功能齊全的雙網(wǎng)絡窖池動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)可并入局域網(wǎng)中，具有基于廣域網(wǎng)遠程通信的可擴展功能。
本發(fā)明還具有以下特點1，數(shù)據(jù)采集單元具有系統(tǒng)的自檢、自鎖和復位功能；2，每個模塊具有電源反向保護裝置；3，整個單元功率小、耗電量低、精度高；4，監(jiān)測機箱分為內(nèi)外兩層，安裝、拆卸方便，其結(jié)構(gòu)具有良好的抗電磁干擾能力；5，監(jiān)測機箱有窖池狀態(tài)控制按鈕，直接控制動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的運行，可分別顯示開始采集、入窖、封窖、開窖完成等；
6，監(jiān)測器的干擾自動解除功能，由監(jiān)測系統(tǒng)直接控制；如下是本發(fā)明的附圖


圖1為本發(fā)明的框圖。
圖2為監(jiān)測器裝配結(jié)構(gòu)圖。
圖3為模擬輸入模塊及其與溫度傳感器的連接圖。
圖4為另一種模擬輸入模塊及其與氧傳感器的連接圖。
圖5為I/O模塊電壓輸入圖。
圖6為I/O模塊電流輸入圖。
圖7為V/I轉(zhuǎn)換電路原理圖。
圖8為狀態(tài)控制電路原理圖。
圖9為本發(fā)明監(jiān)測的窖池溫度變化曲線圖。
圖10為本發(fā)明監(jiān)測的窖池氧濃度變化曲線圖。
如下是
具體實施例方式圖2中5000/485為分布式數(shù)據(jù)采集模塊，5050為I/O接口，5013與5017為模擬輸入模塊，分別接各類傳感器。水分儀專接水份傳感器。圖3和圖4所描述的是窖池工藝參數(shù)動態(tài)監(jiān)測器中的模擬輸入模塊，該模塊可以是3通道(ADAM5013)，也可以是8通道(ADAM5017)；可以是電壓信號輸入(圖5)，也可以是電流信號輸入(圖6)。模塊將輸入信號完成A/D轉(zhuǎn)換，送入計算機。模塊模擬多路器具有超電壓保護功能，能確保信號的真實性。
圖7所描述的是本發(fā)明的V/I轉(zhuǎn)換電路，它能完成傳感器提供的電壓信號向電流信號的轉(zhuǎn)變，從而保證窖池動態(tài)監(jiān)測器與各類傳感器的連接具有通用性、互換性。放大器A完成輸入信號的放大，即通過Rf/R1的比值來放大倍數(shù)為A=Rf/R1,AD694為美國AD公司專用V/I轉(zhuǎn)換集成芯片，實現(xiàn)將V2N轉(zhuǎn)換成電流信號I(4-20mA)，C1對輸入信號濾波。
圖8所描述的是本發(fā)明的狀態(tài)控制電路，直接控制監(jiān)測系統(tǒng)的運行，可分別顯示開始采集、入窖、封窖、開窖完成等。PIN16為5050的接線座，當按下K時，繼電器J1帶電，J1閉合，完成K的自鎖。系統(tǒng)通過PIN1腳獲取按鍵狀態(tài)；風扇在PIN2腳輸入高電平時，繼電器J2帶電，J2閉合，風扇轉(zhuǎn)動，PIN2腳輸出為低電平，J2釋放電，風扇關(guān)閉；PIN3腳為高電平時，三極管T導通，狀態(tài)燈D2通過R4帶電、發(fā)光，完成狀態(tài)指示。
將本發(fā)明的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)用于某白酒廠窖池工藝參數(shù)監(jiān)測，獲得的溫度及氧濃度變化趨勢見圖9、
圖10，提供了該酒廠窖池發(fā)酵過程中溫度和氧濃度變化規(guī)律的數(shù)據(jù)，并用以指導生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種白酒廠窖池工藝參數(shù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)測裝置(1)通過通訊接口(4)與監(jiān)測器(5)的I/O接口(6)連接，I/O接口(6)與模擬輸入模塊(7)和水份儀(8)連接，模擬輸入模塊(7)與溫度傳感器(10)、氧傳感器(11)、二氧化碳傳感器(14)、液位傳感器(15)、溶解氧傳感器(16)、黃水酸度采樣器(17)連接，水份儀(8)與酒醅水傳感器(9)連接，監(jiān)測裝置(1)的計算機與輸入、輸出外設連接，傳感器安裝在白酒窖池內(nèi)的監(jiān)測點位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于模擬輸入模塊(7)是ADAM5013接溫度傳感器(10)或ADAM5017接氧傳感器(11)二氧化碳傳感器(14)、液位傳感器(15)、溶解氧傳感器(16)、監(jiān)測器(5)是5000/485,I/O接口為5050。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器通過V/I轉(zhuǎn)換電路(12)與I/O接口(6)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于傳感器的輸出通過R1,R2接放大器A的輸入端，放大器A的輸出接V/I芯片AD694的輸入，AD694的輸出接I/O接口(6)，R2通過C1接地，電阻Rf接于放大器A的反向輸入端與輸出之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)測器(5)有狀態(tài)控制電路(13)，電路(13)包括繼電器、發(fā)光二極管，電風扇，I/O接口(6)的2腳接繼電器J2,1腳接繼電器J1和開關(guān)K,J2接電風扇，3腳接三極管J的基極，T的集電極和發(fā)射極與發(fā)光二極管D2連接，有電源(22)與監(jiān)測器(5)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于監(jiān)測裝置(1)通過局域網(wǎng)(2)與數(shù)據(jù)處理裝置(3)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于酒醅水傳感器(9)的探頭為兩根平行設置的不銹鋼鋼絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于酒醅水傳感器(9)的探頭鋼絲直徑為3.5mm，長為11cm，鋼絲間距為35mm。
全文摘要
本發(fā)明為一種白酒廠窖池工藝參數(shù)動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測裝置1通過通訊接口4與監(jiān)測器5的1/0接口6連接,1/0接口6與模擬輸入模塊7和水份儀8連接,模擬輸入模塊7與溫度傳感器10、氧傳感器11、二氧化碳傳感器14、液位傳感器15、溶解氧傳感器16、黃水酸度采樣器17連接,水份儀8與酒醅水傳感器9連接,監(jiān)測裝置1的計算機與輸入、輸出外設連接,傳感器安裝在白酒窯池內(nèi)的監(jiān)測點位。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,可對白酒釀酒工藝過程動態(tài)監(jiān)測從而指導白酒生產(chǎn)。
文檔編號C12G3/02GK1322813SQ0110718
公開日2001年11月21日 申請日期2001年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者張益康, 但德忠, 雷道軍, 李瑜, 顧祥 申請人:康達(成都)電子有限公司