در اوایل سلسله تانگ، لو یو به طور سیستماتیک 19 نوع ابزار چیدن چای کیک را در "Tea Classic" معرفی کرد و نمونه اولیه ماشین آلات چای را ایجاد کرد. از زمان تأسیس جمهوری خلق چین،چینتوسعه ماشین آلات چای سابقه ای بیش از 70 سال دارد. با توجه روزافزون کشور به صنعت ماشین آلات چای،چینفرآوری چای اساساً به مکانیزاسیون و اتوماسیون دست یافته است و ماشین آلات عملیات باغ چای نیز به سرعت در حال توسعه است.

به منظور جمع بندیچیندستاوردهای این شرکت در زمینه ماشین آلات چای و ترویج توسعه پایدار و سالم صنعت چای ساز، این مقاله به معرفی توسعه ماشین آلات چای درچیناز جنبه های توسعه ماشین آلات چای، استفاده از انرژی ماشین چای و کاربرد فن آوری ماشین چای، و توسعه ماشین آلات چای در چین را مورد بحث قرار می دهد. مشکلات تجزیه و تحلیل شده و اقدامات متقابل مربوطه ارائه می شود. در نهایت، توسعه آینده ماشین آلات چای چشم انداز است.

 01مروری بر ماشین آلات چای چین

چین با بیش از 20 استان چای‌ساز و بیش از 1000 چای‌ساز، بزرگترین کشور تولیدکننده چای در جهان است.شهرها. در زمینه صنعتی فرآوری مداوم چای و تقاضای صنعتی برای بهبود کیفیت و کارایی، تولید مکانیزه چای تنها راه توسعهچینصنعت چای در حال حاضر، بیش از 400 تولید کننده ماشین آلات پردازش چای در این کشور وجود داردچینعمدتا در استان های ژجیانگ، آنهویی، سیچوان و فوجیان.

با توجه به فرآیند تولید، ماشین آلات چای را می توان به دو دسته ماشین آلات عملیات باغ چای و ماشین آلات فرآوری چای تقسیم کرد.

توسعه ماشین آلات پردازش چای در دهه 1950 آغاز شد، عمدتا ماشین آلات چای سبز و چای سیاه. در قرن بیست و یکم، فرآوری چای سبز فله، چای سیاه و چای های معروف اساساً مکانیزه شده است. تا آنجا که به شش دسته اصلی چای مربوط می شود، ماشین آلات پردازش کلیدی برای چای سبز و چای سیاه نسبتا بالغ هستند، ماشین آلات پردازش کلیدی برای چای اولانگ و چای تیره نسبتا بالغ هستند، و ماشین آلات پردازش کلیدی برای چای سفید و چای زرد. نیز در دست توسعه است.

در مقابل، توسعه ماشین آلات عملیات باغ چای نسبتا دیر شروع شد. در دهه 1970، ماشین های عملیاتی اولیه مانند تیلر باغ چای توسعه یافت. بعدها به تدریج ماشین‌های عملیاتی دیگری مانند ماشین‌های اصلاح و چای‌چینی توسعه یافتند. با توجه به مدیریت مکانیزه تولید در اکثر باغات چای، تحقیق و توسعه و نوآوری ماشین آلات مدیریت باغ چای ناکافی بوده و هنوز در مرحله اولیه توسعه است.

02وضعیت توسعه ماشین آلات چای

1. ماشین آلات عملیات باغ چای

ماشین آلات عملیات باغ چای به ماشین آلات کشت، ماشین آلات خاکورزی، ماشین آلات حفاظت از گیاهان، ماشین آلات هرس و چای چیدن و انواع دیگر تقسیم می شود.

از دهه 1950 تا به امروز، ماشین آلات بهره برداری باغ چای مرحله جوانه زدن، مرحله اکتشاف و مرحله توسعه اولیه فعلی را طی کرده است. در طول این دوره، پرسنل تحقیق و توسعه دستگاه چای به تدریج پنجه های باغ چای، ماشین های اصلاح درخت چای و سایر ماشین های کاری را که نیازهای واقعی را برآورده می کنند، توسعه دادند، به ویژه موسسه تحقیقات مکانیزاسیون کشاورزی نانجینگ در وزارت کشاورزی و امور روستایی، "یک ماشین با چند دستگاه را توسعه داد. استفاده از تجهیزات مدیریت باغ چای چند منظوره. ماشین آلات عملیات باغ چای پیشرفت جدیدی دارد.

