CN108413761B - 一种基于云服务器功能的漆面自动加热设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种加热设备包括：云服务器和内设样品仓的加热机构，以及用于云服务器与加热机构之间进行信息传输的无线通信模块；所述云服务器适于储存工件的加热参数，并通过无线通信模块发送加热指令信息到加热机构，以控制加热机构对样品仓内的工件进行加热，提高了加热设备的智能化和自动化程度。

Description

一种基于云服务器功能的漆面自动加热设备

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种基于云服务器功能的加热设备。

背景技术

在工业生产中，往往采用加热炉用来加热或烘干产品，传统的加热炉通过设置在炉内的电热丝加热炉内气氛，以使工件加热。而由于炉内产品数量不同，其吸热量也会不同，若采用统一的加热参数进行加热必然导致工件的加热速度或烘干效果不同，影响生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于云服务器功能的漆面自动加热设备，通过云服务器控制加热机构对样品仓内的工件进行加热，提高了加热设备的智能化和自动化程度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种加热设备，包括：云服务器和内设样品仓的加热机构，以及用于云服务器与加热机构之间进行信息传输的无线通信模块；所述云服务器适于储存工件的加热参数，并通过无线通信模块发送加热指令信息到加热机构，以控制加热机构对样品仓内的工件进行加热。

进一步，所述加热机构包括：控制模块、所述样品仓、位于样品仓内的若干电加热棒和位于样品仓底部的重量传感器；所述重量传感器适于检测样品仓和工件的总重量；所述控制模块适于接收总重量检测值并发送至云服务器；以及所述云服务器适于获取总重量检测值并发送与总重量检测值相匹配的加热指令信息至控制模块。

进一步，所述无线通信模块包括：倾斜埋设有若干辐射单元的柔性介质基板和安装在柔性介质基板上的馈电线；所述辐射单元包括并排设置的一对辐射贴片；以及所述辐射贴片与柔性介质基板的底面或顶面形成的夹角范围为0~90°。

进一步，所述柔性介质基板适于通过一基底缝隙模具制作；所述基底缝隙模具包括有底层缝隙板、中间包绕板和上层覆盖板；所述底层缝隙板中设有适于放置各辐射贴片的安装位；所述中间包绕板适于从底层缝隙板的边缘包裹，再填充具有空气泡的高分子聚合物介质溶液，然后加装上层覆盖板进行密封，通过拆除模具，修饰边角及安装位，以使所述辐射贴片的至少一边缘漏出所述柔性介质基板的一面。

进一步，所述高分子聚合物介质溶液为高分子聚合物材料或硅胶合成材料；

所述高分子聚合物介质溶液中混合纳米级空气泡，以使形成的柔性介质基板的介电常数为1~2。

进一步，所述馈电线设置在柔性介质基板漏出辐射贴片的一面上，以给各辐射单元馈电。

进一步，同一辐射单元中的两个辐射贴片之间留有缝隙；所述馈电线适于穿过所述缝隙，并通过两侧的电触点电性连接各辐射贴片以进行馈电激励；以及所述缝隙的宽度为d，且d>λ/2，其中λ为辐射电磁波波长。

进一步，所述辐射单元为7个，该7个辐射单元在x轴方向上组成一排。

进一步，所述辐射单元的每个辐射贴片的y轴方向的长度为h_p，每一对的激励电流设为I_p，所述7个辐射单元的每个单元等效在x轴上的点坐标为x_p，则经简化换算后，得到所述无线通信模块在远场的辐射矢量为：

其中，θ、ψ为直角坐标转换为球坐标中，所述无线通信模块电磁波在辐射空间的极化及水平坐标角度，k为电磁波相位常数。

本发明的有益效果是，本发明的加热设备通过云服务器控制加热机构对样品仓内的工件进行加热，提高了加热设备的智能化和自动化程度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的加热设备的原理框图；

