煙葉成熟采摘后必須經(jīng)過烘烤加工才能制成工業(yè)用煙。近年來由中國煙草局大力推廣的三段式烘烤技術(shù)，即通過對烘烤環(huán)境溫度、濕度和時間調(diào)控，實現(xiàn)對煙葉水分動態(tài)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的協(xié)調(diào)，達到最終將煙葉烤黃、烤干與烤香的統(tǒng)一。該工藝將煙葉的烘烤過程分為3個階段：第1階段為變黃期；第2階段為定色期；第3階段為烘干期。在烘烤過程中，溫度和濕度的測量與控制，是決定能否烤出合格質(zhì)量煙葉的關(guān)鍵。

　　目前，廣大煙區(qū)多數(shù)炕房已加裝熱風循環(huán)裝置，而使用的溫度測量器具卻是酒精的或煤油的玻璃管溫度計(煙區(qū)稱之為火表)，控制方法采用人工或者是單片機控制啟閉回風門(用于排濕，控制濕球溫度)、火門或鼓風機(控制火爐火勢，間接控制干球溫度)。在這個控制過程中，溫濕度參數(shù)作為一個重要的執(zhí)行參量，其精確度和準確度關(guān)系著烤煙的成敗。

　　1 干濕球溫度計

　　在現(xiàn)代的烤煙技術(shù)中，溫濕度參量的提取主要是靠干濕球溫度計。由于干濕球溫度計結(jié)構(gòu)簡單，而且低成本，在過去相當長的一段時間內(nèi)，千濕球濕度計是使用最多的一種類型，是基本測量法，如果使用經(jīng)過校準的溫度計，并且正確操作，例如阿斯曼濕度計，可以得到準確的、可靠的、可重復的測量結(jié)果。因此在過去這種濕度計經(jīng)常被用做標準。但是它也存在著許多的缺點。

　　①它要求使用者要具有很好的操作經(jīng)驗，許多操作者，特別是在工業(yè)領(lǐng)域，沒有足夠的精力和時間，因此得到的結(jié)果是不準確的，也是不可靠的，人為因素較大。

　　②需要某些技巧以得到準確的測量結(jié)果，并需要進行計算才能得到最終結(jié)果。

　　③要求大量的氣體樣品，并且氣體樣品有可能被濕紗布加濕。當被測氣體的相對濕度低于1 5%RH時，要想使?jié)袂驕囟鹊玫阶銐虻慕档秃芾щy。當濕球溫度低于0℃時，很難得到可靠的結(jié)果。由于要不斷地給濕球溫度計補充水，因此體積不可能太小。

　　④ 由于灰塵、油性物質(zhì)或其它污染物會污染紗布，或者水流動不足，都會導致濕球溫度偏高，最終導致的相對濕度結(jié)果偏高。

　　⑤ 另外對結(jié)果產(chǎn)生影響的因素還有溫度測量誤差、風速、輻射誤差等。在20℃時，干濕球溫度差的誤差為0．1℃時，相對濕度的誤差為1%RH。

　　由此我們可以看出，以此為參量的烘烤工藝就會產(chǎn)生偏差，而且這個烘烤過程一般需要幾十個小時，完全由人工或半人工控制烤房燃燒室的火候并監(jiān)測烤房溫度，所以煙農(nóng)勞動強度很大；而且不能精確控制烤房內(nèi)的溫濕度，也不能對烤程精確計時，使烤出的煙葉質(zhì)量差異較大，不利于工業(yè)配方。煙葉初烤過程中，烤房內(nèi)溫度的準確測量和有效控制是烘烤的核心和煙葉質(zhì)量的根本保證。測量不精確、使用不便的溫度計，被動的控制方法等成為制約煙葉烘烤質(zhì)量提高的瓶頸問題。

圖1檢測裝置結(jié)構(gòu)框圖

　　2 射頻識別技術(shù)

