具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

高效超声波酒陈化系统包括至少一个酒陈化机组，一个酒陈化机组包括一个主控系统柜和至少一个陈化柜，还包括酒路管线系统、水路管线系统和辅助气路系统。陈化柜一般都设有2层以上陈化台，每层上都设有2个以上的不锈钢酒陈化筒和与不锈钢酒陈化筒匹配设置的超声波陈化器。不锈钢酒陈化筒通过酒路管线系统与外部的新酒存酒罐和陈酒存酒罐连接，并受主控系统控制；不锈钢酒陈化筒还与辅助气路系统相连接，主控系统控制通过控制辅助气路系统实现加速进酒和排酒，并尽可能减少酒路管线中残存已陈化酒的量。所有的超声波驱动板都设置在主控系统柜上。所有酒路管线系统、水路管线系统和辅助气路系统都受主控系统柜控制。

超声波陈化器采用间接方式实现对不锈钢筒体内的酒进行陈化，每个超声波陈化器上都单独设有不锈钢槽，不锈钢槽上都设有托架，托架悬挂在不锈钢槽上，不锈钢槽内加一定液位的水，不锈钢槽的底部设有超声波发生器，通过超声波驱动板驱动超声波发生器产生超声波，通过不锈钢槽传递到不锈钢槽中的水体中，通过水体再将超声波传入不锈钢陈化筒，对不锈钢陈化筒内的酒进行超声波陈化，不是直接将发生器置于酒体内直接进行超声陈化，而是通过水体间接的陈化，为了使得超声波整体均匀，因此每个不锈钢槽底部设置了3个单独驱动的超声波发生器，使得超声波强度更为均匀。

图1是上层酒路连接示意图；为了方便说明将不锈钢陈化筒合并在酒路管线系统一起进行说明。为了方便说明，以第一陈化柜和第二陈化柜都设有3层陈化台，分别上层、中层和下层,每个陈化台上具有3个不锈钢酒陈化筒为例说明，第一陈化柜和第二陈化柜具有相同的酒路、气路和水路结构。以第一陈化柜为例进行说明，现有系统的连接方式是同层的3个不锈钢酒陈化筒分别与公共酒路管进行连接，也就是并行连接，每个不锈钢酒陈化筒还必须分别设置一个出气管，也就是说每层就有6个需要控制的阀门，并且每个不锈钢陈化筒都还需要分别设置一个低液位和一个高液位2个传感器检测不锈钢陈化筒内的酒的液位，一共需要6个传感器。为了简化设计，每个不锈钢酒陈化筒的顶部上都设有2个进出酒孔，以上层为例：将上层的3个不锈钢酒陈化筒通过不锈钢管线进行串联导通，位于首部的不锈钢陈化筒空余的进出酒孔接一个子酒阀后与公共酒路管相连接；位于尾部的不锈钢陈化筒空余的进出酒孔与辅助气路系统相连接，之间设有子气阀。只在位于首部的不锈钢陈化筒接近底部位置设有低液位传感器，只在位于尾部的不锈钢陈化筒的接近不锈钢陈化筒顶部位置设有高液位传感器。相比于并联连接方式很明显大大减少了所需要的控制阀门和所需要的传感器的数量，并且同层所需要的控制阀门和所需要的传感器的数量不会因为串联的不锈钢酒陈化筒的数量的变化而变化，因此实际串联的不锈钢酒陈化筒的数量越多，所减少的所需要的控制阀门和所需要的传感器的数量的数量也越多。公共酒路管分一路接进酒控阀门和进酒泵后与新酒存酒罐相连接；公共酒路管分一路接出酒控阀门和出酒泵后与陈酒存酒罐相连接。以上层酒路来进行说明具体的连接关系中层和下层和上层为一样的连接结构，上层具体包括三个不锈钢酒陈化筒T01、T02和T03,其中位于首部的不锈钢酒陈化筒T03靠近公共酒路管DT01侧，公共酒路管DT01接子酒阀JF101后与不锈钢酒陈化筒T03的一个进出酒孔相连接，另一个进出酒孔通过管线与不锈钢酒陈化筒T02的一个进出酒孔相连接，不锈钢酒陈化筒T02的另一个进出酒孔通过管线与不锈钢酒陈化筒T01的一个进出酒孔相连接，不锈钢酒陈化筒T01的另一个进出酒孔接子气阀QF201后与辅助气路系统的四通D106相连接。四通D106也可以设置在陈化台侧。

