扁形炒茶机

求利东，出生于1985年，浙江恒峰科技开发有限公司总经理，高级工程师。

浙江恒峰科技成立于1998年，是一家专业生产、研发、销售扁形茶(龙井茶)加工设备的厂家，也是该行业的标准起草单位，产品销量处于行业领先。

茶叶机械属于农业机械的一小类，顾名思义，茶叶机械就是炒制茶叶的加工设备，品种繁多，如红茶加工、绿茶加工等大类设备，而恒峰科技是专业生产绿茶加工设备中的扁形茶加工设备，俗称龙井茶加工设备。在整个市场主体中，茶叶机械是一个相对细分的领域，专业性极强，恒峰科技在这个茶叶机械领域中，深耕细作了20年，产品追求极致，一直处于行业领先地位。

“恒峰”茶机，领先起步

恒峰科技由求利东的父亲求绍余创立。

新昌县是一个产茶大县，农村老百姓的收入大多来源于茶叶，20世纪90年代，扁形茶(龙井茶)炒制技术从杭州引入，新昌茶农开始炒制龙井茶，起初龙井茶炒制是纯手工炒制。炒制工艺是用手直接与近200摄氏度铁锅直接接触炒制茶叶。这样的工艺产量很低，而且劳动强度高，一不小心就可能烫伤，对人体伤害也很大。

父亲求绍余，是一位来自农村产茶区，也是茶叶从业者，看到茶农炒茶的现状，一直在琢磨，是否能做一款机器，代替这个炒制方式。就是因为这样纯粹的想法，才有了后面的扁形茶(龙井茶)炒制机的问世，父亲成为该行业的重要开创者之一，父亲也是改革开放以来的第一代奋斗者，有着老一辈艰苦奋斗、不惧困难、坚韧不拔的精神。

但是一个新产品从无到有，从有到成熟，要打破茶农原有的固定加工思维，哪是那么简单的事情。父亲一直不断对产品改进研发，坚持了五年，产品的不成熟，茶农的质疑，都是一个艰难的过程。父亲一度想要放弃，直到2004年顶锅式龙井茶机的开发成功，加工质量超越传统的手工炒制加工工艺，产品得到了广大茶农的认可，产品销售一下子猛增。2005、2006年“恒峰牌”茶机分别获得新昌县与浙江省龙井茶加工大赛一等奖，“恒峰牌”茶机因此声名鹊起，成为行业中的标杆。恒峰科技规模也不断扩大，2009年新建厂房13000平方米，年产能力达1万台。

承接恒峰，潜心创业

2008年，求利东大学毕业，正值恒峰科技的规模迅速扩大，父亲因多种原因，急需生产与管理上的得力助手。这样求利东顺理成章地进入了恒峰科技。一开始，求利东有些不情愿，觉得茶机这个行业比较低端，接触的客户都是农民，他不愿意去深入了解这个行业，不愿意了解产品技术，也不愿意与茶农客户沟通，早些年只是干些文职类的工作，也就无法体会父亲的辛苦和压力。

到了2011年，扁形茶炒制机又迎来一次新的革命。因劳动者年龄增大，传统的扁形茶炒制机的加工水平不能满足新的炒制需求，各生产厂家都在抓紧研发全自动扁形茶炒制机，全自动扁形茶炒制机的研发速度与研发质量决定了企业今后的发展。

恒峰科技一直以来是行业标杆，所以面临的压力更大。然而这个蜕变的过程非常艰辛。2011年第一代全自动扁茶机一上市就面临着很多的问题，产品技术不够成熟，稳定性不强;客户文化水平不高，操作难度大;同行业之间激烈的竞争等等。也是从2011年开始，种种问题打破了以往稳定发展的局面，恒峰科技生存面临巨大的危机。

因售后的压力大，从事文职类工作的求利东也被父亲派出去服务茶农，当起了驾驶员。求利东跟着售后服务人员，每天开车几百千米，一家一家地跑。有时碰到不能及时解决客户的问题，需要面对客户的责骂，求利东觉得身心疲惫，第一次觉得这个行业太难了，甚至觉得这个行业不是“人”干的行业，他第一次深深地体会到了父亲的不易，也是从那时主动向父亲提出自己愿意从事这个行业。