　　RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)以非接觸式、存儲容量大、識別速度快、距離遠、操作快捷方便、可多卡識另 等優(yōu)點而備受關(guān)注。隨著RFID技術(shù)成熟與RFID標簽成本的下降，逐步呈現(xiàn)一些具有實際應用價值的發(fā)展趨勢，其中之一是RFID與溫度傳感器相結(jié)合。溫度傳感器與RFID芯片結(jié)合在一起，只占很小的空間，其附加成本微乎其微。傳感器只需一個單一的溫度校準點(在芯片測試的瞬間)，既可以使制造商大大節(jié)省生產(chǎn)成本，也能使終端用戶得到好處。

　　將溫度傳感與RFID結(jié)合起來可以為易腐壞食品、藥品和物流中任何其他對溫度敏感的物品采集溫度信息，也可以為許多醫(yī)藥診斷試驗和程序提供及時的數(shù)據(jù)。

　　RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，系統(tǒng)由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成。基本工作原理是當標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標簽或主動標簽)，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。閱讀距離，也稱為作用距離是無線射頻識別系統(tǒng)的另一主要性能指標。范圍從0m～l00m左右不等。

　　3 系統(tǒng)組成思想及特點

　　在煙葉的烘烤工藝中，我們采用帶有溫度和濕度校準點的無源芯片作為數(shù)據(jù)參數(shù)源，然后通過它們與解讀器之間的數(shù)據(jù)傳輸，經(jīng)過計算進行控制，基本結(jié)構(gòu)框圖如圖l所示。分為發(fā)射模塊和接收處理模塊，兩者之間通過射頻實現(xiàn)無線通信。發(fā)射模塊的功能是將檢測到的信號通過天線以數(shù)字形式(FSK調(diào)制)發(fā)射出去，主要由溫度傳感器、信 發(fā)射器以及發(fā)射天線等組成；接收處理模塊 《將發(fā)射模塊發(fā)出的信號進行接收，然后處理判斷，并完成顯示、控制以及報警等功能。

　　在RFID技術(shù)上的自動烘烤系統(tǒng)根據(jù)煙葉的不同品質(zhì)自動控制好各個時期的溫度與溫度，使煙葉的變黃與失水干燥協(xié)調(diào)同步，保證煙葉的烘烤質(zhì)量。系統(tǒng)能檢測并數(shù)字顯示炕房內(nèi)溫度、濕度，能按預定的工藝曲線自動控制烘烤過程，溫濕度超標能聲光報警，能通過人機對話，對控制過程進行人工于預。

　　采用射頻識別技術(shù)進行溫濕度的測量，具有許多傳統(tǒng)方式無法比擬的優(yōu)點。

　　①采樣數(shù)據(jù)精確，數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)斤@示或控制設(shè)備上，不含人為因素，不易被環(huán)境因素干擾。

　　② 采樣點多，而且接近被測點。由于RFID技術(shù)可以進行多卡識別，那么可以設(shè)置更多的采樣點，射頻技術(shù)的克服惡劣環(huán)境的特點，使我們可以將溫度傳感器置于被測物內(nèi)部，可以充分掌握每一點的溫度和濕度參量，不存在盲點。

　　③ 由于是無線通信，所以減少了信號線的鋪設(shè)，節(jié)約成本，也減少了環(huán)境對數(shù)據(jù)的影響。

　　④ 采用無源標簽的溫濕度傳感，尺寸小，功耗低，不需要電源的設(shè)計和連接。使采樣靈活、方便。

　　⑤采集數(shù)據(jù)量大，可以進行數(shù)據(jù)的記憶和統(tǒng)計工作，方便于工藝的改進。

　　⑥采樣電路集成化，保護后抗干擾和抗污損能力強，不需要過多的保養(yǎng)和維護，節(jié)省人力和財力。

　　⑦ 由于標簽的識別功能，可以將標簽和生產(chǎn)出的烤煙進行綁定，一路跟隨，就像身份標識一樣，記錄相關(guān)的一切信息，便于查詢。這是其它任何方法所無法比擬的。

　　總之，RFID技術(shù)不光在煙草行業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和運輸管理方面發(fā)揮其強大的作用，在煙葉烘烤過程中的應用也將是一個必然。