發布日期：2022-05-20 點擊率：65
煙葉成熟采摘后必須經過烘烤加工才能制成工業用煙。近年來由中國煙草局大力推廣的三段式烘烤技術，即通過對烘烤環境溫度、濕度和時間調控，實現對煙葉水分動態和物質轉化的協調，達到最終將煙葉烤黃、烤干與烤香的統一。該工藝將煙葉的烘烤過程分為3個階段：第1階段為變黃期；第2階段為定色期；第3階段為烘干期。在烘烤過程中，溫度和濕度的測量與控制，是決定能否烤出合格質量煙葉的關鍵。
目前，廣大煙區多數炕房已加裝熱風循環裝置，而使用的溫度測量器具卻是酒精的或煤油的玻璃管溫度計(煙區稱之為火表)，控制方法采用人工或者是單片機控制啟閉回風門(用于排濕，控制濕球溫度)、火門或鼓風機(控制火爐火勢，間接控制干球溫度)。在這個控制過程中，溫濕度參數作為一個重要的執行參量，其精確度和準確度關系著烤煙的成敗。
1 干濕球溫度計
在現代的烤煙技術中，溫濕度參量的提取主要是靠干濕球溫度計。由于干濕球溫度計結構簡單，而且低成本，在過去相當長的一段時間內，千濕球濕度計是使用最多的一種類型，是基本測量法，如果使用經過校準的溫度計，并且正確操作，例如阿斯曼濕度計，可以得到準確的、可靠的、可重復的測量結果。因此在過去這種濕度計經常被用做標準。但是它也存在著許多的缺點。
①它要求使用者要具有很好的操作經驗，許多操作者，特別是在工業領域，沒有足夠的精力和時間，因此得到的結果是不準確的，也是不可靠的，人為因素較大。
②需要某些技巧以得到準確的測量結果，并需要進行計算才能得到最終結果。
③要求大量的氣體樣品，并且氣體樣品有可能被濕紗布加濕。當被測氣體的相對濕度低于1 5%RH時，要想使濕球溫度得到足夠的降低很困難。當濕球溫度低于0℃時，很難得到可靠的結果。由于要不斷地給濕球溫度計補充水，因此體積不可能太小。
④ 由于灰塵、油性物質或其它污染物會污染紗布，或者水流動不足，都會導致濕球溫度偏高，最終導致的相對濕度結果偏高。
⑤ 另外對結果產生影響的因素還有溫度測量誤差、風速、輻射誤差等。在20℃時，干濕球溫度差的誤差為0．1℃時，相對濕度的誤差為1%RH。
由此我們可以看出，以此為參量的烘烤工藝就會產生偏差，而且這個烘烤過程一般需要幾十個小時，完全由人工或半人工控制烤房燃燒室的火候并監測烤房溫度，所以煙農勞動強度很大；而且不能精確控制烤房內的溫濕度，也不能對烤程精確計時，使烤出的煙葉質量差異較大，不利于工業配方。煙葉初烤過程中，烤房內溫度的準確測量和有效控制是烘烤的核心和煙葉質量的根本保證。測量不精確、使用不便的溫度計，被動的控制方法等成為制約煙葉烘烤質量提高的瓶頸問題。
圖1檢測裝置結構框圖
2 射頻識別技術
RFID(Radio Frequency Identification)技術是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術以非接觸式、存儲容量大、識別速度快、距離遠、操作快捷方便、可多卡識另 等優點而備受關注。隨著RFID技術成熟與RFID標簽成本的下降，逐步呈現一些具有實際應用價值的發展趨勢，其中之一是RFID與溫度傳感器相結合。溫度傳感器與RFID芯片結合在一起，只占很小的空間，其附加成本微乎其微。傳感器只需一個單一的溫度校準點(在芯片測試的瞬間)，既可以使制造商大大節省生產成本，也能使終端用戶得到好處。
將溫度傳感與RFID結合起來可以為易腐壞食品、藥品和物流中任何其他對溫度敏感的物品采集溫度信息，也可以為許多醫藥診斷試驗和程序提供及時的數據。
RFID是一種簡單的無線系統，只有兩個基本器件，系統由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成。基本工作原理是當標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(Passive Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽或主動標簽)，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。閱讀距離，也稱為作用距離是無線射頻識別系統的另一主要性能指標。范圍從0m～l00m左右不等。
3 系統組成思想及特點
在煙葉的烘烤工藝中，我們采用帶有溫度和濕度校準點的無源芯片作為數據參數源，然后通過它們與解讀器之間的數據傳輸，經過計算進行控制，基本結構框圖如圖l所示。分為發射模塊和接收處理模塊，兩者之間通過射頻實現無線通信。發射模塊的功能是將檢測到的信號通過天線以數字形式(FSK調制)發射出去，主要由溫度傳感器、信 發射器以及發射天線等組成；接收處理模塊 《將發射模塊發出的信號進行接收，然后處理判斷，并完成顯示、控制以及報警等功能。
在RFID技術上的自動烘烤系統根據煙葉的不同品質自動控制好各個時期的溫度與溫度，使煙葉的變黃與失水干燥協調同步，保證煙葉的烘烤質量。系統能檢測并數字顯示炕房內溫度、濕度，能按預定的工藝曲線自動控制烘烤過程，溫濕度超標能聲光報警，能通過人機對話，對控制過程進行人工于預。
采用射頻識別技術進行溫濕度的測量，具有許多傳統方式無法比擬的優點。
①采樣數據精確，數據直接傳輸到顯示或控制設備上，不含人為因素，不易被環境因素干擾。
② 采樣點多，而且接近被測點。由于RFID技術可以進行多卡識別，那么可以設置更多的采樣點，射頻技術的克服惡劣環境的特點，使我們可以將溫度傳感器置于被測物內部，可以充分掌握每一點的溫度和濕度參量，不存在盲點。
③ 由于是無線通信，所以減少了信號線的鋪設，節約成本，也減少了環境對數據的影響。
④ 采用無源標簽的溫濕度傳感，尺寸小，功耗低，不需要電源的設計和連接。使采樣靈活、方便。
⑤采集數據量大，可以進行數據的記憶和統計工作，方便于工藝的改進。
⑥采樣電路集成化，保護后抗干擾和抗污損能力強，不需要過多的保養和維護，節省人力和財力。
⑦ 由于標簽的識別功能，可以將標簽和生產出的烤煙進行綁定，一路跟隨，就像身份標識一樣，記錄相關的一切信息，便于查詢。這是其它任何方法所無法比擬的。
總之，RFID技術不光在煙草行業的生產、經營和運輸管理方面發揮其強大的作用，在煙葉烘烤過程中的應用也將是一個必然。
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