[发明专利]一种醋醅发酵过程实时监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及固态法制醋工艺中醋醅发酵过程的监测技术，特指一种基于无线传感器技术的醋醅发酵过程实时监测装置及方法。

背景技术

醋醅发酵过程是固态法制醋工艺中的重要环节，其特征是醋酸发酵过程中物料（醋醅）呈固态形式，发酵时醋醅中的醋酸菌等微生物将酒精氧化为醋酸和其他风味物质。醋酸菌的繁殖和发酵对生长环境中的温度、酸度、含氧量等有很高的要求。因此醋酸菌往往在生长环境适宜的醋醅局部繁殖、发酵活动活跃，并引起醋醅温度的升高。为了使醋醅整体发酵均匀，并将醋醅温度保持在适宜范围内，需要对醋醅进行翻醅处理。

传统食醋固态生产工艺的醋酸发酵以醋缸为单位进行，翻醅（又称“翻缸”）多以手工和经验为主、劳动强度大、工作条件差。在上世纪90年代，食醋固态生产工艺以醋池代替醋缸（“以池代缸”）进行醋醅发酵，并用翻醅机代替手工翻醅。相关的公开专利文献有：专利号为ZL94226760.5、名称为“翻醅机”；专利号为 ZL02216018.3、名称为“翻醅机”；专利号为ZL200520076229.X、名称为“轻型翻醅机”；专利号为ZL200520076230.2、名称为“翻醅出料两用机”；这些翻醅机的发明和运用大大降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。虽然机械翻醅代替了手工翻醅，但翻醅的时机、频率、翻醅深度等条件往往根据工人的主观经验来判断，缺乏科学依据。少数生产企业在醋醅发酵过程中通过理化分析方法检测醋醅的温度、酸度等参数来决定翻醅操作，这种方法比人工主观判断更加合理，但需要耗费大量的人力、物力，而且检测点非常有限，难以实现对醋醅发酵过程的实时监测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有醋醅发酵过程中温度和酸度检测方法的不足，提出一种基于无线传感器技术的醋醅发酵过程实时监测装置及方法。通过无线传感器阵列自动、实时监测整个发酵过程中醋醅的温度和酸度变化情况。

本发明的醋醅发酵过程实时监测装置采用的技术方案是：该监测装置由一个中央控制模块和两个结构相同的无线传感器模块组成，两个无线传感器模块相对于醋醅池的中间对称布置在醋醅池的左右两侧，每个无线传感器模块均具有分别位于醋醅池的前后两侧的两根第二支撑杆，两根第二支撑杆的底部均垂直固定于地面、顶端均位于醋醅池上方且固定连接第二支撑板，第二支撑板固定连接第二支撑架，传动齿轮通过第二支撑架固定于第二支撑板上，在第二支撑板上还固定设有电动机，电动机通过链轮副与传动齿轮相连接；传动齿轮与齿轮块的上部分的一面相啮合，齿轮块的下端向下且与无线传感器阵列的一端固定相连；无线传感器阵列由多个温度无线传感器阵列和多个酸度无线传感器阵列组成，每个温度无线传感器阵列和每个酸度无线传感器阵列相互间等距交互排列；每个温度无线传感器上都设有温度传感器通讯天线，每个酸度无线传感器都设有酸度传感器通讯天线；所述中央控制模块由中央计算机和分别与中央计算机相连的可编程控制器、中央通讯天线组成，可编程控制器分别与两个所述电动机相连。

本发明的醋醅发酵过程实时监测装置的监测方法采用的技术方案是：由中央计算机通过可编程控制器向两个电动机发出运行指令，电动机经链轮副带动传动齿轮转动，使齿轮块上下运动，当齿轮块向下运动时，无线传感器阵列插入醋醅池中，温度无线传感器阵列和酸度无线传感器阵列通过相应的温度传感器通讯天线和酸度传感器通讯天线向中央控制模块反馈监测到的醋醅温度值和酸度值，中央控制模块通过中央通讯天线接收反馈的信息，并将信息记录在中央计算机中。

本发明的有益效果是：通过温度无线传感器阵列和酸度无线传感器阵列自动、实时监测整个醋醅发酵过程不同深度、不同位置醋醅的温度和酸度变化，并以无线的方式将监测数据实时反馈给中央控制模块，实现醋醅发酵过程的实时监控。与传统的醋醅发酵过程检测方法相比较，本发明提出的方法能够全面位、自动、实时监测醋醅的发酵过程，使得醋醅发酵工艺向自动化、信息化迈进。

附图说明

图1是本发明的醋醅发酵过程实时监测装置的结构示意图； 

图2是图1中无线传感器模块A或B中I局部放大图；

图3是图2的放大俯视图；

图4是图1无线传感器阵列14的结构示意图；

图5是图4中温度无线传感器阵列29的结构放大图；

图6是图4中酸度无线传感器阵列30的结构放大图；

图中：A、B.无线传感器模块；C.中央控制模块；