酿酒容器的自动添酒方法、系统及设备

摘要

本发明涉及酿酒技术领域，提供一种酿酒容器的自动添酒方法、系统及设备。酿酒容器的自动添酒方法，包括：根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量，确定达到预设挥发量的设定时间，到达设定时间则启动自动添酒设备，自动添酒设备根据所述酿酒容器的液位变化获取所需添酒量并按照所需添酒量向所述酿酒容器中加酒。本发明提出的酿酒容器的自动添酒方法、系统及设备，能够自动得出添酒时间和所需添酒量，添酒时间和添酒量更加准确，无需人为操作，有助于提升酿酒品质。

权利要求

1.一种酿酒容器的自动添酒方法，其特征在于，包括：根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量，确定达到预设挥发量的设定时间，到达设定时间则启动自动添酒设备，自动添酒设备根据所述酿酒容器的液位变化获取所需添酒量并按照所需添酒量向所述酿酒容器中加酒；

所述根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量的步骤，按照下述线性关系式计算：

Y＝a+bX；

其中，X为总体自变量，Y为酒在单位时间内的挥发量，a、b为常数，根据酒在单位时间内的挥发量和总体自变量的一元线性经验回归方程计算a、b，计算公式如下：其中，Xi为第i次试验得到的总体自变量，Yi为第i次试验得到的酒在单位时间内的挥发量， 为试验数据中的总体自变量的平均值， 为试验数据中酒在单位时间内的挥发量的平均值，和X为一组对应的酒在单位时间内的挥发量和总体自变量；

总体自变量与环境温度和环境湿度的关系式为：X＝T+ML；

其中，X为总体自变量，T为环境温度，L为环境湿度的变化量，M为环境湿度与环境温度的相关系数，所述环境湿度与环境温度的相关系数M根据采集的试验数据确定，步骤如下：按照温湿度传感器的精度对温湿度需要测量的间隔进行划分，得到试验数据；

根据所述试验数据得出，相同的环境湿度下环境温度每升高0.1摄氏度，所述试验数据中所述酒在单位时间内的挥发量为v毫升；

所述试验数据中所述酒在单位时间内的挥发量为v毫升，所述环境湿度增加c相对湿度；

得到所述环境湿度每减少c相对湿度时所述酒在单位时间内的挥发量与所述环境温度每增加0.1摄氏度时所述酒在单位时间内的挥发量相同；

得到所述环境湿度减少c相对湿度对应于所述环境温度增加0.1摄氏度；

将所述环境湿度的变化量转换为所述环境温度，得到：ML＝0.1(L1‑50)/c，其中，(L1‑50)为环境湿度的变化量，c为试验得出的常数。

2.根据权利要求1所述的酿酒容器的自动添酒方法，其特征在于，所述根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量的步骤中，所述线性关系式：

Y＝a+bX，

通过多个试验样本的试验数据以正态分布进行统计分析得出；

所述总体自变量X与环境温度和环境湿度的关系式中：X＝T+0.1(L1‑50)/c，其中，T为环境温度，L1为环境湿度，c为常数，c表示环境湿度变化量，此环境湿度变化量与环境温度变化0.1℃的单位时间内的挥发量相同。

3.根据权利要求1所述的酿酒容器的自动添酒方法，其特征在于，所述酿酒容器的液位变化的获取方法：

基于所述酿酒容器的实体模型，以及液位探测仪测得的所述酿酒容器内的液面高度与液体体积变化量的数学关系式，通过所述液位探测仪测得的液面高度得出所述液体体积变化量，所述液体体积变化量为所述所需添酒量。

4.一种酿酒容器的自动添酒系统，其特征在于，包括：计算分析模块，执行权利要求1‑3任一项所述的酿酒容器的自动添酒方法。

5.一种基于权利要求1‑3中任意一项所述的酿酒容器的自动添酒方法的自动添酒设备，其特征在于，包括：

移动添加装置，包括移动部件、支撑部件和储酒容器，所述移动部件上设置支撑部件，所述支撑部件上设置储酒容器，所述储酒容器上设置用于向酿酒容器添酒的输送件，所述输送件或所述支撑部件上设有对应于所述酿酒容器的容器口的液位探测件；