图2是一拖二酒路连接示意图；图3是一拖二酒路管线布局与连接示意图；为了降低成本，较优的实施方式是采用一拖二的方式进行实施，一个主控系统柜控制2个陈化柜；陈化柜采用相同的设计。同一个陈化柜的各层的都分别接各自的子酒阀后与公共酒路管DT01相连接，新酒存酒罐的输酒管上设有大功率的进酒泵B01，再分两路每路上还设有一个第一子总酒阀JF02和第二子总酒阀JF04,再接入到公共酒路管DT01。陈酒存酒罐的输酒管上接大功率出酒泵B02后分两路，一路接第一出酒阀JF03后与第一陈化柜的公共酒路管相连接，另一路接第二出酒阀JF05后与第二陈化柜的公共酒路管DT01相连接；各层分别接各自的子气阀QF201、QF202和QF203后接四通D106。也就是2个陈化柜共用一个进酒泵、一个出酒泵和一个辅助气路系统。实现简化系统降低成本的目的。

图4是辅助气路系统连接图；增加辅助气路系统的目的有两个，目的一是为了加速进酒和加速排酒，实际整体上减少同一批次酒陈化所需要的时间；目的二是为了实现尽可能的将已经陈化完成的酒尽可能排出，减少不锈钢酒陈化筒和酒路管线中残存的酒的量。辅助气路系统主要包括医用无油气泵、油气分离器、食品级过滤器、第一负压过滤器、第二负压过滤器、第一电动球阀、第二电动球阀、多个二位二通电磁阀和多个三通。实际工作需要进气通路和一个出气通路。出气通路的设置的目的在于系统在进酒时，启动进酒泵，向不锈钢陈化筒进行进酒时，需要通过设置在位于尾部的不锈钢陈化筒与辅助气路系统相连接的进出酒孔排出酒路中的内部气体，为了实现加快进酒速度，通过启动医用无油气泵，对酒路中的内部气体进行主动抽取，使得未装新酒的不锈钢陈化筒内产生负压，加速新酒流入到不锈钢陈化筒。进气通路的设置的目的在于系统在排酒时，启动出酒泵，向外进行排酒，通过启动医用无油气泵，对酒路中压入经过过滤的高压气体，加速陈酒从不锈钢陈化筒排出。具体实施例连接如下：出气口与油气分离器SY1相连接，接第一二位二通电磁阀F101后接第一三通D101，第一三通D101分两路，一路接医用无油气泵WY101，另外一路接第二二位二通电磁阀F102；第二二位二通电磁阀F102接第二三通D102，第二三通D102一路接第四三通D104，另外一路接第三二位二通电磁阀F103后接第二负压过滤器GL102；进气口接第一负压过滤器GL101接第四二位二通电磁阀F104后接第三三通D103，第三三通D103一路接医用无油气泵WY101，第三三通D103另一路接第五二位二通电磁阀F105后与第四三通D104相连接，第四三通D104接第一电动球阀QF101后与食品级过滤器SPGL101的入口相连接，食品级过滤器SPGL101的出口接第二电动球阀QF102相连接，第二电动球阀QF102与第二负压过滤器GL102相连接后与酒路管线系统相连接。以一个主控系统柜驱动2个陈化柜，每个陈化柜设有3层陈化台为例说明，酒路管线系统侧或者是辅助气路系统设有第五三通D105，第二电动球阀与第二负压过滤器相连接后与第五三通D105相连接。第五三通D105另外两个口分别接手动开/关球阀QF103/QF104后接四通D106/D107后分别再接各自的子气阀后与两个陈化柜的上层、中层和下层的位于尾部的不锈钢陈化筒空余的进出酒孔相连接。