در حال حاضر، برخی از مناطق به سطح تولید مکانیزه عملیات باغ چای رسیده اند، مانند شهر Rizhao در استان شاندونگ و شهرستان Wuyi در استان ژجیانگ.

با این حال، به طور کلی، از نظر تحقیق و توسعه مکانیکی، کیفیت و عملکرد ماشین‌های عامل هنوز نیاز به بهبود بیشتر دارد و شکاف بزرگی بین سطح کلی و ژاپن وجود دارد. از نظر تبلیغات و استفاده، میزان استفاده و محبوبیت بالا نیست، بیش از90درصد از ماشین‌های چیدن چای و ماشین‌های اصلاح هنوز هم نمونه‌های ژاپنی هستند و مدیریت باغ‌های چای در برخی مناطق کوهستانی همچنان تحت سلطه نیروی انسانی است.

1. ماشین آلات پردازش چای

   ·دوران نوزادی: قبل از دهه 1950

در این زمان، فرآوری چای در مرحله عملیات دستی باقی ماند، اما بسیاری از ابزارهای چای‌سازی که در سلسله‌های تانگ و سونگ ایجاد شدند، پایه و اساس توسعه بعدی ماشین آلات چای را گذاشتند.

· دوره توسعه سریع: 1950s تا پایان قرن 20th

از عملیات دستی گرفته تا عملیات نیمه دستی و نیمه مکانیکی، در این مدت، بسیاری از تجهیزات پایه و مستقل برای فرآوری چای ساخته شده است که چای سبز، چای سیاه، مخصوصاً فرآوری چای معروف به صورت مکانیزه تولید شده است.

· دوره توسعه شتابان: قرن بیست و یکم تا کنون

از حالت پردازش تجهیزات مستقل کوچک گرفته تا حالت خط تولید با ظرفیت بالا، مصرف کم انرژی، حالت خط تولید تمیز و مداوم و به تدریج "جایگزینی مکانیکی" را درک کنید.

تجهیزات مستقل پردازش چای به دو دسته ماشین آلات اولیه و ماشین آلات تصفیه تقسیم می شوند. ماشین آلات تولید اولیه چای کشور من (گروهn تثبیت چایماشین، ماشین نورد، خشک کن و غیره) به سرعت توسعه یافته است. اکثر ماشین آلات چای قادر به انجام عملیات پارامتری شده و حتی عملکرد کنترل دما و رطوبت هستند. با این حال، از نظر کیفیت پردازش چای، درجه اتوماسیون، صرفه جویی در انرژی هنوز جای بهبود وجود دارد. در مقایسه،چینماشین آلات پالایش (ماشین غربالگری، جداکننده باد و غیره) به آرامی توسعه می یابد، اما با بهبود پالایش پردازش، چنین ماشین آلاتی نیز به طور مداوم بهبود و بهینه می شوند.

توسعه تجهیزات مستقل چای شرایط مطلوبی را برای تحقق پردازش مداوم چای ایجاد کرده است و همچنین پایه ای محکم برای تحقیق و ساخت خطوط تولید ایجاد کرده است. در حال حاضر بیش از 3000 خط تولید فرآوری اولیه برای چای سبز، چای سیاه و چای اولانگ توسعه یافته است. در سال 2016، خط تولید پالایش و غربالگری برای تصفیه و فرآوری چای سبز، چای سیاه و چای تیره نیز اعمال شد. علاوه بر این، تحقیقات در مورد دامنه استفاده و پردازش اشیاء خط تولید نیز اصلاح شده است. به عنوان مثال، در سال 2020، یک خط تولید استاندارد برای چای سبز مسطح متوسط ​​و رده بالا ایجاد شد که به طور موثر مشکلات خطوط تولید چای مسطح قبلی را حل کرد. و سایر مسائل کیفی