2012年，求利东开始真正接触茶叶机械这个行业，为了锻炼求利东，父亲把总经理位置交给了他，自己退居二线。让他感到，真正的压力与挑战远不是做个司机那么简单!必须沉下心来，学习炒茶技术、研究机械构造等专业技术;担任总经理更不是那么容易，首先面临的是产品问题，产品更新迭代，全自动扁茶炒制机的设计决策需要极强的专业性，需要对茶叶炒制工艺、机械构造设计、电器程序化设计都要有全面的了解，需要掌握的知识太多了太多了，求利东发现以前学校所学的远远不够用;其次是车间的管理问题，员工的服从问题，员工工资核算的标准等;第三是财务和税务问题;第四是销售的问题;第五是售后服务等一系列问题也一下子压在了求利东身上。

太难了，太难了，此时的求利东深刻地体会到“父亲这么多年太难了”。为了尽快适应总经理一职，他潜下心来自学机械三维画图软件;自己收购青叶、自己炒制茶叶、深刻了解茶叶加工工艺;学习管理、财务课程等，一边干一边学，求利东很快熟悉掌握了茶机制造的专业知识和技能。

深耕细作，创新发展

一个产品，一个企业的成功哪能那么简单!2013年，全自动扁形炒制机开始全面普及，传统的手工扁茶炒制机逐渐被淘汰，行业也面临大洗牌，对相关企业又是一次机遇与挑战。

求利东认识到，初期的全自动扁茶炒制机电器选型质量问题、电路设计问题、机械结构问题都有待市场的检验。除此之外，恒峰科技面临最大的问题是售后服务。茶机的客户基本都是茶农，普遍文化知识不高，智能手机都不会用，面对自动化水平如此之高的茶机基本都不会用。培训茶农的工作，就给求利东带来了相当大的压力。

茶机的售后服务有几个特殊性：其一，路途遥远，基本在大山里;其二，茶农普遍年龄偏大，动手能力比较弱;其三，时间比较集中、时间要求比较高、茶叶不等人;其四，基数比较大，几乎家家都有。以上原因，再加上全自动茶机全面普及期，茶机的售后服务遇到了前所未有的挑战。每天售后电话被打爆，客户的责骂、投诉等问题让求利东感受到巨大的压力，他实在太累了，也曾想过要放弃。但他仔细沉思，恒峰科技来之不易，那是父亲多年的心血，他决不能放弃!求利东重新整理了思绪，为了彻底解决售后的难题，他对所有的问题逐一进行总结和分析：第一，提高产品质量，解决售后的根本;更换产品供应商，特别是电器供应商换成进口或国内知名品牌;加强企业内部检验环节。第二，落实江南体育下载平台注册 售后服务责任制，增加江南体育下载平台注册 经销利润，把售后环节转嫁到江南体育下载平台注册 身上，扩大售后服务团队。第三，加强售后服务培训，通过现场培训与网络培训的方式，让茶农自己学会操作机器与修理机器。通过以上几条措施，产品质量逐年提升，售后问题也得以解决。求利东成功从父亲那里接过了接力棒，“恒峰牌”茶机在全自动扁茶炒制机的普及中也依旧保持了行业的标杆。

担任恒峰科技总经理的几年中，让求利东逐渐体会到更深的意义：在这个行业中，不仅只是赚钱那么简单，每当帮茶农解决问题的时候，每当听到茶农赚钱的时候，他心里无比满足;这个行业能帮助太多的人了，这也让他心里无比的骄傲。

求利东从一开始对这个行业的排斥到现在完全沉浸其中，恒峰科技发展也越来越好。在这几年的茶机设计开发中，他取得了两项发明专利，三项实用新型专利;作为第一起草人起草了一项行业标准，参与起草了四项行业标准;作为第一起草人起草了一项浙江省制造团体标准，参与了一项浙江制造团体标准;主导的“扁形名优茶自动化连续加工成套设备”获得2018年浙江省装备制造业重点领域首台(套)的产品认定;2022年主导完成“数字化龙井茶加工成套设备“项目的研发。