温湿度测量部件，用于测量环境温度和环境湿度。

6.根据权利要求5所述的酿酒容器的自动添酒设备，其特征在于，所述支撑部件包括底座、纵向调节组件和横向调节组件，所述纵向调节组件和所述横向调节组件相互连接，且所述纵向调节组件和所述横向调节组件中的一个连接于所述底座；

所述输送件连接于所述纵向调节组件和所述横向调节组件中远离所述底座的一个。

7.根据权利要求6所述的酿酒容器的自动添酒设备，其特征在于，所述液位探测件位于所述输送件的出口位置，所述输送件的出口位置固定于所述纵向调节组件或所述横向调节组件。

8.根据权利要求5所述的酿酒容器的自动添酒设备，其特征在于，所述移动部件包括寻迹器件和照明装置，所述寻迹器件用于识别酿酒环境中的预设路径，所述照明装置用于为所述移动添加装置提供光照。

9.根据权利要求5所述的酿酒容器的自动添酒设备，其特征在于，所述温湿度测量部件连接于所述移动添加装置。

说明书

酿酒容器的自动添酒方法、系统及设备

技术领域

[0001] 本发明涉及酿酒技术领域，尤其涉及酿酒容器的自动添酒方法、系统及设备。

背景技术

[0002] 葡萄酒的酿造过程中，尤其是很多红葡萄酒，在橡木桶储存的时间较长，储存过程中，橡木桶微氧渗透以提高葡萄酒质量。微氧渗透使得橡木桶中酒的体积因缓慢挥发而减
少，从而橡木桶中空隙越来越大，橡木桶中氧含量升高，从而加速橡木桶内葡萄酒氧化，甚
至因橡木桶中空隙过大而败坏。

[0003] 为了保证葡萄酒的酿造质量，每隔一段时间，需要用同样的葡萄酒将橡木桶添满，以减少葡萄酒与空气的接触，进而防止橡木桶的上部空间与空气接触的葡萄酒发生氧化以
及减少酿造过程中SO2带来不利的影响。现有的添酒方式为人工添加，人工把握添酒时间或
按照经验时间添酒，在添加过程中，由于酒窖中的酒桶的数量较多，依靠人力来进行添酒会
消耗大量的人力、物力和精力。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种酿酒容器的自动添酒方法，能够自动得出添酒时间和所需添酒量，添酒时间和添酒量更加准
确，无需人为操作，有助于提升酿酒品质。

[0005] 本发明还提出一种酿酒容器的自动添酒系统。

[0006] 本发明还提出一种酿酒容器的自动添酒设备。

[0007] 根据本发明第一方面实施例的酿酒容器的自动添酒方法，包括：

[0008] 根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量，确定达到预设挥发量的设定时间，到达设定时间则启动自动添酒设备，自动添酒设备根据所述酿酒容
器的液位变化获取所需添酒量并按照所需添酒量向所述酿酒容器中加酒。

[0009] 根据本发明的一个实施例，所述根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量的步骤，

[0010] 按照下述线性关系式计算：

[0011] Y＝a+bX；

[0012] 其中，X为总体自变量，Y为酒在单位时间内的挥发量，a、b为常数；

[0013] 总体自变量与环境温度和环境湿度的关系为：

[0014] X＝T+ML；

[0015] 其中，X为总体自变量，T为环境温度，L为环境湿度的变化量，M为环境湿度与环境温度的相关系数。

[0016] 根据本发明的一个实施例，所述根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量的步骤，

[0017] 按照所述线性关系式：

[0018] Y＝a+bX，

[0019] 通过多个试验样本的试验数据以正态分布进行统计分析得出。

[0020] 根据本发明的一个实施例，所述总体自变量X与环境温度和环境湿度的关系式中：

[0021] X＝T+0.1(L1‑50)/c，

[0022] 其中，T为环境温度，L1为环境湿度，c为常数，c表示环境湿度变化量，此环境湿度变化量与环境温度变化0.1℃的单位时间内的挥发量相同。

[0023] 根据本发明的一个实施例，所述酿酒容器的液位变化的获取方法：

[0024] 基于所述酿酒容器的实体模型，以及液位探测仪测得的所述酿酒容器内的液面高度与液体体积变化量的数学关系式，通过所述液位探测仪测得的液面高度得出所述液体体
积变化量，所述液体体积变化量为所述所需添酒量。