图5是水路系统连接图，图6是水路管线布局与连接示意图，为了简化水路管路的复杂性，一：充分利用外接自来水自有的水压来实现供水，减少水泵的需求；二：同层不锈钢槽采用连通设计，共用排水控制阀和进水控制阀，减少控制阀的数量；三：充分利用超声波陈化过程中必然会产生水温上升的问题，因此每次冷却换水时，仅仅只是更换部分温水，保证不锈钢槽中的水温不会低于预先设置的阀值。具体连接为,同层的多个不锈钢槽的排水口采用连通管先连通后接排水控制阀后与公共排水管相连接；同层的多个不锈钢槽的进水口采用连通管先连通后接进水控制阀后与公共进水管相连接，公共进水管与外部自来水管相连。在公共进水管上还设有水过滤器，保证输入的水质。还是以陈化柜设有3层陈化台，分别上层、中层和下层,每个陈化台上具有3个不锈钢酒陈化筒为例说明。对应每层同一高度设置有3个不锈钢槽，同一层的3个不锈钢槽都设有一个入水口，3个入水口通过连通管道先进行连通后再接一个进水阀,各层分别接进水阀SF01\SF02\SF03,分别通过控制各层的进水阀控制是否注入新的自来水。为了保证注入的水的质量，一般还会设置水过滤器SGL01,实现接入的自来水过滤后再注入。同时还可以选择在自来水总的入口处设置可控或手动阀门ZF01，方便整体控制。同一层的3个不锈钢槽都设有一个排水口，3个入水口通过连通管道先进行连通后再接一个排水阀SF04\SF05\SF06后与公共排水管相连接。

对于大批量的在工业上的应用，不得不考虑到在工业应用的实际问题。必然追求低成本、高效率和高品质。为了保证获得较好的陈化效果，因此对于陈化装置基本维持已有的设计，不做减法设计。对于设备成本影响较大的是采用的各类阀门的数量，传感器的数量、PLC控制主机、主控电脑、医用无油气泵和各类的泵的数量。如酒路管线系统的改进说明，大批量的减少了控制阀和传感器的数量，使得原一台PLC控制主机的控制端口数量仅可满足一个机柜3层每层3个不锈钢陈化筒的控制需要；经过改进后酒路管线系统的改进后一台PLC控制主机的控制端口数量同时控制两个陈化柜3层每层3个不锈钢陈化筒的控制需要。因此系统可设置为一个主控系统柜(一台PLC控制主机)带两个陈化柜，可降低成本。同样两个陈化柜有一台PLC控制主机控制，考虑到每一批次酒陈化流程，主要消耗的时间在进酒、酒陈化和出酒三个流程，酒路控制和辅助气路系统也只在进酒和出酒环节需要控制，特别是辅助气路系统中含有高成本的部件，通过分时控制复用辅助气路系统，实现两个陈化柜为共用一套辅助气路系统，实现进一步整体降低成本的目的。

以下详细说明高效超声波酒陈化系统的主要工作流程：

一：进酒流程。

可选择进入分层进酒流程，具体实施例如下：当系统初始开始工作或者是陈酒排出后，需要向不锈钢陈化筒内引入新酒时，可根据外接匹配的酒管的负载能力，选择多层同时工作或单层串行工作。一般不同的陈化柜要求分时工作，原因在于辅助气路系统、进酒泵、出酒泵的负载能力有限，如果都要求同时进行则对其负载能力要求更高，必然带来更大的成本要求。而实际上根据陈化的进程，其各个陈化柜的进酒、出酒和陈酒流程可错开时间，保证设备的分时复用。以下以第一陈化柜的进酒操作和出酒操作为例来具体说明进酒流程，时间可以选择控制逐层进酒，也可以同一陈化柜多层并行进酒，由于受到所选择的各个泵的负载能力限制，一般两个陈化柜分时进入进酒流程和出酒流程，

分时工作具体示例如下：在系统运行过程中，各个酒路、气路和水路系统上的手动阀门一般都保持常开，停机时一般都保持常闭；控制关闭第四二位二通电磁阀F104、第二二位二通电磁阀F102、第二电动球阀QF102、第一电动球阀QF101；控制打开第一二位二通电磁阀F101、第五二位二通电磁阀F105、第三二位二通电磁阀F103；打开子气阀QF201(如果是多层同时工作，把同一陈化柜的多层的子气阀都打开)；关闭第一出酒阀JF03，打开子总酒阀JF02和子酒阀JF101(如果是多层同时工作，把同一陈化柜的多层的子酒阀都打开)；同时启动医用无油气泵WY101和启动进酒泵B01，启动医用无油气泵的目的在于通过辅助气路系统将酒路系统中的气体快速的抽离，并经过油气分离器SY1和第二负压过滤器GL102两级过滤后排出，使得不锈钢酒陈化筒内产生负压，加速新酒的流入，在这个过程中同层只需要监控该层的高液位传感器，当监控到高液位传感器传输的该不锈钢酒陈化筒内新酒液位达到预设的高度时，则说明该层的所有不锈钢酒陈化筒内的新酒已经都装满，立即关闭该层所在的子酒阀和子气阀，如果是单层工作，还需要同时关闭医用无油气泵WY101和关闭出酒泵B01。如果是多层工作，还打开下一陈化层所在的子气阀和子酒阀，过程监控该陈化层的高液位传感器，当监控到该陈化层的高液位传感器所在的不锈钢酒陈化筒内新酒液位达到预设的高度，则关闭所在层的子酒阀和子气阀，并开启下层进酒操作，直到各层进酒都完成后再关闭医用无油气泵WY101和关闭出酒泵B01。只需要监控该层的高液位传感器的原因在于，进酒时先装满不锈钢酒陈化筒T03后，才会流入不锈钢酒陈化筒T02,不锈钢酒陈化筒T02装满后才流入到不锈钢酒陈化筒T01，高液位传感器设置在不锈钢酒陈化筒T01内，因此检测到不锈钢酒陈化筒T01装满，则该层的所有不锈钢酒陈化筒都应该已经装满了。

