CN103978531B - 一种环保设备微波源智能远程控制系统 - Google Patents

Abstract

一种环保设备微波源智能远程控制系统，包括：微波腔体；多套磁控管单元，设置在微波腔体上；每个磁控管单元包括一个磁控管；微波源控制柜，其内部设置有与磁控管单元对应的多个磁控管电源；每个磁控管电源分别与一个磁控管通过电源线连接；设有红外测温探头和腔体温湿度仪器，检测物料的温度和腔内温湿度，设有吹吸气泵、加湿装置，其与主控单元电连接；主控单元包括开关模块、显示模块以及控制模块；开关模块包括微波源开关，其控制磁控管电源的通断；显示模块显示检测到的数据；该控制模块通过内部的PLC模块设定开关机时间或设定温度，当达到设定的时间或温度自动控制上述各开关的启动或关闭。本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统可以实现对大量的磁控管单元的集中控制，大大地提高了操作的效率与安全。

Description

一种环保设备微波源智能远程控制系统

技术领域

本发明属于微波处理领域，具体是一种环保设备微波源智能远程控制系统。

背景技术

人造板的甲醛释放问题由来已久，许多科学家和技术专家对此问题做过大量研究，提出过一些降低人造板甲醛释放率的办法和技术。由于各种原因，这些方法或者未被大量采用、或者被采用但存在各种问题或缺点、效果不甚理想。

业内目前采用的治理甲醛排放的方法大体有以下几种：

1、研发新的不含或少含甲醛的粘合剂取代脲醛树脂类粘合剂：目前有几种少含或基本不含甲醛的粘合剂已问世。但因价格太高、而性能又不如脲醛树脂类粘合剂，因此难以被接受和推广；

2、在人造板生产过程中调整生产工艺：在人造板生产过程中、调整某些工序的温度、含水率等数据，可以适当降低成品人造板的甲醛释放率。该方法的缺点是降醛效果十分有限，只能小量降低(几个百分点)板材的甲醛释放率；

3、饰面法：在人造板表面贴一层不透气的薄膜，以防止甲醛气体逸出。此方法目前普遍使用。其缺点是加饰面抬高了板材成本，同时一旦饰面破损、甲醛气体仍会大量溢出；

4、化学法：在人造板表面或室内空气中喷洒化学药剂(例如喷洒尿素)。药剂中的有关成分与板材表面积累的甲醛发生化学反应生成无害物质。此方法的缺点是：主要处理板材表面、只具有短期效果。有些化学药品还会造成空气的二次污染。另外化学药品还会污损板材表面，影响其使用价值；

5、热氨法：将氨气加热到50-550℃，使其与板材长时间接触。氨气对板材加温并逐渐渗入板材内部。板材在较高温度下大量释放游离甲醛。氨与释放出的甲醛产生化学反应生成无害物质。该方法能大幅度降低板材的甲醛释放率。其缺点是：处理周期很长(10-24小时)，处理效率较低。同时因大量使用氨气，致使工作环境恶劣，造成新的环境污染；

6、热氨法的改进-真空/负压氨气处理法：板材一侧置于负压环境中以加快氨气渗入板内的速度及氨与游离甲醛作用的速度。缺点：需使用真空技术致使设备的结构复杂化、价格较高。处理过程仍偏慢(几个小时)。效率低、污染大、工作环境差等问题未得到根本改善。

氨气法虽然能有效降低板材的甲醛释放率，但因以上的缺点和不足、尤其是需大量使用氨气致使工作环境恶劣、严重污染大气，目前真正使用这种方法和相应设备的企业并不多。

综合以上所述，目前正需要一种环保、简单、价格便宜、处理效果较好的处理方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环保设备微波源智能远程控制系统，可以对多路磁控管进行远程的监控，实现对板材的安全加热和降醛处理。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种环保设备微波源智能远程控制系统，包括：

具有进气口和出气口的微波腔体；

主控单元，其接收、处理整个系统的数据，并对其他设备发送控制命令；

多套磁控管单元，设置在该微波腔体上，每套磁控管单元包括一个磁控管与磁控管冷却风扇；所述磁控管冷却风扇与主控单元电连接；

吹吸气泵，与主控单元电连接，设置在微波腔体的出气口处；

加湿装置，与主控单元电连接，设置在微波腔体内顶部；

红外测温探头和温湿度仪器，与主控单元电连接，设置在微波腔体内顶部，所述红外测温探头检测腔体内板材的温度，所述温湿度仪器检测腔体内空气的温度与湿度；

电流计，串接在每路磁控管单元的电路中，并与主控单元电连接；

微波源控制柜，其内部设置有多个磁控管电源、高压变压器以及高压变压器冷却风扇；每个磁控管电源通过一高压变压器与每个磁控管电连接；所述高压变压器冷却风扇与主控单元电连接；