恒峰科技先后荣获高新技术企业、浙江省茶机行业十佳优秀企业、浙江省农业科技企业、新昌县专利示范企业、绍兴市著名商标、绍兴市诚信企业、新昌县农业龙头企业等称号，还获得新昌县农业科技创新奖、新昌县农业龙头跨越奖、新昌县中小企业跨越奖等荣誉。在茶机质量评比中，还先后获得省级五次金奖与二次一等奖殊荣，获得金奖与一等奖数量在全省同行中领先。

尽管如此，求利东说，他从事茶机工作时间不长，学识还不够，还得加强学习，不断提高自己的业务水平，争取做一个合格的茶机工程师，为振兴茶机产业多做贡献。

来源：新昌大佛龙井

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永嘉乌牛早，因主产于浙江省永嘉县乌牛一带，且在江南每年春茶最早采摘上市而得名。相传有仙牛在南海紫竹园觅得仙茶咀嚼，被观音发觉，仙牛遂衔茶而逃，观音紧追不舍，将仙牛打落至风景秀丽的瓯江口北岸，所落之地即为今之乌牛，仙牛所衔之仙茶便在此处生根发芽，故有“仙牛衔茶”之传说。

绿茶是非发酵茶，较多地保留了鲜叶的天然物质，含有茶多酚、叶绿素、咖啡碱、氨基酸、维生素等多种营养成分，特别是多酚类化合物含量高，具有较好的保健功能。2019年中国绿茶产量达到177万吨，占全国茶叶产量的63%。中国绿茶市场人均消费量也呈上升走势，2018年人均消费量首次超过1 kg/人，达到1.03 kg/人，2019年达到1.05 kg/人。绿茶是中国茶叶中出口规模最大的茶类，2019年绿茶出口量占茶叶出口总量的83%。

绿茶机械化制作工艺一般经杀青、揉捻、做形、烘焙等工序，杀青、揉捻和烘焙一般可以由通用装备来完成，但做形装备则为专用装备，对外形不同的绿茶应由不同的做形装备完成。文章综述了芽(条)形、片形、颗粒形等典型绿茶做形装备研究现状及存在的问题，并对绿茶做形装备的发展趋势进行了分析。

01

芽(针、条)形绿茶做形装备研究

▲ 安吉白茶(条形绿茶)

茶叶理条机是芽(针、条)形绿茶做形关键设备，最早出现于安徽宣城地区，利用曲柄滑块机构驱动U形槽锅实现直线往复运动，具有结构简单、使用稳定、维护方便等优点，深受我国茶农喜爱，在茶叶加工生产线中已广泛应用。茶叶在往复运动的U形槽锅中被抛起与槽锅壁产生碰撞，在动摩擦、挤压力的作用下使茶叶产生形变;在加热装置热作用下茶叶叶片水分减少并软化收缩，同时配合机械力的作用进行做形;加热过程产生热化学作用会引起茶叶内质成分的变化，有利于茶叶色、香、味等重要特征的形成，U形槽锅作为理条机重要组成部件，其槽锅形状及设计参数直接影响到理条质量。

国内众多专家学者对理条机关键结构参数及创新设计展开研究，程玉明等曾对理条机的槽锅展开设计研究，U形槽宽加深为115 mm、U形槽深增加到100~110 mm、采用两边圆弧曲率半径差为5 mm的不对称结构、槽锅底部增加三条导叶筋，以增强理条叶与锅壁的撞击力，加强筋对理条叶产生的搓擦效果，同时增强了茶叶的翻动特性和透气性，提高理条做形质量;赵祖光对茶叶理条机往复运动的导轨进行改进，将双圆柱形滑轨副改为一圆一平滑轨，通过对比试验得出新设计的滑轨副可以提高机器寿命，在一定程度上提高了制茶品质。