根据实际需要，可以控制多层并行进酒，也就是两个陈化柜的所有层同时进酒，当然也可以是一个陈化柜多层并行进酒，也就是多层进酒流程，具体实施例如下：

控制关闭第四二位二通电磁阀F104、第二二位二通电磁阀F102、第二电动球阀QF102、第一电动球阀QF101；控制打开第一二位二通电磁阀F101、第五二位二通电磁阀F105、第三二位二通电磁阀F103；打开第一陈化柜和第二陈化柜的所有子气阀QF201、QF202、QF203、QF204、QF205、QF206；关闭第一出酒阀JF03和第二出酒阀JF05，打开第一子总酒阀JF02、第二子总酒阀JF04,这时与串行的不同在于同时打开第一陈化柜和第二陈化柜的所有子酒阀JF101、JF102、JF103、JF201、JF202、JF203；同时启动医用无油气泵WY101和启动进酒泵B01，医用无油气泵WY101执行将不锈钢酒陈化筒内气体抽离的操作，使得不锈钢酒陈化筒内产生负压；进酒泵B01执行将新酒抽入不锈钢酒陈化筒的操作；过程监控所有的高液位传感器，当监控到存在高液位传感器传输的该不锈钢酒陈化筒内新酒液位达到预设的高度时，立即关闭该高液位传感器所在层的子酒阀和子气阀，直到所有子酒阀和子气阀都关闭时，立即关闭医用无油气泵WY101、关闭进酒泵B01、第一子总酒阀JF02和第二子总酒阀JF04，完成两个陈化柜的进酒流程。

二：陈化流程。

当确认进酒完成后，启动陈化流程。具体为控制位于主控系统柜中对应该层的超声波驱动板开始工作，驱动不锈钢槽的底部的超声波发生器产生超声波，并通过不锈钢槽传递到不锈钢槽中的水体中，通过水体再将超声波传入不锈钢陈化筒，对不锈钢陈化筒内的酒进行超声波间接陈化。陈化的时间和强度用户可选择采用系统内置的自动陈化流程，也可以选择手动自定义陈化流程进行陈化，陈化参数可根据陈化的新酒和用户的要求进行灵活调整。在陈化过程中监控不锈钢槽中的水的温度，当监控到水的温度达到或超过预先设置的高温阀值时，启动排水操作，控制打开该层对应的排水阀，将不锈钢槽中的部分温水排出后，排出比例可根据环境温度和自来水的温度设置，一个较为通用的实施例是，排出1/4～2/3左右的温水后关闭排水阀,优选1/2或1/3，打开进水阀向该层重新补充入冷水，中和降低不锈钢槽中的水的温度；通过部分更换温水实现控制不锈钢槽中的水的温度在预先设置的范围内工作。不全部更换的目的在于维持不锈钢槽中的水的温度不低于预先设置的范围，因为水温过低，实际也会降低陈化效果。当不锈钢酒陈化筒内的酒陈化完成后，启动换酒流程，也就是先进行出酒流程，完成后再进行进酒流程，进酒流程完成后再进行陈化流程，一直反复。

三：出酒流程:

可选择采用分层出酒流程，具体实施例如下：需要控制打开第四二位二通电磁阀F104、第二二位二通电磁阀F102、第二电动球阀QF102、第一电动球阀QF101；控制关闭第一二位二通电磁阀F101、第三二位二通电磁阀F103、第五二位二通电磁阀F105；打开子气阀QF201如果是多层同时工作，把同一陈化柜的多层的子气阀都打开；关闭子总酒阀JF02，打开第一出酒阀JF03和子酒阀JF101如果是多层同时工作，把同一陈化柜的多层的子酒阀都打开)；同时启动医用无油气泵WY101和启动出酒泵B02，启动医用无油气泵的目的在于通过辅助气路系统将外部的气体吸入，并通过第一负压过滤器GL101过滤后进入医用无油气泵WY101加压后再经过一级食品级过滤器SPGL101的过滤，经过多级过滤后的干净高压气体压入酒路系统，帮助将酒路系统中已经完成陈化的酒通过第一出酒阀送入到陈酒存酒罐中。同时只需要监控该层的低液位传感器，当监控到低液位传感器传输的该不锈钢酒陈化筒内新酒液位达到预设的低位时，则说明该层的所有不锈钢酒陈化筒内的陈酒已经基本排出，需要再延迟T秒后，再关闭该层所在的子酒阀和子气阀，T选择5～20。启动下一层的出酒操作，开启该层所在的子酒阀和子气阀，同时监控该层的低液位传感器，当监控到低液位传感器传输的该不锈钢酒陈化筒内新酒液位达到预设的低位时，则延迟T秒时间后，再关闭该层所在的子酒阀和子气阀，直到所有层的出酒操作都完成；则立即关闭医用无油气泵WY101、关闭出酒泵B02、关闭第二电动球阀QF102和关闭第一电动球阀QF101。只需要监控该层的低液位传感器的原因在于，排酒时先排不锈钢酒陈化筒T01，排干净后，才会进一步排不锈钢酒陈化筒T02,不锈钢酒陈化筒T02排干净后继续排不锈钢酒陈化筒T03，低液位传感器设置在不锈钢酒陈化筒T03内，因此检测到不锈钢酒陈化筒T03酒基本排出后，则该层的所有不锈钢酒陈化筒都应该已经基本排出。需要再延迟一定时间后，再关闭该层所在的子酒阀和子气阀的原因在于由于低液位传感器的安装位置必然距离实际的筒底部还有一些距离，如果立即关闭各个阀门，实际还有部分陈酒未得到排出，多延时一段时间是为了利用高压气体将不锈钢酒陈化筒内及之间连接的管线内的酒尽可能吹干净，可提供每次实际有效陈酒的产量，减少陈酒残余的量，常规的系统每次排酒完成后，其管线内部残余的已经陈化过的酒有10多升，而本系统优化后，实际管线内部残余的已经陈化过的酒减低到了只有0.7升左右；大大减少过度陈化的比例，保证陈化酒的品质。

根据实际需要，可以控制多层并行出酒，也就是两个陈化柜的所有层同时出酒，当然也可以是一个陈化柜多层并行出酒，也就是多层出酒流程具体实施为：

控制打开第四二位二通电磁阀F104、第二二位二通电磁阀F102、第二电动球阀QF102、第一电动球阀QF101；控制关闭第一二位二通电磁阀F101、第三二位二通电磁阀F103、第五二位二通电磁阀F105；打开所有子气阀QF201、QF202、QF203、QF204、QF205、QF206；打开第一出酒阀JF03和第二出酒阀JF05；同时启动医用无油气泵WY101和启动出酒泵B02，启动医用无油气泵的目的在于通过辅助气路系统将外部的气体吸入，并通过油气分离器SY1后进入医用无油气泵WY101加压后再经过一级食品级过滤器SPGL101的过滤，经过多级过滤后的干净高压气体压入酒路系统，同时监控所有层的低液位传感器，当监控到低液位传感器传输的该不锈钢酒陈化筒内新酒液位达到预设的低位时，则延迟T秒时间后，其中T>5,再关闭该层所在的子酒阀和子气阀，直到所有层的子酒阀和子气阀都关闭；则立即关闭医用无油气泵WY101、关闭出酒泵B02、关闭第二电动球阀QF102和关闭第一电动球阀QF101；同时立即关闭第一出酒阀JF03和第二出酒阀JF05。完成两个陈化柜的出酒。

当然基于设备还可以根据需要，增加设置清洗流程等。

以上所揭露的仅为本发明一种实施例而已，当然不能以此来限定本权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。