[0025] 根据本发明第二方面实施例的酿酒容器的自动添酒系统，包括：计算分析模块，执行上述所述的酿酒容器的自动添酒方法。

[0026] 根据本发明第三方面实施例的酿酒容器的自动添酒设备，包括：

[0027] 移动添加装置，包括移动部件、支撑部件和储酒容器，所述移动部件上设置支撑部件，所述支撑部件上设置储酒容器，所述储酒容器上设置用于向酿酒容器添酒的输送件，所
述输送件或所述支撑部件上设有对应于所述酿酒容器的容器口的液位探测件；

[0028] 温湿度测量部件，用于测量环境温度和环境湿度。

[0029] 根据本发明的一个实施例，所述支撑部件包括底座、纵向调节组件和横向调节组件，所述纵向调节组件和所述横向调节组件相互连接，且所述纵向调节组件和所述横向调
节组件中的一个连接于所述底座；

[0030] 所述输送件连接于所述纵向调节组件和所述横向调节组件中远离所述底座的一个。

[0031] 根据本发明的一个实施例，所述液位探测件位于所述输送件的出口位置，所述输送件的出口位置固定于所述纵向调节组件或所述横向调节组件。

[0032] 根据本发明的一个实施例，所述移动部件包括寻迹器件和照明装置，所述寻迹器件用于识别酿酒环境中的预设路径，所述照明装置用于为所述移动添加装置提供光照。

[0033] 根据本发明的一个实施例，所述温湿度测量部件连接于所述移动添加装置。

[0034] 本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

[0035] 本发明的实施例，根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量，确定达到预设挥发量的设定时间，到达设定时间则启动自动添酒设备，自动添酒设备
根据酿酒容器的液位变化获取所需添酒量并按照所需添酒量向酿酒容器中加酒；将环境温
度和环境湿度作为影响因素，根据环境温度和环境湿度条件得出单位时间内的挥发量，多
个单位时间内的单位时间的挥发量累加到预设挥发量，则进行加酒，加酒时间确定更加科
学、准确，便于精确调控加酒时间；确定加酒时间后，再获取所需添酒量，依据所需添酒量进
行添加，使添酒更加准确，减少浪费，也能保证酿酒效果。

[0036] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。

[0038] 图1是本发明实施例提供的酿酒容器的自动添加方法的添酒时间得出过程示意图；

[0039] 图2本发明实施例提供的酿酒容器的自动添加方法的液位变化得出过程的示意图；

[0040] 图3是本发明实施例提供的酿酒容器的自动添加系统的示意图；

[0041] 图4是本发明实施例提供的酿酒容器的自动添加设备的结构示意图。

[0042] 附图标记：

[0043] 1：底座；2：转轮；3：支撑底架；4：照明装置；5：温湿度测量部件；6：支撑臂；7：支撑悬臂；8：温度传感器；9：液位探测件；10：出口位置；11：输送泵；12：输送件；13：储酒容器；
14：供电模块；15：计算分析模块。

具体实施方式

[0044] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

[0045] 在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置
关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而
不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此
不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而
不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0046] 在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以
是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领
域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

[0047] 在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第
一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或
仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”
可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特
征。

[0048] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性
表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可
以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领
域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征
进行结合和组合。

[0049] 本发明的一个实施例，结合图1至图3所示，提供一种酿酒容器的自动添酒方法，包括：根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量，确定达到预设挥
发量的设定时间，到达设定时间则启动自动添酒设备，自动添酒设备根据酿酒容器的液位
变化获取所需添酒量并按照所需添酒量向酿酒容器中加酒。

[0050] 每次添酒间隔时间的长短取决于酿酒容器中空隙形成的速度，而空隙形成的速度取决于酿酒容器中酒的挥发量，挥发量与酒窖中的温度、湿度、酿酒容器的材料和大小以及
密封性等因素相关，温度和湿度为挥发量影响因素中的变量。

[0051] 本实施例中，将环境温度和环境湿度作为影响因素，根据环境温度和环境湿度条件得出单位时间内的挥发量，多个单位时间内的单位时间的挥发量累加到预设挥发量，则
进行加酒，加酒时间确定更加科学、准确，便于精确调控加酒时间。确定加酒时间后，再获取
所需添酒量，依据所需添酒量进行添加，使添酒更加准确，减少浪费，也能保证酿酒效果。