该主控单元包括开关模块、显示模块、数据处理模块以及控制模块；

该开关模块包括电源开关、风机开关、吹吸气泵开关、湿度控制开关以及微波源开关；所述电源开关串接在市电与主控单元的电路之间；所述风机开关串接在市电与磁控管冷却风扇以及高压变压器冷却风扇的电路之间；所述吹吸气泵开关串接在市电与吹吸气泵的电路之间；所述湿度控制开关串接在市电与加湿装置的电路之间；所述微波源开关串接在市电与磁控管电源的电路之间；

所述数据处理模块接收红外测温探头、温湿度仪器的数据，将其处理后发送至显示模块通过显示模块显示数据；

所述控制模块包括指令器、PLC模块与比较器；该控制模块通过指令器向系统的其他单元发送控制命令；该控制模块通过PLC模块设定开关机时间，当达到设定的时间时，控制模块向开关模块发送控制命令以打开或关闭上述各开关；控制模块通过比较器将接收到的温度数据与预设的极限温度比较，当温度大于或等于极限温度，控制模块通过指令器向开关模块发送控制命令以关闭微波源开关。

与现有技术相比较，本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统对多套的磁控管单元通过一主控单元的控制系统集中控制，主控单元的显示器上显示各种关键器件的数据，主控单元的多个控制按钮集中在一个控制面板上方便操作人员对其控制，控制系统还具有自动模式，根据预先设定的温度和时间起启动或关闭各磁控管单元。本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统可以实现对大量的磁控管单元的集中控制，大大地提高了操作的效率与安全性，实现安全可靠地对板材加热和降醛。操作台与微波源控制柜是分离的，使操作人员不必考虑辐射带来的危险。

进一步，所述主控单元设置在控制台上；该控制台通过多组连接线与所述微波源控制柜电连接；所述控制台包括控制面板、显示器以及PC主机；该控制面板上设有多个分别与所述开关模块的电源开关、风机开关、吹吸气泵开关、加湿装置开关以及微波源开关连接的开关按钮；所述显示器与所述显示模块电连接；所述PC主机与所述数据处理模块和控制模块电连接。

进一步，该环保设备微波源智能远程控制系统包括72套磁控管单元以及4组相互独立的微波源控制柜，每组微波源控制柜内设有18个磁控管电源，其分别与18套磁控管单元通过专用电缆电连接；所述控制台上设有24组微波源开关，每个微波源开关分别与三个磁控管电源电连接。分开4台微波源控制柜方便对多套磁控管单元管理，每台微波源控制柜是独立的；微波源开关可以达到1控3的精度。

进一步，还包括设置在腔体的门体上的门体开关感应器，该门体开关感应器与主控单元电连接，其检测门体的开关并将信息发送到主控单元；门体开关感应器检测到门体未完全关闭时，将信息发送至主控单元并由主控单元的控制模块控制微波源开关关闭，并通过显示模块在显示屏上上显示报警信息。确保在系统开始工作前，门体是关闭的，保证腔体的安全性。