برخی از دستگاه های چای مستقل عملکرد مداومی ندارند (مانند دستگاه های خمیر کن) یا عملکرد عملیاتی آنها به اندازه کافی بالغ نیست (مانند دستگاه های چای پرکن زرد) که تا حدی مانع از توسعه اتوماسیون خطوط تولید می شود. علاوه بر این، اگرچه تجهیزات تست آنلاین با محتوای آب کم وجود دارد، اما به دلیل هزینه بالا به طور گسترده در تولید استفاده نشده است و کیفیت محصولات چای در فرآیند هنوز باید با تجربه دستی مورد قضاوت قرار گیرد. بنابراین، استفاده از خط تولید فعلی پردازش چای اساساً می تواند خودکار باشد، اما به هوش واقعی دست نیافته است.هنوز.

03مصرف انرژی ماشین آلات چای

استفاده عادی از ماشین آلات چای از تامین انرژی جدا نیست. انرژی مکانیکی چای به دو دسته انرژی فسیلی سنتی و انرژی پاک تقسیم می شود که در میان آنها انرژی پاک شامل برق، گاز مایع، گاز طبیعی، سوخت زیست توده و غیره است.

در روند توسعه سوخت‌های حرارتی پاک و کم مصرف، سوخت‌های گلوله‌های زیست توده ساخته شده از خاک اره، شاخه‌های جنگل، کاه، کاه گندم و غیره مورد توجه صنعت قرار گرفته‌اند و به دلیل وجود آنها، روز به روز محبوبیت بیشتری پیدا کرده‌اند. هزینه تولید پایین و منابع گسترده بیشتر و بیشتر در پردازش چای استفاده می شود.

 Iبه طور کلی، منابع گرمایی مانند برق و گاز ایمن تر و آسان تر برای استفاده هستند و به تجهیزات کمکی دیگری نیاز ندارند. آنها منابع اصلی انرژی برای پردازش مکانیزه چای و عملیات خط مونتاژ هستند.

اگرچه استفاده از انرژی برای گرم کردن هیزم و برشته کردن زغال چوب نسبتاً ناکارآمد است و سازگار با محیط زیست نیست، اما آنها می توانند به دنبال رنگ و عطر منحصر به فرد چای باشند، بنابراین در حال حاضر هنوز از آنها استفاده می شود.

در سال های اخیر، بر اساس مفهوم توسعه صرفه جویی در انرژی، کاهش انتشار و کاهش انرژی، پیشرفت زیادی در بازیافت انرژی و استفاده از ماشین آلات چای حاصل شده است.

به عنوان مثال، خشک کن صفحه زنجیره ای سری 6CH از یک مبدل حرارتی پوسته و لوله برای بازیابی حرارت هدر رفته گازهای خروجی استفاده می کند، که می تواند دمای اولیه هوا را 20 تا 25 درجه سانتیگراد افزایش دهد، که خلاقانه مشکل مصرف انرژی زیاد را حل می کند. ; دستگاه اختلاط و تثبیت بخار فوق گرم استفاده می کند دستگاه بازیابی در خروجی برگ دستگاه ثابت کننده بخار اشباع شده را در فشار اتمسفر بازیابی می کند و دوباره به آن کمک می کند تا بخار اشباع فوق گرم و هوای داغ با دمای بالا را تشکیل دهد که به برگ باز می گردد. ورودی دستگاه ثابت برای بازیافت انرژی گرمایی، که می تواند حدود 20٪ انرژی را ذخیره کند. همچنین می تواند کیفیت چای را تضمین کند.

04 نوآوری در فناوری دستگاه چای

استفاده از ماشین آلات چای نه تنها می تواند به طور مستقیم بازده تولید را بهبود بخشد، بلکه به طور غیرمستقیم باعث تثبیت یا حتی بهبود کیفیت چای می شود. نوآوری فن آوری اغلب می تواند باعث بهبود دو طرفه در عملکرد مکانیکی و کارایی چای شود و ایده های تحقیق و توسعه آن عمدتاً دو جنبه دارد.