茶叶理条机的驱动机构为曲柄滑块机构，当设计的最小传动角过小，会造成机构传动卡滞、冲击及振动现象，同时影响茶叶成形率。传统的设计方法过程较繁，且一般较难获得最大传动角，安徽农业大学茶机课题组运用蚁群算法对茶叶理条机的关键结构参数进行了优化设计，选取最小传动角及成条率为目标函数，以理条机的关键结构参数为设计变量，根据茶叶理条机作业时具体结构要求为约束条件，建立了茶叶理条机多元非线性优化设计数学模型，运用蚁群算法和Matlab语言，编制了基于蚁群算法的优化设计求解程序，结果为，曲柄长度a为59.1 mm，连杆长度b为341.5 mm，偏心距e为57.5 mm，滑块行程H为120 mm，辅助角β为8.26°，极位夹角θ为3.5°，最小传动角γmin为70.1°。优化后的最小传动角由50°增大到70.1°，使传动更加平稳，振动减轻，噪音降低;槽锅的卡滞现象消失，理条机的成条率也有所增加，理条机优化前后的参数如表1所示。

曲柄滑块机构属非对称结构，理条机作业时连杆的惯性力难以平衡，造成振动噪音较大。为了以最小的成本降低理条机的振动噪音，在不改变理条机传动机构及主体结构的基础上，安徽农业大学茶机课题组对理条机进行了减振方面的创新设计，传统理条机存在单机不对称，整机分为上下两层，每层包括由各自的曲柄连杆机构组成的两个相同的振动单元，每个振动单元的曲柄转动中心和连杆在连接板的铰接点位于同一水平线上，能够保证四个连杆的任意时间的惯性力均对称，以减小机器振动;为了平衡传统理条机连杆产生的惯性力，设计了一种适用于茶叶连续化、清洁化生产线的具有低振动、低噪音的茶叶连续理条机，通过对称布置的、形状和重量相同的四个平衡重以平衡理条机的惯性力，可以对一阶及二阶惯性力进行有效平衡，提高了减振效果;以行星齿轮传动机构取代曲柄滑块机构，与后者相比，行星齿轮组具有良好的对称性，创新机构具有更好的传动平稳性及较低的振动、噪音;张小福设计了一种理条机的气动驱动装置，利用气动驱动振动、噪音较小的特点及易于电控的特点，以高速气缸通过电磁阀换向驱动往复式茶叶理条机，以红外线陶瓷发热板为加热元件，具有热效率高，传动平稳的优点。

随着各种名优茶生产线的建立，连续多级式理条机被广泛引用。陈根生等根据芽形名优绿茶品质要求及工艺需求，在理条环节采用三级连续理条机组，通过试验研究确定了三个理条机组的振动频率及理条温度，成条率可达80%以上，茶叶加工生产线中的理条机组各单机原理与现有的理条机相似，但由于每一级理条机的槽锅的倾角、U形槽宽度与槽深等均可依工艺要求确定而不相同，故每一级的理条时间、温度等工艺参数都可最大限度适应该阶段的茶叶加工工艺要求。

近年来浙江川崎茶业机械有限公司生产的60K-S系列精揉机、宁波姚江源机械有限公司的6CRJ系列精揉机等可用于恩施玉露、雨花茶、古丈毛尖、安化松针、信阳毛尖等针芽形名优绿茶的做形工序。盘式揉捻机在进行揉捻作业时，对揉捻叶只有机械力的作用，并且揉捻过程系在封闭的揉桶内进行。而精揉机除了对茶叶有机械力的作用外，还有热的作用，更有利于茶叶成形，并能减小破碎率。同时精揉机为开放式结构，透气性好，能有效地控制茶叶水分，保证茶叶叶底嫩绿明亮，故加工出的成品茶，条索紧细圆直，锋苗挺秀，香气清高。

▲ 川崎精揉机在雨花茶中的应用

(南京盛峰茶业有限公司供图)