图2是本发明的无线通信模块的正透视图；

图3是本发明的无线通信模块的局部放大视图；

图4是本发明的无线通信模块的xoz面示意图；

图5是本发明的无线通信模块的xoy面示意图；

图6是本发明的基底缝隙模具的结构示意图；

图7是本发明的放置有辐射贴片的基底缝隙模具的结构示意图；

图中：柔性介质基板1，基底缝隙模具100，底层缝隙板101，中间包绕板102，上层覆盖板103，安装位104，辐射贴片2，缝隙21，馈电线3。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1是本发明的加热设备的原理框图。

如图1所示，本实施例1提供了一种加热设备，包括：云服务器和内设样品仓的加热机构，以及用于云服务器与加热机构之间进行信息传输的无线通信模块；所述云服务器适于储存工件的加热参数，并通过无线通信模块发送加热指令信息到加热机构，以控制加热机构对样品仓内的工件进行加热。

具体的，所述云服务器适于由一远程计算机控制，以储存工件的加热参数；所述加热参数包括但不限于：工件类型、加热时间、加热电流、加热温度等。

本实施例1的加热设备通过云服务器控制加热机构对样品仓内的工件进行加热，提高了加热设备的智能化和自动化程度。

作为加热机构的一种可选的实施方式。

见图1，所述加热机构包括：控制模块、所述样品仓、位于样品仓内的若干电加热棒和位于样品仓底部的重量传感器；所述重量传感器适于检测样品仓和工件的总重量；所述控制模块适于接收总重量检测值并发送至云服务器；以及所述云服务器适于获取总重量检测值并发送与总重量检测值相匹配的加热指令信息至控制模块。

具体的，所述加热机构还设有电流调节器，以调节通入电加热棒的电流值；所述云服务器可以根据总重量检测值计算样品仓内的工件重量，以获取样品仓内的工件数量，并估计所有工件的待加热面积的总和，然后选择相应的电流值来控制加热速度。在其他加热参数不变的情况下，电流值应该随着样品仓内的工件数量的增多逐渐增大。一般情况下，样品仓内的工件数量翻倍时，电流值也会翻倍。

可选的，所述控制模块例如但不限于工控板或PLC模块，适于通过相应的驱动电路分别控制电加热棒和电流调节器进行工作。

可选的，所述加热指令信息包括但不限于开启或关闭电加热棒、加热电流大小等。

本实施方式的加热机构通过云服务器获取总重量检测值以估算工件的数量，以使电加热棒的电流值与工件数量匹配，保证了加热速度，提高了加热效果。

图2是本发明的无线通信模块的正透视图。

作为无线通信模块的一种可选的实施方式。

见图2，所述无线通信模块包括：倾斜埋设有若干辐射单元的柔性介质基板1和安装在柔性介质基板上的馈电线3；所述辐射单元包括并排设置的一对辐射贴片2，所述辐射贴片与柔性介质基板的底面或顶面形成的夹角范围为0~90°。其实，角度的灵活调整在具体应用中大有裨益，在不同的场景中，需要的增益性能以及外观特征都不一样，这样对无线通信模块的兼容度有着较高要求，传统设备往往会出现难以驯服，而如果能够巧妙的替换改善角度，这一问题可以得到解决。

图6是本发明的基底缝隙模具的结构示意图。

图7是本发明的放置有辐射贴片的基底缝隙模具的结构示意图。

作为基底缝隙模具的一种可选的实施方式。

见图2以及图6和图7，所述柔性介质基板1适于通过一基底缝隙模具100制作；所述基底缝隙模具100包括有底层缝隙板101、中间包绕板102和上层覆盖板103；所述底层缝隙板101中设有适于放置各辐射贴片2的安装位104；所述中间包绕板102适于从底层缝隙板101的边缘包裹，再填充具有空气泡的高分子聚合物介质溶液，然后加装上层覆盖板103进行密封，最后常温凝固后形成所述倾斜埋设有若干辐射单元2的柔性介质基板1；以及通过拆除模具，修饰边角及安装位，以使所述辐射贴片2的至少一边缘漏出所述柔性介质基板1的一面。