进一步，还包括设置在腔体上的温度检测器和湿度检测器，分别检测腔体内环境空气的温度和湿度，将检测到的数据发送至控制台并通过显示器显示。

进一步，所述显示器上还设有嵌入式触摸屏，该嵌入式触摸屏与显示模块以及控制模块电连接。进一步方便操作人员对系统的操作。

进一步，每个微波源控制柜的柜体外罩上还设有6个指示灯；每个所述的指示灯分别与三套磁控管单元电连接。通过指示灯显示磁控管单元的工作状态。

进一步，还包括设置在腔体内的湿度检测器，其与主控单元电连接；该湿度检测器检测腔体内空气的湿度。

进一步，所述控制台与所述微波源控制柜之间的连接线的长度不大于20米；微波源控制柜与各磁控单元之间的专用电缆的长度不大于10米。

进一步，每路磁控管单元分别串接一过热保护器。当一个磁控管超温时，该组微波源开关自动关闭或无法启动。

附图说明

图1是本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统的系统框图

图2是本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统的装置布局图

图3是微波腔体1的结构图

图4是左右两侧面的微波溃口图

图5是本发明的主控单元的信号传输图

图6是本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统的控制台的结构示意图

图7是本发明的生产线装置图。

下面参见附图及具体实施例，对本发明作进一步说明。

具体实施方式

微波降醛的工作原理：人造板中的甲醛主要来自于在制板过程中使用的脲醛树脂类黏合剂。脲醛树脂类黏合剂的基本构成是：若干种经甲醛+尿素复合而成的大分子基团及未参加复合反应的多余的甲醛。上述未参加复合反应的多余甲醛称为游离态甲醛，它们附着在复合分子基团上，会依环境条件(温度、湿度)以不同的速率释放出来；含醛的分子基团中有几种为不稳定基团(例如：二亚甲基基团、羟甲基基团等)它们会自动缓慢降解放出甲醛。而微波电磁场直接作用于上述不稳定的分子基团，显著提高它们的动能，从而提高了这些分子基团的活性。这使得原本缓慢进行的降解过程加速，使分子基团中原本处于束缚态的甲醛释放出来；微波电磁场直接作用于板材中游离态甲醛分子，快速地加速其分子的运动，使附着于含醛分子基团上的这部分甲醛大量释出。

现今在工业应用中，微波功率应用常用的微波源主要是磁控管、速调管两种。微波加热干燥、微波热烧结技术用连续波多腔磁控管居多，功率由数百瓦到几十千瓦不等。连续波多腔磁控管的结构简单、价格便宜、输出功率较大、频率稳定性好、效率高、工作电压低、尺寸小、重量轻，而且生产工艺比较成熟。但由于单个磁控管的输出功率有限，因而产生的射频能量有限，为达到上述预定的加热要求，可能需要相当数量的磁控管及相关的电源盒控制电路装置，如沥青路面微波加热设备可能需要十几个甚至数十或上百个磁控管装置来产生射频能量以达到加热的要求，对此，磁控管的电源及其控制电路的数量也随之增多。

本发明基于上述的原理提出一种环保设备微波源智能远程控制系统，可以对多路磁控管进行远程的监控，实现对板材的安全加热和降醛处理。

请同时参阅图1与图2，其中，图1是本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统的系统框图，图2是本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统的装置布局图。本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统，包括微波腔体1、磁控管单元2、微波源控制柜3、主控单元4、外部检测元件以及总电源控制柜。所述微波腔体1具有进气口和出气口以及多个微波溃口。所述磁控管单元2设置在微波腔体1的微波溃口上；在本实施例中，共有72组磁控管单元。所述微波源控制柜3在本实施例中共有4组，微波源控制柜3与微波腔体1上的各磁控管单元2通过专用电缆连接，其长度不大于10米。所述主控单元4与所述微波源控制柜2之间通过多组连接线连接，其长度不大于20米。所述总电源控制柜与本发明的所有电器电连接，控制其电源的通断。该环保设备微波源智能远程控制系统还包括：吹吸气泵，与主控单元4电连接，设置在微波腔体1的出气口处，用于对微波腔体1内通风并排走微波腔体1内的有害气体；加湿装置，与主控单元4电连接，用于对微波腔体1内加湿，防止在加热过程中板材过于干燥。

如图3与图4所示，其中，图3是微波腔体1的结构图，图4是左右两侧面的微波溃口图，上部、顶部、背部都是用不锈钢板密封，背部设有进气口，右侧面设有出气口。

所述磁控管单元2包括磁控管、磁控管冷却风扇、微波耦合以及馈出装置。每路磁控管单元2分别串接一过热保护器。所述磁控管冷却风扇与主控单元电连接。

所述微波源控制柜3，每一组都是由一个独立的微波电器柜组成，每组电器柜都是一个长方形箱，有四层隔层板，分别由磁控管电源、高压变压器、高压变压器冷却风扇、二极管、电容、断路器及交流接触器组成。高压变压器是用来将低压220V转换为高压2000V的变压器装置，二极管是用来整流的，将高压变压器转换来的2000V的高压交流电整流成2000V的高压直流电。每个磁控管电源与每个磁控管通过一高压变压器电连接；所述高压变压器冷却风扇与主控单元电连接。高压变压器冷却风扇用于对高压变压器降温，其与主控单元4电连接。电容是用来限流的，用来阻止直流电、通过交流电的装置。断路器是用作保护电路的，当出现过载、短路和欠电压时，有保护线路的能力。每个微波源控制柜3的柜体外罩上还设有6个指示灯，每个所述的指示灯分别与三套磁控管单元3电连接。通过指示灯显示磁控管单元3的工作状态。

所述外部检测元件包括：红外测温探头，与主控单元4电连接，设置在微波腔体顶1部，其检测腔体内板材的顶面及两侧面相对位置的温度并将数据传送至主控单元4；温湿度仪器，与主控单元4电连接，设置在微波腔体1顶部，其检测腔体内空气的温度与湿度并将数据传送至主控单元4；电流计，串接在每路磁控管单元的电路中以测量每路磁控管的工作电流，并与主控单元电连接，将数据传送至主控单元4；门体开关感应器，该门体开关感应器与主控单元4电连接，其检测门体的开关并将信息发送到主控单元4。