[0052] 其中，单位时间一般为每小时或每天，单位时间根据试验过程的采样时间差确定。环境温度和环境湿度为确定时间点的温度和湿度，或者为单位时间内的平均温度和平均湿
度，一般选择平均温度和平均湿度，对单位时间内的挥发量核算更准确。环境温度为基于酿
酒容器中温度与酒窖中温度核算出的有效温度。环境湿度为酒窖中的相对湿度。

[0053] 其中，预设挥发量可以设定为与所需添酒量相同，或者，与所需添酒量在设定偏差范围内。一般情况下，预设挥发量与所需添酒量保持在设定偏差范围内，在添酒前，通过液
位变化获取所需添酒量，保证添酒量准确无误。

[0054] 本实施例，适用于葡萄酒以及其他果酒，酿造过程需要添酒的酿造方式均适用，酿酒容器一般为橡木桶。

[0055] 相对于现有技术中，橡木桶中储存的葡萄酒每周需要添加两次，当本实施例应用于葡萄酒添酒，可以代替人工对橡木桶进行定量添加，根据实际情况自动调节添加时间和
添酒量，酿酒过程控制更精准，提高添加的效率和精度，添酒过程不受季节以及气候变化的
干扰，以保证葡萄酒在发酵和储存过程中口感和品质，也降低人工成本。

[0056] 在另一个实施例中，添酒前，对预设挥发量与所需添酒量进行比较，以确保添酒准确性。若获取到的所需添酒量与预设挥发量超出设定偏差范围，则进行添酒。若获取到的所
需添酒量与预设挥发量超出设定偏差范围，则第二次核算是否达到预设挥发量以及第二次
获取所需添酒量，若第二次的预设挥发量与所需添酒量保持在设定偏差范围内，则进行添
酒，否则，进行第三次的数据核算和获取，并发出警报。数据核算和获取的次数不限于三次，
可根据需要设置。

[0057] 在另一个实施例中，提供单位时间内挥发量的计算方式。

[0058] 根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量的按照一元线性关系式计算：

[0059] Y＝a+bX；

[0060] 其中，X为总体自变量，Y为酒在单位时间内的挥发量，a、b为常数。

[0061] 其中，环境温度和环境湿度与酒在单位时间内的挥发量的呈一元线性关系，是基于多次试验数据进行统计分析得出的。

[0062] 总体自变量与环境温度和环境湿度的关系为：

[0063] X＝T+ML；

[0064] 其中，X为总体自变量，T为环境温度，L为环境湿度的变化量，M为环境湿度与环境温度的相关系数。

[0065] 进一步的，根据多次试验采集的数据，确定环境湿度与环境温度的相关系数M。对不同环境温度和不同环境湿度均进行试验，从而得出在此温湿度情况下的挥发量。

[0066] 需要说明的是，在酒窖中，对葡萄酒的挥发量影响最大的就是环境温度与环境湿度，而由于如果将环境温度和环境湿度直接代入进行分析会增加变量的个数，对后续的数
据分析造成影响，所以将环境温度和环境湿度表征为总体自变量，其中，环境湿度的选择是
相对湿度(RH)。酒窖中的温度是13℃左右，大约在12℃‑14℃之间浮动，酒窖中湿度为50％
RH‑85％RH之间，一般环境湿度不低于50％RH，若低于50％RH，不利于葡萄酒的存放，特别是
对于盛装葡萄酒的橡木桶，环境湿度低于50％RH会造成橡木桶出现干裂的问题，进而影响
橡木桶中葡萄酒的挥发量。

[0067] 确定环境湿度与环境温度的相关系数M，具体试验步骤如下：

[0068] 按照温湿度传感器的精度对温湿度需要测量的间隔进行划分，(一般温度间隔为0.1℃，需要测量20组，湿度测量间隔为1％RH，需要测量30组)根据排列组合分析测得共有
600组数据。其中，单位时间内的挥发量是随着环境温度的升高而增加，单位时间内的挥发
量随着环境湿度的升高而减小。

[0069] 经过试验分析，第一步需要在保证在同样的湿度之下，通过实验得出温度每升高0.1℃，单位时间内的挥发量为vmL；以及，单位时间内挥发量每增加vmL，此时环境湿度会增
加cRH，得出环境湿度每减少cRH和环境温度增加0.1℃的单位时间内的挥发量相同，即可以
表征为：环境湿度减少cRH(c为试验得出的常数)，对应于环境温度增加0.1℃。根据上述，可
将环境湿度的变化转换为环境温度，ML＝0.1(L1‑50)/c，其中，(L1‑50)为环境湿度的变化
量，c为试验得出的常数。