优选的，所述高分子聚合物介质溶液为高分子聚合物材料或硅胶合成材料，质地较为柔软，易于集成至非平面形状结构中；所述高分子聚合物介质溶液中混合纳米级空气泡，以使形成的柔性介质基板的介电常数为1~2。

以及所述馈电线设置在柔性介质基板漏出辐射贴片的一面上，以给各辐射单元馈电。

本实施方式的基底缝隙模具将无线通信模块一体成型，提高了无线通信模块的结构稳定性，采用高分子聚合物介质溶液可以极大地减轻无线通信模块的重量，方便使用和安装。

图3是本发明的无线通信模块的局部放大视图，即图2中虚线框内的放大视图，图中所述同一辐射单元中的两个辐射贴片2之间留有缝隙21；所述馈电线3适于从所述缝隙21上方穿过，且两个辐射贴片2与馈电线3倾斜设置，即设定缝隙21与馈电线3的夹角为α，且α为0°~90°，并通过两侧的电触点电性连接各辐射贴片2以进行馈电激励，根据供电的距离差异，会形成若干相位的差，从而在远场形成不同的方向图叠加效果。所述缝隙21的宽度为d，且d>λ/2，以获取较好的辐射贴片之间横向的耦合隔离，其中λ为辐射电磁波波长。实质上，由于柔性介质基板较软，一般会造成辐射贴片的形变，这是传统辐射贴片难以接受的，形变会造成辐射效果的不可控，但在本案中，对辐射贴片的形变容忍度有了非常大的提升，由于辐射贴片的切入角度原因，使得辐射贴片的形变一般发生在x或y方向，这导致在z轴方向的辐射效果基本不会受到影响，也就大大克服了由于辐射贴片形变降低辐射效果。

综上所述，本实施方式的无线通信模块使得辐射贴片能够跟馈电线进行电接触受到激励，同时透过缝隙的漏出部分辐射效果会更好，更接近于在空气中进行直接传播辐射，使控制模块及时接收云服务器发出的加热指令信息，以开启电加热棒进行加热。

图4是本发明的无线通信模块的xoz面示意图。

图5是本发明的无线通信模块的xoy面示意图。

见图4和图5，辐射单元斜切埋入在柔性介质基板1中，在实施例1中，虽然图示在（x, y, z）直角坐标系中，但最后分析结果可以推广变换到球坐标系（r,θ,ψ）中，以使结果直观、便于计算。水平放置的辐射单元阵列排设，辐射单元间的耦合效应是不可以忽略的。如果详细的研究，可以使用感应电动势法来求解，由于每个辐射单元都有进行馈电激励，如有必要也可以进行独立馈电，所以辐射单元之间的相互耦合可以通过对互阻抗的求解就可以得到，单独的近场也可以分别求得，本实施例未对其做出改进，在此不再赘述。

见图5，本实施例1中将辐射单元简化的等效为较小的辐射点来加快设计辐射单元的每个辐射贴片的y轴方向的长度为h _p （p=1、2、3……7），本实施例1中的辐射单元在x轴方向上为7个组成一排，每一个的激励电流设为I _p （p=1、2、3……7），这一排辐射单元的每个单元等效在x轴上的点坐标为x _p （p=1、2、3……7），则经简化换算后，得到所述无线通信模块在远场的辐射矢量为：

，

其中，θ、ψ为直角坐标转换为球坐标中，所述无线通信模块的电磁波在辐射空间的极化及水平坐标角度，k为电磁波相位常数。

经过阻抗适配后，辐射单元的数量优选为7时，副瓣电平被有效抑制至-8dB左右。综上所述，本申请中的无线通信模块具有结构简单、副瓣效果好、调节便利、辐射增益改善明显和广泛的应用前景。