① بر اساس اصل مکانیکی، ساختار اصلی دستگاه چای به طور ابتکاری بهبود یافته است و عملکرد آن بسیار بهبود یافته است. به عنوان مثال، از نظر فرآوری چای سیاه، اجزای کلیدی مانند ساختار تخمیر، دستگاه تراشکاری و اجزای گرمایشی را طراحی کردیم و یک دستگاه تخمیر خودکار یکپارچه و یک دستگاه تخمیر غنی شده با اکسیژن بصری را توسعه دادیم که مشکلات دمای تخمیر ناپایدار را حل کرد. رطوبت، مشکل در چرخش و کمبود اکسیژن. ، تخمیر ناهموار و مشکلات دیگر.

②تکنولوژی کامپیوتری، فناوری تجزیه و تحلیل ابزار مدرن و فناوری تشخیص، فناوری تراشه و سایر فن آوری های پیشرفته و جدید را برای تولید ماشین چای به کار ببرید تا عملکرد آن قابل کنترل و قابل مشاهده باشد و به تدریج به اتوماسیون و هوشمندی ماشین آلات چای پی ببرید. تمرین ثابت کرده است که نوآوری و استفاده از فناوری می تواند عملکرد دستگاه های چای را بهبود بخشد، کیفیت برگ های چای را بهبود بخشد و توسعه سریع صنعت چای را ارتقا بخشد.

1.تکنولوژی کامپیوتر

فناوری کامپیوتری توسعه مداوم، خودکار و هوشمند ماشین آلات چای را ممکن می سازد.

در حال حاضر فناوری تصویر کامپیوتری، فناوری کنترل، فناوری دیجیتال و غیره با موفقیت در ساخت دستگاه های چای خوری به کار گرفته شده و به نتایج خوبی دست یافته است.

با استفاده از فناوری اکتساب تصویر و پردازش داده، شکل، رنگ و وزن واقعی چای را می توان به صورت کمی تجزیه و تحلیل و درجه بندی کرد. با استفاده از سیستم کنترل اتوماتیک، دستگاه سبز چای تابش حرارتی جدید می تواند به دمای سطح سبز شدن برگ ها و رطوبت داخل جعبه دست یابد. تشخیص آنلاین چند کاناله پارامترهای مختلف، وابستگی به تجربه دستی را کاهش می دهد；با استفاده از فناوری کنترل منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) و سپس تابش توسط منبع تغذیه، تشخیص فیبر نوری اطلاعات تخمیر را جمع آوری می کند، دستگاه تخمیر به سیگنال های دیجیتال تبدیل می شود، و ریزپردازنده پردازش، محاسبه و تجزیه و تحلیل می کند، به طوری که دستگاه انباشته می تواند انباشته شدن را کامل کند. نمونه های چای تیره برای آزمایش با استفاده از کنترل خودکار و فناوری تعامل انسان و رایانه، دستگاه نورد CNC TC-6CR-50 می تواند به طور هوشمند فشار، سرعت و زمان را برای تحقق پارامترسازی فرآیند چای کنترل کند. با استفاده از فناوری نظارت بر زمان واقعی سنسور دما، چای را می توان به طور مداوم مرتب کرد.

2.تجزیه و تحلیل ابزار مدرن و فن آوری تشخیص

تحقق اتوماسیون ماشین آلات چای به فناوری کامپیوتری بستگی دارد و نظارت بر وضعیت و پارامترهای فرآوری چای نیاز به تکیه بر تجزیه و تحلیل و فناوری تشخیص ابزارهای مدرن دارد. از طریق ادغام اطلاعات حسگر چند منبعی ابزارهای تشخیص، ارزیابی دیجیتال جامع عوامل کیفیت مانند رنگ، عطر، طعم و شکل چای می‌تواند محقق شود و اتوماسیون واقعی و توسعه هوشمند صنعت چای محقق شود.