[0070] 总体自变量X的计算公式表示为：

[0071] X＝T+0.1(L1‑50)/c，

[0072] 其中，T为环境温度，L1为环境湿度，(L1‑50)为环境湿度的变化量，c为试验得出的常数。

[0073] 上述实施例中，用环境湿度表征环境温度作为总体自变量X，实际应用中，还可以用环境温度表征环境湿度作为总体自变量X，总体自变量X表示为：X＝KT+L，K为确定环境湿
度与环境温度的相关系数，计算过程可参考上述方法。

[0074] 进一步的，根据环境温度和环境湿度得出酿酒容器中酒在单位时间内的挥发量的步骤，

[0075] 按照上述线性关系式：Y＝a+bX，

[0076] 通过多个试验样本的试验数据以正态分布进行统计分析得出，即得出准确的常数a、b。

[0077] 环境温度和环境湿度与酒在单位时间内的挥发量的一元线性关系式的得出过程，具体如下：

[0078] (1)以环境温度T的变化和环境湿度的变化，引入环境湿度与环境温度的相关系数M，引入温湿度的总体变化值X，得出X随温湿度的变化关系式：

[0079] X＝T+ML；

[0080] (2)根据试验得出总体变化值X作为自变量与酒在单位时间内的挥发量Y的因变量有一元线性关系，由于每次得到的单位时间内的挥发量Y都会在一定范围内出现偏差，根据
试验数据看出，偏差上下浮动且符合正态分布的；

[0081] 当自变量X＝X0时，因变量Y并不取固定值与其对应，而是以一个依赖X0的随机变量Y0与X0相对应，Y0按照其概率分布取值，也就是Y0按照正态分布取值。在取极限的时候，得出
结果偏差的均值为零，偏差记为ε，有Eε＝0。

[0082] Y0是关于X0的回归函数，

[0083] Y0＝a+bX0+ε；

[0084] ε＝N(0，σ2)；

[0085] 故根据该方程可以得出酒桶中挥发因变量与温湿度挥变化的一元正态线性回归模型：

[0086] Y0＝a+bX0；

[0087] (3)根据正态分布的计算公式得到，均值相加，方差不变，可知Yn～(a+bXn，σ2)，n为自然数。当总体变化值取不同数值的时候，便得到不同的正态变量，做随机独立实验，当取
得总体变化值X两两不相同时，可得到：

[0088] Y1＝a+bX1+ε1；

[0089] Y2＝a+bX2+ε2；

[0090] ………

[0091] Yn＝a+bXn+εn；

[0092] ε1,ε2,…εn相互独立，均服从N(0,σ2)；

[0093] 根据独立的样本实验值可以得到一个样本观测值a，b，σ2的相应的估计值，σ2为方差，从而得到橡木桶中的挥发量与温湿度测量综合分析值的一元线性经验回归方程：

[0094]

[0095]

[0096]

[0097] Xi、Yi是每次实验得出的结果，为多次试验的平均值，为多次试验的平均值，a、b是根据结果最终计算得出的常数，得出a、b后，就得到所需要的一元线性回归方程；

[0098] 那么，在环境温度、环境湿度的变化过程中，将环境温度和环境湿度的数据输入到一元线性回归方程，就能够对下次葡萄酒的添加时间进行预测，以达到及时添加的目的。

[0099] 将实际测得的试验数据，代入上述的一元线性关系式进行核算，若准确，则导入到计算分析模块，以供实际使用，预估下一次添酒时间；若不准确，则进行重新计算分析，重复
上述步骤。

[0100] 综合上述，酒液的挥发速度与环境温度和环境湿度的变化有关，随着温度的提高和湿度的降低，挥发速度不断地提高，经过一系列的实验和计算，可以得到一元线性模型中
a、b的最小二乘估计量，最后得到具有相关关系的一元线性回归方程，根据得到的一元线性
回归方程，对其有效性进行检验，确定其有效性以后，可一个根据温湿度的变化进行分析计
算，最终得到更加精准的葡萄酒添酒的时间间隔。

