多目標(biāo)靶向的優(yōu)質(zhì)大宗茶前置處理關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研發(fā).pdf

1、大宗茶是一種批量生產(chǎn)的大宗茶葉物資。機(jī)械化采摘，規(guī)模化、連續(xù)化、自動(dòng)化加工是大宗茶的發(fā)展方向。大宗茶的主要原料為機(jī)采茶鮮葉，由于長(zhǎng)短不一、老嫩不同，混同加工的結(jié)果，必然造成茶葉品質(zhì)的下降。另一方面，現(xiàn)有的茶葉加工生產(chǎn)線(xiàn)基本上都是根據(jù)客戶(hù)需求量身訂制的，其柔性普遍較差，一般只能生產(chǎn)定型產(chǎn)品。如何通過(guò)新工藝、新理念、新裝備提高大宗茶品質(zhì)，增加茶葉的品種與風(fēng)味，一直是茶葉加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)，該問(wèn)題的解決，對(duì)于茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展與良性循環(huán)

2、具有重要意義。本課題依托國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃，以大宗茶生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)化、多樣化為目標(biāo)，著重研究多目標(biāo)靶向的茶鮮葉前置處置技術(shù)，為多用途茶葉生產(chǎn)線(xiàn)的建設(shè)打下基礎(chǔ)。各章內(nèi)容分述如下:
　　第1章簡(jiǎn)要介紹了本課題的研究背景與研究意義。在分析茶產(chǎn)業(yè)與茶葉加工機(jī)械技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出多目標(biāo)靶向的茶葉加工生產(chǎn)線(xiàn)，并就其中的關(guān)鍵問(wèn)題——茶鮮葉前置處理關(guān)鍵技術(shù)，包括品質(zhì)靶向的茶鮮葉等級(jí)評(píng)定、茶鮮葉分類(lèi)分級(jí)、茶鮮葉梗葉分離，以及風(fēng)味靶向的茶鮮葉

3、前處理的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，從中提出本文需要解決的科學(xué)問(wèn)題。
　　第2章在分析、總結(jié)茶鮮葉顏色、幾何、力學(xué)特征的基礎(chǔ)上，考察了茶鮮葉等級(jí)識(shí)別的圖像處理方法、茶鮮葉分類(lèi)分級(jí)與梗葉分離的工作方案，并比較了不同茶類(lèi)的前處理工藝，歸納出其共性問(wèn)題，為品質(zhì)、風(fēng)味靶向的優(yōu)質(zhì)大宗茶前置處理關(guān)鍵技術(shù)的研究作了相應(yīng)鋪墊。
　　第3章研究了品質(zhì)靶向的大宗茶鮮葉原料等級(jí)判定問(wèn)題。通過(guò)約束Delaunay三角網(wǎng)，解決了不同朝向茶鮮葉的幾何參數(shù)識(shí)別問(wèn)

4、題，提出基于芽、葉數(shù)統(tǒng)計(jì)的茶鮮葉等級(jí)評(píng)定方法;通過(guò)不同葉位葉片長(zhǎng)度、寬度、面積以及葉柄間距的均值統(tǒng)計(jì)，提出表征大宗茶鮮葉粗老度的幾何特征指標(biāo)，用于鮮葉等級(jí)的進(jìn)一步細(xì)分。其目的在于量化鮮葉等級(jí)，將不同等級(jí)的茶鮮葉與最佳工藝參數(shù)關(guān)聯(lián)，便于操作人員選取參數(shù)，防止主觀臆斷。
　　第4章研究了品質(zhì)靶向的大宗茶鮮葉拋擲分級(jí)技術(shù)。通過(guò)理論推導(dǎo)與模擬仿真，研究了拋擲式分級(jí)機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及機(jī)構(gòu)參數(shù)對(duì)分級(jí)機(jī)拋擲性能的影響。與此同時(shí)，研究了物料在振動(dòng)槽

5、上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，包括物料起拋條件、拋擲行程及其控制技術(shù)。最后，研究了基于動(dòng)平臺(tái)與掃葉鏈的網(wǎng)孔掛葉清理技術(shù)，研制出能夠定期清理網(wǎng)孔掛葉的拋擲式分級(jí)機(jī)。
　　第5章研究了品質(zhì)靶向的粗老茶鮮葉梗葉分離技術(shù)。通過(guò)特征尺寸與局部極值點(diǎn)，研究了傾斜滑槽中的茶鮮葉方向識(shí)別問(wèn)題，為茶鮮葉的定向提供了技術(shù)支持。與此同時(shí)，研究了茶梗類(lèi)小直徑物體的夾持方法，設(shè)計(jì)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)整列茶梗夾持的自鎖式夾持器，并建立了夾持器的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種擠切

6、式梗葉分離機(jī)，通過(guò)已經(jīng)加工出的夾緊機(jī)構(gòu)與擠切機(jī)構(gòu)，初步證明了該方案的可行性。
　　第6章研究了風(fēng)味靶向的大宗茶鮮葉前處理技術(shù)。為達(dá)到烏龍茶做青的效果，研究了手工碰青的機(jī)械模擬技術(shù)。為保證箱內(nèi)風(fēng)量與溫度的均勻性，研究了分層加熱、分層進(jìn)風(fēng)、多分支管路配流的工作方案。為調(diào)節(jié)箱內(nèi)濕度，采取了高壓小流量泵加微細(xì)噴頭的技術(shù)措施。在此基礎(chǔ)上，研制出多功能茶鮮葉前處理機(jī)，實(shí)現(xiàn)了綠茶的攤放、紅茶的萎凋、以及烏龍茶的做青。將該設(shè)備用于多目標(biāo)靶向的茶葉