综上所述，本申请的加热设备通过云服务器控制加热机构对样品仓内的工件进行加热，提高了加热设备的智能化和自动化程度；通过云服务器获取总重量检测值以估算工件的数量，以使电加热棒的电流值与工件数量匹配，保证了加热速度，提高了加热效果；通过将辐射贴片埋入柔性介质基板中，并跟馈电线进行电接触受到激励，透过缝隙的漏出部分辐射效果会更好，更接近于在空气中进行直接传播辐射，大大克服了由于辐射贴片形变降低辐射效果，辐射增益改善明显，使控制模块及时接收云服务器发出的加热指令信息，以开启电加热棒进行加热；通过基底缝隙模具将无线通信模块一体成型，提高了无线通信模块的结构稳定性，采用高分子聚合物介质溶液可以极大地减轻无线通信模块的重量，方便使用和安装。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种加热设备，其特征在于，包括：

云服务器和内设样品仓的加热机构，以及用于云服务器与加热机构之间进行信息传输的无线通信模块；

所述云服务器适于储存工件的加热参数，并通过无线通信模块发送加热指令信息到加热机构，以控制加热机构对样品仓内的工件进行加热；

所述无线通信模块包括：倾斜埋设有若干辐射单元的柔性介质基板和安装在柔性介质基板上的馈电线；

所述辐射单元包括并排设置的一对辐射贴片；以及

所述辐射贴片与柔性介质基板的底面或顶面形成的夹角范围为0~90°；

所述柔性介质基板适于通过一基底缝隙模具制作；

所述基底缝隙模具包括有底层缝隙板、中间包绕板和上层覆盖板；

所述底层缝隙板中设有适于放置各辐射贴片的安装位；

所述中间包绕板适于从底层缝隙板的边缘包裹，再填充具有空气泡的高分子聚合物介质溶液，然后加装上层覆盖板进行密封，最后常温凝固后形成所述倾斜埋设有若干辐射单元的柔性介质基板；以及

通过拆除模具，修饰边角及安装位，以使所述辐射贴片的至少一边缘漏出所述柔性介质基板的一面。

2.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，

所述加热机构包括：控制模块、所述样品仓、位于样品仓内的若干电加热棒和位于样品仓底部的重量传感器；所述重量传感器适于检测样品仓和工件的总重量；

所述控制模块适于接收总重量检测值并发送至云服务器；以及

所述云服务器适于获取总重量检测值并发送与总重量检测值相匹配的加热指令信息至控制模块。

3.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，

所述高分子聚合物介质溶液为高分子聚合物材料或硅胶合成材料；

所述高分子聚合物介质溶液中混合纳米级空气泡，以使形成的柔性介质基板的介电常数为1~2。

4.根据权利要求3所述的加热设备，其特征在于，

所述馈电线设置在柔性介质基板漏出辐射贴片的一面上，以给各辐射单元馈电。

5.根据权利要求4所述的加热设备，其特征在于，

同一辐射单元中的两个辐射贴片之间留有缝隙；

所述馈电线适于穿过所述缝隙，并通过两侧的电触点电性连接各辐射贴片以进行馈电激励；以及

所述缝隙的宽度为d，且d>λ/2，其中λ为辐射电磁波波长。

6.根据权利要求5所述的加热设备，其特征在于，

所述辐射单元为7个，该7个辐射单元在x轴方向上组成一排。

7.根据权利要求6所述的加热设备，其特征在于，

所述辐射单元的每个辐射贴片的y轴方向的长度为h_p，每一对的激励电流设为I_p，所述7个辐射单元的每个单元等效在x轴上的点坐标为x_p，则经简化换算后，得到所述无线通信模块在远场的辐射矢量为：；

其中，θ、ψ为直角坐标转换为球坐标中，所述无线通信模块电磁波在辐射空间的极化及水平坐标角度，k为电磁波相位常数。