[0101] 在另一个实施例中，参考图2所示，酿酒容器的液位变化的获取方法：

[0102] 基于酿酒容器的实体模型，以及液位探测仪测得的酿酒容器内的液面高度与液体体积变化量的数学关系式，通过液位探测仪测得的液面高度得出液体体积变化量，液体体
积变化量与所需添酒量相同。

[0103] 以橡木桶作为酿酒容器进行所需添酒量的确定，具体如下：

[0104] 根据实际情况，按照橡木桶的实际形状构建模型，一般情况下，橡木桶为椭圆形桶；按照实际应用中广泛使用的橡木桶进行建模，得出橡木桶的曲线方程：

[0105]

[0106] K为修正系数，取K＝0.995；

[0107] 根据多次假设分析计算可知，曲线的方程并不完全满足抛物线方程，但是满足一部分经过修正以后圆弧的方程，即为上述方程。

[0108] 再根据该曲线的方程在三维绘图软件(如SolidWorks软件)中对该酒桶进行建模，通过模型分析可以得出模型中体积随着液位高度的变化关系。

[0109] 其中，在葡萄酒酿造时，橡木桶中进行试验，可采用超声波液位测量仪进行液位变化的测量，超声波液位测量仪的最小精度为1mm，故记录橡木桶中葡萄酒每增加1mm体积的
变化，将记录的结果带入模型变化关系式进行验证并修正，最后可得出体积随液位高度变
化特征数据。

[0110] 上述的橡木桶模型的计算方式，不仅适用于标准波尔多225L的酒桶，还对各种形状、各种体积的酒桶的计算都具有指导意义。进一步的，上述的自动添酒方法，不仅可以适
用于标准波尔多酒桶中葡萄酒体积随着液位的变化，且能够适用于各种大小的橡木桶以及
不规则形状酿酒容器的液位变化。

[0111] 将分析计算的数据输入计算分析模块，橡木桶中葡萄酒的液位用超声波液位测量仪进行测量后，将所测量得到的液位反馈给计算分析模块，计算分析模块处理后将信息反
馈到自动添加系统(如下述实施例中输送泵)，对葡萄酒完成添加。

[0112] 上述的自动添酒方法，均可通过下述的自动添酒系统或自动添酒设备执行。

[0113] 本发明的另一个实施例中，结合图1至图4所示，还提供一种酿酒容器的自动添酒系统，包括：计算分析模块，执行上述任意实施例的酿酒容器的自动添酒方法，以保证酿酒
容器能够及时、准确添酒，进而保证酿酒效果。

[0114] 其中，每个酿酒容器可以对应设置一个自动添酒系统，每个酿酒容器独立添加，保证每个酿酒容器的独立性。或者一个酒窖中设置一个自动添酒系统，一个自动添酒系统进
行酒窖中多个酿酒容器中酒的添加，简化结构，降低成本。自动添酒系统可以通过管路延伸
到各个酿酒容器并对准酿酒容器的容器口，方便添加。或者，自动添酒系统设为移动式设
备，自动添酒系统依次移动到酒窖中的酿酒容器，以进行添酒。

[0115] 其中，计算分析模块可以为单片机、可编程芯片等。

[0116] 本发明的另一个实施例，参考图3和图4所示，还提供一种酿酒容器的自动添酒设备，包括：移动添加装置和温湿度测量部件5，移动添加装置包括移动部件、支撑部件和储酒
容器13，移动部件上设置支撑部件，支撑部件上设置储酒容器13，储酒容器13上设置用于向
酿酒容器添酒的输送件12，输送件12或支撑部件上设有对应于酿酒容器的容器口的液位探
测件9；温湿度测量部件5用于测量环境温度和环境湿度。

[0117] 本实施例，可按照上述实施例中自动添酒方法进行添酒，或包括上述酿酒容器的自动添酒系统中的计算分析模块。

[0118] 储酒容器13用于储存待添加的酒，移动添加装置携带储酒容器13向酒窖中的酿酒容器进行加酒，移动添加装置可自由移动，以完成酒窖内各个酿酒容器的添酒，添酒灵活，
成本低。当到达添酒时间时，移动添加装置移动到需要添酒的酿酒容器，支撑部件将输送件
12的出口位置10对准酿酒容器的容器口，此时液位探测件9也对准容器口，液位探测件9测
得所需添酒量，输送件12与储酒容器13连通并向酿酒容器内送酒，送酒量达到所需添酒量，
停止添酒。移动添加装置可以实现对酿酒容器(如橡木桶)的定量添加，提高了葡萄酒添加
的效率，且添加时间更加灵活。