در حال حاضر، این فناوری با موفقیت در تحقیق و توسعه ماشین آلات چای استفاده شده است و امکان تشخیص آنلاین و تبعیض در فرآیند پردازش چای را فراهم می کند و کیفیت چای قابل کنترل تر است. به عنوان مثال، یک روش ارزیابی جامع برای درجه "تخمیر" چای سیاه که با استفاده از فناوری طیف‌سنجی مادون قرمز نزدیک به همراه سیستم بینایی کامپیوتری ایجاد شده است، می‌تواند قضاوت را در عرض 1 دقیقه تکمیل کند که به کنترل نکات فنی کلیدی سیاه کمک می‌کند. فرآوری چای؛ استفاده از فناوری بینی الکترونیکی برای تعیین عطر در فرآیند سبز شدن نظارت بر نمونه برداری مداوم، و سپس بر اساس روش تفکیک فیشر، می توان یک مدل تمایز حالت تثبیت چای برای تحقق نظارت بر خط و کنترل کیفیت چای سبز ایجاد کرد. استفاده از فناوری تصویربرداری مادون قرمز دور و فراطیفی همراه با روش‌های مدل‌سازی غیرخطی می‌تواند برای تولید هوشمند چای سبز استفاده شود.

ترکیبی از فناوری تشخیص و تجزیه و تحلیل ابزار با سایر فناوری ها در زمینه ماشین آلات پردازش عمیق چای نیز اعمال شده است. به عنوان مثال، Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co. Ltd. یک طبقه‌بندی هوشمند رنگ چای ابری ایجاد کرده است. مرتب‌کننده رنگ از فناوری تجزیه و تحلیل طیفی همراه با فناوری چشم عقاب، دوربین فناوری ابری، فناوری جمع‌آوری و پردازش تصویر ابری و سایر فناوری‌ها استفاده می‌کند. این می تواند ناخالصی های ریز را که توسط دسته های رنگ معمولی قابل شناسایی نیستند شناسایی کند و می تواند اندازه نوار، طول، ضخامت و لطافت برگ های چای را به خوبی طبقه بندی کند. از این دسته رنگ هوشمند نه تنها در زمینه چای استفاده می شود، بلکه در انتخاب غلات، دانه ها، مواد معدنی و غیره نیز برای بهبود کیفیت و ظاهر کلی مواد حجیم استفاده می شود.

3.سایر فناوری ها

علاوه بر فناوری رایانه و فناوری تشخیص ابزار مدرن، IOفناوری T، فناوری هوش مصنوعی، فناوری تراشه و سایر فناوری‌ها نیز در پیوندهای مختلفی مانند مدیریت باغ چای، پردازش چای، تدارکات و انبارداری ادغام شده و به کار گرفته شده‌اند که باعث می‌شود تحقیق و توسعه ماشین‌های چای و توسعه صنعت چای سریع‌تر انجام شود. سطح جدیدی را انتخاب کنید.

در عملیات مدیریت باغ چای، استفاده از فناوری‌های اینترنت اشیا مانند حسگرها و شبکه‌های بی‌سیم می‌تواند نظارت بر زمان واقعی باغ چای را محقق کند و فرآیند عملیات باغ چای را هوشمندتر و کارآمدتر کند. برای مثال، سنسورهای جلویی (برگ سنسور دما، سنسور رشد ساقه، سنسور رطوبت خاک و غیره) می تواند به طور خودکار داده های خاک باغ چای و شرایط آب و هوایی را به سیستم جمع آوری داده ها منتقل کند و ترمینال PC می تواند نظارت، آبیاری دقیق و کوددهی را در هر زمان و هر مکان از طریق تلفن همراه انجام دهد. APP، برای تحقق مدیریت هوشمند باغ‌های چای. با استفاده از تصاویر سنجش از راه دور وسیع از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین و فناوری نظارت تصویری بدون وقفه بر روی زمین، می‌توان داده‌های بزرگ را برای اطلاعات رشد درختان چای جمع‌آوری کرد و سپس دوره چیدن مناسب، بازده و دوره ماشین‌چینی هر دور با کمک تحلیل و مدل‌سازی قابل پیش‌بینی است. کیفیت، در نتیجه کیفیت و کارایی چایچینی مکانیزه را بهبود می بخشد.

در فرآیند پردازش و تولید چای، از فناوری هوش مصنوعی برای ایجاد خط تولید حذف خودکار ناخالصی ها استفاده می شود. از طریق پیشرفته ترین بازرسی بصری شناختی می توان ناخالصی های مختلف در چای را شناسایی کرد و در عین حال تغذیه مواد، انتقال، عکاسی، تجزیه و تحلیل، چیدن، بازرسی مجدد و غیره را به طور خودکار تکمیل کرد. جمع آوری و سایر روش ها برای تحقق اتوماسیون و هوشمندی خط تولید پالایش و فرآوری چای. در لجستیک و انبارداری، استفاده از فناوری شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) می‌تواند ارتباط داده‌ای بین خوانندگان و برچسب‌های محصول را محقق کند و اطلاعات تولید چای را برای بهینه‌سازی مدیریت زنجیره تامین ردیابی کند..