请参阅图5，其是本发明的主控单元的信号传输图。所述主控单元4，设置在控制台上，其包括开关模块31、显示模块32、数据处理模块33以及控制模块34。该开关模块31包括电源开关311、风机开关312、吹吸气泵开关313、湿度控制开关314以及微波源开关315。所述电源开关311串接在市电与主控单元4的电路之间，其控制主控单元4的电源的通断。所述风机开关312串接在市电与磁控管冷却风扇以及高压变压器冷却风扇的电路之间，其控制磁控管冷却风扇与高压变压器冷却风扇的开关。所述吹吸气泵开关313串接在市电与吹吸气泵的电路之间，其控制吹吸气泵的开关。所述湿度控制开关314串接在市电与加湿装置的电路之间，其控制加湿装置的开关。所述微波源开关315串接在市电与磁控管电源的电路之间，其控制磁控管电源的通断。所述数据处理模块33接收红外测温探头与湿度探测器的数据，将其处理后发送至显示模块32通过显示模块32显示数据。所述控制模块34包括指令器341、PLC模块342与比较器343；该控制模块34通过指令器341向其他单元发送控制指令；通过PLC模块342设定开关机时间，当达到设定的时间时，控制模块34向开关模块31发送控制命令以打开或关闭上述各开关；控制模块34通过比较器343将接收到的温度数据与预设的极限温度比较，当温度大于或等于极限温度，控制模块34通过指令器341向开关模块31发送控制命令以关闭微波源开关315。当主控单元4接收到腔体的门体未关闭的信号时，主控单元4通过控制模块34向开关模块31发送控制命令，将微波源开关315关闭。

请参阅图6，其是本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统的控制台的结构示意图。控制台由控制面板及显示器组成。控制面板上设有与电源开关311、风机开关312、吹吸气泵开关313、湿度控制开关314以及微波源开关315连接的多个开关按钮，其中每个微波源开关315控制三路的磁控管单元2。显示器上设有触摸屏，具有腔内温度/湿度显示、物料温度显示以及电流计，其中每个电流计显示三路磁控管单元的电流。

如图7所示，其是本发明的生产线装置图。为了实现板材处理的自动化，还包括液压升降平台5、电动平车6以及设置在微波腔体内的滚筒7。所述液压升降平台5上设有平台升降开关，该平台升降开关与主控单元4电连接。所述液压升降平台与微波腔体1的门体之间的地面上有两条导轨8。所述电动平车6设置在该两条导轨8上。该电动平车6为由蓄电池提供电源的轨道平车，蓄电池安装在平车的内部，电源通过电气控制系统，给直流牵引电机提供电力，使平车启动、停止、前进、后退、调速等。

板材运输的流程如下：

1、先将要处理的板材在液压平台上放置好，板材之间需要用25MM高的不吸收微波隔板隔离，每次可以处理35-40张1220*2440MM的板材，液压平台有控制升降开关，根据放置板材的高度进行调整。

2、板材放置好后通过板材运输线送至运输小车。

3、控制运输小车在导轨上运行，先将处理腔门体打开，将小车运送至腔内滚筒对应位置，将小车的板材送入箱体内，再控制小车退出，将腔体门关上。

4、到控制台启动吹吸气泵、磁控管散热风扇、加湿装置，在开启预先设定好的微波工作程序。

5、微波工作程序运行完毕关闭吹吸气泵、磁控管散热风扇、加湿装置。

6、将处理腔门体打开，将小车运送至腔内滚筒对应位置，板材推上小车运送到出线的滚筒线上。

7、板材推至下线板材升降平台，卸下板材。

本发明一种环保设备微波源智能远程控制系统对物料处理产生的有害气体的处理过程如下：首先，打开电源开关311、风机开关312，待系统运行5分钟后，打开微波控制开关315开始进行微波处理过程，在此过程中，打开吹吸气泵开关313。待设定的参数要求达到时停止运行，处理结束，先关闭吹吸气泵开关313，待5分钟冷却后，关闭风机开关312、电源开关311并将过程各显示器数据及时存档处理。