[0119] 其中，输送件12与储酒容器13可以通过阀门与输送泵11控制。根据液位探测件9测得的液位，通过计算分析模块15中按照输送泵11流量计算出将酿酒容器添满所需要的时
间，到达添满时间，即关闭输送泵11，根据添加的时间来实现对葡萄酒的定量添加，无需二
次测量液位的变化，就可以直接对橡木桶中葡萄酒进行定量添加。

[0120] 移动部件带动支撑部件和其上的其他部件移动，移动部件为发动机驱动的转轮2、履带等形式，转轮2可以自由移动或沿轨道移动。一般情况下，转轮2选用自由移动方式，无
需铺设轨道，对酒窖的改造成本低。

[0121] 其中，温湿度测量部件5用于采集酒窖中的酿酒环境和确定添酒时间。温湿度测量部件5可以为一体集成式的温湿度传感器，还可以为温度传感器8和湿度传感器；温湿度测
量部件5可以设置在酒窖中，还可以设置在移动添加装置上。

[0122] 在另一个实施例中，支撑部件包括底座1、纵向调节组件和横向调节组件，纵向调节组件和横向调节组件相互连接，且纵向调节组件和横向调节组件中的一个连接于底座1；
输送件12连接于纵向调节组件和横向调节组件中远离底座1的一个。

[0123] 移动部件连接于底座1，底座1起到支撑纵向调节组件和横向调节组件的作用，纵向调节组件和横向调节组件均能进行伸缩调节。当纵向调节组件连接于底座1，横向调节组
件连接于纵向调节组件的上方，输送件12连接于横梁调节组件的端部，纵向调节组件带动
横向调节组件进行高度调节，横向调节组件伸缩则带动输送件12水平位置调节，以使输送
件12的出口位置10对准酿酒容器的容器口，以实现对不同位置的酿酒容器进行精准添酒。

[0124] 当横向调节组件连接于底座1，纵向调节组件连接于横向调节组件上，输送件12连接于纵向调节组件，也能带动输送件12进行横向和纵向的位置调节。其中，横向调节组件和
纵向调节组件可以为气缸、电机驱动的丝杆丝母等多种形式。

[0125] 在葡萄酒在酿造过程中，一部分橡木桶是放置在酒桶架上的，酒桶架的高低位置不一。通过支撑部件调节输送件12的出口位置10，可对不同位置的橡木桶进行准确添酒，结
构简单、调节简便。

[0126] 进一步的，液位探测件9位于输送件12的出口位置10，输送件12的出口位置10固定于纵向调节组件或横向调节组件。

[0127] 液位探测件9位于支撑部件的顶部，液位检测件检测到酿酒容器中的液位后，可以计算得到葡萄酒所需添酒量，并通过输送件12进行定量添加。其中，液位探测件9可以选用
超声波液位检测器、激光液位检测器等非接触式传感器，避免污染酿酒容器中的酒液。

[0128] 进一步的，支撑部件上还设有温度传感器8，温度传感器8也对准酿酒容器的容器口，以便对酿酒容器上方的酒窖温度进行监测，根据得出的结果可对酒窖中的温度进行适
宜的调控，以达到葡萄酒酿造的最佳温度。并且，温度传感器8靠近酿酒容器的容器口时，温
度传感器8与酿酒容器内的酒距离较小，温度传感器8测得的温度可表征酿酒容器内酒的温
度。可以理解为，温度传感器8与液位探测件9位于支撑部件上的同一位置。参考图4所示，温
度传感器8靠近液位探测件9设置。

[0129] 在另一个实施例中，移动部件包括寻迹器件，寻迹器件用于识别酿酒环境中的预设路径，使移动添加装置具有行驶以及转向的功能，移动部件可以按照要求在规定路径上
行驶，可以在各种环境中能够按照预期要求行驶到酒桶旁边，可以自动对酒桶完成添加。

[0130] 其中，寻迹器件可以为摄像头、红外传感器等形式，预设路径为粘贴在酒窖中的路径材料，寻迹器件能够识别路径材料，并使得移动部件沿预设路径移动。采用粘贴的路径材
料，相对于槽状轨道的形式，施工简便，移动部件可以随时、快速地改变路径，移动更加灵
活。