02

片形绿茶做形装备研究

▲ 龙井茶(片形绿茶)

长板式扁形茶炒制机是名优扁形绿茶(龙井茶)做形的关键设备之一，于1999年研制成功，经改进和优化后投入实际加工生产中。将计算机控制技术应用到扁形茶炒制机中，通过计算机系统将茶农生产经验转化为计算机语言，降低了对操作者的技术要求，提高了茶叶加工的科技水平。2000年左右，浙江新昌茶区开始应用长板式扁形茶炒制机进行龙井茶做形，因为该机在一定程度上具有磨光作用，能较好地适应龙井茶的做形工艺需求。随着长板式扁形茶炒制机的推广使用，扁形茶的炒制作业实现了机械化，并能与多功能电热理条机配合使用，发挥各自性能优点，提高成茶品质和工作效率。

随着设计水平的不断创新，长板式单锅扁形茶炒制机自动化程度获得显著提高。机器在工作时，使用者可通过人机对话设置各加工参数，储存在电脑内的数据直接对整个炒茶过程进行自动控制，无需人为干预，从而实现茶叶加工过程全程自动化;夏建仁等对龙井茶机械化加工工艺进行了研究，将全自动和半自动的两台长板式龙井茶炒制机组合进行扁茶做形，优化了扁形茶机械加工工艺，提高了扁形茶做形品质。

由于茶叶需求日益提高，扁形茶单机加工机械虽能满足龙井(扁形)茶做形要求，却无法实现连续化生产，为满足龙井(扁形)茶半连续化及连续化、智能化生产方式，国内众多企业、高校开展研究并取得一定进展。为满足上述需求，杭州千岛湖丰凯实业有限公司进行了如表2所示的创新设计，即将3台或4台长板式龙井(扁形)茶炒制机前后串联，作业时，第一台炒制机主要负责杀青工序，第二台负责继续杀青和初步做形工序，第三台主要负责继续做形工序，第四台主要负责磨光工序。通过这四个工序，龙井(扁形)茶炒制的全过程得以完成，目前该装备已应用于龙井茶生产线中。

▲ “丰凯牌”6CCB-983D型三锅连续扁茶炒制机

扁形绿茶具有代表性的产品类型有西湖龙井(有梗)及六安瓜片。两者虽都是扁形，但在外形上具有较大差别。前者为较平的片形，后者则为形如瓜子、略带弯曲。上述长板式扁形茶炒制机只能用于龙井茶做形，不能用于六安瓜片。

六安瓜片的做形一般是用理条机，但容易使条形过直、卷曲欠缺，在多年的制茶实践中，通常在理条机的U形槽锅中放置加压棒来完成做形工序，在U形槽锅的带动下，槽锅内的茶叶沿U形槽产生翻滚、抛起、与槽锅壁产生碰撞，同时U形槽锅内的加压棒在槽锅内做以槽锅宽度为直径的似圆周运动，对槽锅内的茶叶产生冲击压力作用，最终成形，但加压棒的释放及回收还是要靠人工完成，这不仅加大了劳动强度，也不利于茶叶清洁化生产，且无法实现自动化，另外茶叶加工质量要受到工人技术经验的制约，无法达到标准化生产要求，影响成茶品质。

安徽农业大学茶机课题组设计了一种具有自动加压功能做形装备用于六安瓜片的做形工序，降低了劳动强度，实现了六安瓜片连续化、清洁化生产。所设计的气动式自动加压茶叶理条机如图1所示，是一种机、电、气一体化的茶叶自动化加工设备，由气缸、活塞杆、吊环支架和吊环组成，实现了做形工序的自动加压，该设备于2007年应用在六安瓜片生产线至今，效果良好。

03

颗粒形及卷曲形绿茶做形装备研究

▲ 贵州绿宝石(颗粒形绿茶)