与现有技术相比较，本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统对多套的磁控管单元通过一主控单元的控制系统集中控制，主控单元的显示器上显示各种关键器件的数据，主控单元的多个控制按钮集中在一个控制面板上方便操作人员对其控制，控制系统还具有自动模式，根据预先设定的温度和时间起启动或关闭各磁控管单元。本发明的一种环保设备微波源智能远程控制系统可以实现对大量的磁控管单元的集中控制，大大地提高了操作的效率与安全性，实现安全可靠地对板材加热和降醛。操作台与微波源控制柜是分离的，使操作人员不必考虑辐射带来的危险。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种环保设备微波源智能远程控制系统，其特征在于：包括

具有进气口和出气口的微波腔体；

主控单元，其接收、处理整个系统的数据，并对其他设备发送控制命令；

多套磁控管单元，设置在该微波腔体上，每套磁控管单元包括一个磁控管与磁控管冷却风扇；所述磁控管冷却风扇与主控单元电连接；

吹吸气泵，与主控单元电连接，设置在微波腔体的出气口处；

加湿装置，与主控单元电连接，设置在微波腔体内顶部；

红外测温探头和温湿度仪器，与主控单元电连接，设置在微波腔体内顶部，所述红外测温探头检测腔体内板材的温度，所述温湿度仪器检测腔体内空气的温度与湿度；

电流计，串接在每路磁控管单元的电路中，并与主控单元电连接；

微波源控制柜，其内部设置有多个磁控管电源、高压变压器以及高压变压器冷却风扇；每个磁控管电源通过一高压变压器与每个磁控管电连接；所述高压变压器冷却风扇与主控单元电连接；

该主控单元包括开关模块、显示模块、数据处理模块以及控制模块；

该开关模块包括电源开关、风机开关、吹吸气泵开关、湿度控制开关以及微波源开关；所述电源开关串接在市电与主控单元的电路之间；所述风机开关串接在市电与磁控管冷却风扇以及高压变压器冷却风扇的电路之间；所述吹吸气泵开关串接在市电与吹吸气泵的电路之间；所述湿度控制开关串接在市电与加湿装置的电路之间；所述微波源开关串接在市电与磁控管电源的电路之间；

所述数据处理模块接收红外测温探头、温湿度仪器的数据，将其处理后发送至显示模块通过显示模块显示数据；

所述控制模块包括指令器、PLC模块与比较器；该控制模块通过指令器向系统的其他单元发送控制命令；该控制模块通过PLC模块设定开关机时间，当达到设定的时间时，控制模块向开关模块发送控制命令以打开或关闭上述各开关；控制模块通过比较器将接收到的温度数据与预设的极限温度比较，当温度大于或等于极限温度，控制模块通过指令器向开关模块发送控制命令以关闭微波源开关。

2.根据权利要求1所述的一种环保设备微波源智能远程控制系统，其特征在于：所述主控单元设置在控制台上；该控制台通过多组连接线与所述微波源控制柜电连接；所述控制台包括控制面板、显示器以及PC主机；该控制面板上设有多个分别与所述开关模块的电源开关、风机开关、吹吸气泵开关以及微波源开关连接的开关按钮；所述显示器与所述显示模块电连接；所述PC主机与所述数据处理模块和控制模块电连接。

3.根据权利要求2所述的一种环保设备微波源智能远程控制系统，其特征在于：该环保设备微波源智能远程控制系统包括72套磁控管单元以及4组相互独立的微波源控制柜，每组微波源控制柜内设有18个磁控管电源，其分别与18套磁控管单元通过专用电缆电连接；所述控制台上设有24组微波源开关，每个微波源开关分别与三个磁控管电源电连接。

4.根据权利要求3所述的一种环保设备微波源智能远程控制系统，其特征在于：还包括设置在腔体的门体上的门体开关感应器，该门体开关感应器与主控单元电连接，其检测门体的开关并将信息发送到主控单元；门体开关感应器检测到门体未完全关闭时，将信息发送至主控单元并由主控单元的控制模块控制微波源开关关闭，并通过显示模块在显示屏上上显示报警信息。

5.根据权利要求4所述的一种环保设备微波源智能远程控制系统，其特征在于：所述显示器上还设有嵌入式触摸屏，该嵌入式触摸屏与显示模块以及控制模块电连接。

6.根据权利要求5所述的一种环保设备微波源智能远程控制系统，其特征在于：每个微波源控制柜的柜体外罩上还设有6个指示灯；每个所述的指示灯分别与三套磁控管单元电连接。

7.根据权利要求6所述的一种环保设备微波源智能远程控制系统，其特征在于：所述控制台与所述微波源控制柜之间的连接线的长度不大于20米；微波源控制柜与各磁控单元之间的专用电缆的长度不大于10米。

8.根据权利要求7所述的一种环保设备微波源智能远程控制系统，其特征在于：每路磁控管单元分别串接一过热保护器。