[0131] 计算分析模块15内可以集成寻迹模块，以对移动部件的移动方式进行设定以及操控。

[0132] 进一步的，移动部件上还设有照明装置4，照明装置4用于为移动添加装置提供光照，可实现在不同的明暗环境中都能实现按规定路线寻迹行驶功能，无论是白天还是黑夜
工作对添加过程都基本无影响。

[0133] 其中，照明装置4一般为LED灯。

[0134] 进一步的，底座1上装有供电模块14，供电模块14给移动部件提供行走动力，电驱动对酒窖环境污染小。供电模块14也可以为照明装置4及其他用电设备供电。

[0135] 在另一个实施例中，温湿度测量部件5连接于移动添加装置，且放置在远离底座1的位置，可以避免温湿度测量部件5受到移动添加装置在行走过程中散热量的影响，以便于
更好的测量酒窖中的温湿度。具体的，温湿度测量部件5连接于纵向调节组件的固定结构
上，温湿度测量部件5与底座1保持相对固定，以测量酒窖内同一高度水平的温湿度。另外，
酒窖内的环境条件可以根据温湿度测量部件5测得的温湿度进行调节，如根据湿度的变化
对酒窖进行干燥或者加湿处理。

[0136] 进一步的，储酒容器13的体积选择，一般情况下，储酒容器13体积可选择100L，按照每次添加0.5L来计算，每次可以添加200桶，既满足了保证每次尽量携带最大量添加的需
要，也满足了尽量携带较小负载的要求。

[0137] 在一个具体实施例中，底座1上放置储酒容器13，底座1两侧装有四个转轮2以实现移动，底座1上部装有可以升降的纵向调节组件，纵向调节组件包括支撑底架3和支撑臂6，
支撑臂6可相对于支撑底架3升降调节，支撑臂6上连接横向调节组件，横向调节组件包括支
撑悬臂7，支撑悬臂7可相对于支撑臂6水平伸缩，支撑悬臂7的端部装有超声波液位检测器
以实现对酿酒容器中液位测量。储酒容器13装有输送件12，输送件12为输酒管，输送件12将
储酒容器13中的酒输送到支撑悬臂7的端部，并通过酿酒容器的容器口进行添酒。底座1的
前端装有计算分析模块15，计算分析模块15对超声波液位检测仪所测量的液位进行分析处
理，经过分析处理以后通过输送泵11将储酒容器13中的酒输送到输送件12的出口位置10，
以实现对酿酒容器的定量添加。支撑底架3上装有照明装置4和温湿度传感器，可以实现酒
窖中温湿度的检测和照明功能，对葡萄酒酿造过程中酒窖的环境进行检测；支撑悬臂7的端
部装有温度传感器8，实现对酒桶内部的温度进行检测。

[0138] 该装置在酒窖中按照规定的路径行驶，在到达要添加的酒桶旁边后，支撑臂6升降到合适的高度以及支撑悬臂7伸出合适的长度后，将该支撑架的顶端的出酒口对准所需要
添加的酒桶口处，此时，超声波液位测量仪将对酒桶中的液位进行测量，由于经过对酒桶的
建模分析计算已经得出关系式，将测量的结果传输给计算分析模块15后，计算机分析模块
将通过计算分析后对储酒容器13中的输酒泵下达指令，输酒泵将通过输酒管将储酒容器13
中的葡萄酒输送到出酒口，计算分析模块15通过控制输送时间的长短来控制葡萄酒的添酒
量，当对橡木桶中的葡萄酒添加完成以后，计算分析模块15将对输酒泵下达关闭指令，输酒
泵关闭，此时添加完成，该装置继续按照规定的路径行驶，对下一个葡萄酒橡木桶进行添
加。

[0139] 上述实施例，解决了人工向橡木桶中添酒效率低且耗时耗力的问题，能够检测酒窖中温湿度的变化和橡木桶中酒温度的变化，不但可以实现对葡萄酒酿造过程检测，还能
对橡木桶中葡萄酒的挥发速度进行预测，从而达到及时添加的目的，对提高葡萄酒的品质
和口感有较大作用。

[0140] 以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、
修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要
求范围中。