不同颗粒形绿茶机制加工工艺虽然不同，但主要由杀青、揉捻、做形和烘焙等关键工序组成，而做形工序对颗粒形绿茶形成独特卷曲外形起着关键作用，双锅曲毫炒干机是颗粒形绿茶做形的关键设备，茶叶在高温炒锅内受炒手板推压力、茶叶间摩擦力、茶叶与炒锅内壁摩擦力、茶叶自身重力等多个方向的作用力下，逐渐向内收紧成圆球颗粒状，以完成做形工序。

20世纪80年代，84型珠茶炒干机研制成功并在全国珠茶生产区推广使用，因其茶灶的设计会造成环境和茶叶的污染，不符合我国茶叶无公害化生产的理念，需对茶灶进行结构改进，浙江省上虞市改进的新茶灶应用时间虽短、整体不够完善，但对茶叶清洁化生产具有重要意义。

6CCGQ-50型双锅曲毫炒干机作为名优茶加工做形的重要机型之一，关键在于炒茶温度、炒板摆速与摆幅等，随着计算机技术的发展，计算控制理念逐渐应用于茶叶加工领域，实现自动化加工，降低茶农的技术要求，提高经济效益，可进行大规模批量生产加工，浙江红五环制茶装备股份有限公司研制生产的6CCQ-60型炒干机采用单片机技术实现炒茶温度、时间、炒板摆幅等参数的自动控制，提高了炒茶机械的智能化水平。

▲ “春江牌”6CCQ-50型双锅曲毫机

做形工序中所应用的双锅曲毫机，主要利用曲柄摇杆机构来模拟人工炒茶作业。曲柄为主动件，带动摇杆左右摆动，摇杆驱动与其同轴安装的炒板在炒锅内不断摆动，以实现颗粒型绿茶做形。

由于曲柄摇杆机构结构不紧凑，占用空间较大;曲柄摇杆机构在运动过程中的加速度及速度均有较大变化，导致茶叶受热不均匀、振动噪音较大。加之上述机构的传统设计以经验为主，运动性能不佳，易造成运动卡滞及较大振动，影响成品茶品质。

安徽农业大学茶机课题组对上述机构的关键参数进行了优化设计。以最小传动角最大化为目标函数，建立双锅炒茶机的优化设计数学模型，运用Matlab编制基于蚁群算法的优化程序进行优化计算及验证又通过3因素3水平正交试验，探究贵州珠茶初烘叶含水率、第一次造形时间、第二次造形炒板的摆动频率对珠茶成形匀度和碎茶率的影响，获得的最佳参数组合分别为：初烘叶含水率50%、第一次造形时间50 min、第二次造形炒板的摆动频率2.58 Hz;李为宁等用Solidworks建立了双锅曲毫机的3D虚拟样机，基于离散元法建立茶叶颗粒及接触力学模型，运用EDEM软件对做形过程进行了仿真计算，以成形率最大化和碎茶率最小化为目标函数，对炒板关键设计参数进行了优化仿真设计，同时运用2因素3水平试验进行验证，获得了弧形炒板的最优摆速及摆幅;郑红发等以6CCGQ-50型双锅曲毫炒干机为试验对象，开展螺形茶造型技术研究，得到了曲毫的关键技术参数为投叶量6 kg/锅、曲毫温度180 ℃、炒制时间75 min，上述优化结果如表3所示。

传统的珠茶炒干机仍为单机生产，作业中需人工操作，以完成上料、出料及并锅环节，难以适应连续化生产需求。安徽农业大学茶机课题组设计出一种基于自动供料的珠茶连续化做形控制系统以及控制方法，该系统自动化程度高，基于程控的自动称重系统可进行自动定量加料，设计的基于双摇杆机构可实现槽锅支架翻转自动下茶，PLC控制并锅环节可进行复炒，实现珠茶做形的连续化生产。

一些曲毫类卷曲形绿茶做形(如碧螺春)，可用揉捻机进行初步揉捻成条，然后采用6CB-180型碧螺春整形机，6CCQ-50G型曲毫炒干机，6CL-30型名茶搓螺机，6SCG-50CDT型双锅曲毫机，6CRQ-60型瓶式曲毫机等完成做形。般温度设定在60~80 ℃，在热及机械力的同时作用下完成做形工序，同时要求透气，保持茶叶色泽翠绿。上述时间一般为20~30 min，炒至茶条卷曲，含水量为10%左右，可出茶摊凉。