در نتیجه فناوری‌های مختلف به طور مشترک اطلاعات و توسعه هوشمند صنعت چای را در زمینه کاشت، کشت، تولید و فرآوری، ذخیره‌سازی و حمل و نقل چای ارتقا داده‌اند.

05مشکلات و چشم اندازها در توسعه ماشین آلات چای در چین

اگرچه توسعه مکانیزاسیون چای درچینپیشرفت زیادی داشته است، هنوز شکاف بزرگی در مقایسه با درجه مکانیزه شدن صنایع غذایی وجود دارد. اقدامات متقابل مربوطه باید به موقع برای سرعت بخشیدن به ارتقاء و تحول صنعت چای انجام شود.

1.مشکلات

 اگرچه آگاهی مردم از مدیریت مکانیزه باغات چای و فرآوری مکانیزه چای در حال افزایش است و برخی مناطق چای نیز در سطح مکانیزه نسبتا بالایی قرار دارند، اما از نظر کلی تلاش های پژوهشی و وضعیت توسعه، همچنان مشکلات زیر وجود دارد:

(1) سطح کلی تجهیزات دستگاه چای درچیننسبتاً کم است و خط تولید خودکار به طور کامل هوشمندی را درک نکرده استهنوز

(2) تحقیق و توسعه دستگاه چایryنامتعادل است و بیشتر ماشین آلات پالایشی دارای درجه کمی از نوآوری هستند.

(3)محتوای فنی کلی دستگاه چای بالا نیست و راندمان انرژی پایین است.

(4)اکثر دستگاه های چای خوری فاقد استفاده از فناوری پیشرفته هستند و درجه ادغام با زراعت زیاد نیست.

(5)استفاده ترکیبی از تجهیزات جدید و قدیمی خطرات بالقوه ایمنی را به همراه دارد و فاقد هنجارها و استانداردهای مربوطه است.

2.دلایل واقدامات متقابل

از تحقیقات ادبیات و تحلیل وضعیت فعلی صنعت چای ساز، دلایل اصلی عبارتند از:

(1) صنعت ماشین آلات چای در موقعیتی عقب مانده است و حمایت دولت از این صنعت هنوز باید تقویت شود.

(2) رقابت در بازار دستگاه چای بی نظم است و ساخت استانداردسازی دستگاه های چای عقب مانده است.

(3) توزیع باغ های چای پراکنده است و درجه تولید استاندارد ماشین آلات عامل بالا نیست.

(4) شرکت های تولیدی ماشین چای در مقیاس کوچک و در قابلیت های توسعه محصول جدید ضعیف هستند.

(5) فقدان متخصصان حرفه ای دستگاه چای، قادر به ارائه کامل عملکرد تجهیزات مکانیکی نیستند.

3.چشم انداز

در حال حاضر، فرآوری چای کشور من اساساً مکانیزه شده است، تجهیزات تک ماشینی به سمت کارآمدی، صرفه جویی در مصرف انرژی و توسعه مستمر، توسعه خطوط تولید در جهت مستمر، خودکار، تمیز و هوشمند و توسعه باغ چای در حال توسعه هستند. ماشین آلات عملیاتی نیز در حال پیشرفت است. فناوری های نوین و پیشرفته مانند فناوری مدرن و فناوری اطلاعات به تدریج در تمام جنبه های فرآوری چای اعمال شده و پیشرفت های زیادی حاصل شده است. با تاکید کشور بر صنعت چای، ارائه سیاست های ترجیحی مختلف از جمله یارانه دستگاه چای و رشد تیم علمی پژوهشی چای ساز، ماشین آلات چای آینده به توسعه هوشمند واقعی و عصر «جایگزینی ماشین آلات» پی خواهند برد. ” همین نزدیکی است!