04

茶叶加工温度控制系统研究

温度是绿茶做形工序中的关键参数，对茶叶的成型和品质提升有着重要的意义。理条是使茶叶在一定温度下受热的作用使叶片软化，温度的控制精度直接影响成条率，李文萃等研究了香茶机械化、连续化加工滚炒温度、次数对其成茶品质的影响。赵瑶等根据针形茶做形要求，研制CJL-5型针形茶自动控温整形操作台，采用远红外加热方式并实现自动控温。范起业等研究了不同杀青温度对香茶品质的影响，发现80型电磁滚筒杀青机杀青，在投叶量为130 kg/h时，滚筒三段式加热元件温度为290 ℃-280 ℃-265 ℃时，可获最佳的成茶品质。

传统茶叶理条机理条温度控制波动较大，为了防止茶叶在理条过程中出现色泽变黄、变暗或产生焦味的现象，需要精确控制理条温度，提高茶叶的加工质量。傅杰设计了茶叶理条工艺参数模糊决策控制器及模糊PID温度控制器，并利用Matlab/simulink对上述控制系统进行了仿真计算，以解决茶叶理条机温度控制精度不高的问题;近年来模糊控制相关算法已成功应用于工程控制中，王小勇等通过模糊算法进行理条机温度控制，运用Matlab对温度控制系统进行仿真试验，使得理条机的主副加热部件具有较高的稳定性，稳态精度高，抗干扰能力强，提高了理条的成茶品质;任桂英等通过PLC和相关控制元件组成控制系统，对温度、频率等参数进行设计，提高了茶叶理条过程的自动化，便于用户简单操作;乌兰等通过IPSO对模糊PID控制器进行参数优化，使得控制系统可根据烘干机热风炉的实时温度，自动调节排烟量，保证烘干机温度的恒定。

根据茶叶物料烘焙时具有迟滞、大惯性和非线性的特点，采用传统PID控制时温度控制精度不高，超调量较大，鲁棒性差，李兵等设计了一种基于模糊 PID控制原理设计的温度控制器，用于六安瓜片茶烘焙，具有较好的动态及静态性能，温度控制精度高、超调小，当叶温设置为80 ℃时，能得到较好的烘焙品质;安徽农业大学茶机课题组设计了一种基于动态矩阵控制的茶叶烘干机，烘干机采用多层隧道式，采用上加热方式，加热元件为电加热远红外辐射板，运用DMC-PID串级温度控制系统(如图2)，前级的DMC算法提高温度控制系统的动态响应能力与鲁棒性;后级PID算法提高系统的抗干扰性能。

传统PID控制、FUZZY-PID及DMC-PID控制技术现已应用于茶叶温度控制系统中，上述三种温度控制系统的温度响应曲线如图3所示，常规PID温控精度低且超调量为15%，FUZZY-PID温控的超调量为10.5%，而采用DMC-PID串级温控的超调量为5.9%，可提高温度控制精度及成茶品质。

05

发展趋势

绿茶做形装备是形成各种绿茶独特品质的关键，也是模拟人工炒茶的关键环节，其发展趋势从最初的单机作业逐渐向连续化、智能化方向发展。成熟的工业自动化控制及传感器技术正逐步辐射至茶机设计领域，更多地应用了传感器技术和机、电、气一体化等先进技术;做形装备的传动机构也从简单的平面机构向空间机构发展，传动机构结构更加紧凑、传动效率更高、运行振动噪音更小、同时产生了多种创新机构。通过运用现代智能算法进行了关键机构的最优化设计，相关机构的优化设计水平得以提高。

今后，茶叶做形机械将以食品工程、机械电子、自动化技术及人工智能多学科交叉为特点，同时做形生产线的标准化、系列化、通用化及智能化水平也将日益提高。

来源：中国茶叶加工

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