CN114932027B - 用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及吸收体薄膜技术领域，公开了用于水凝胶‑碳基吸收体薄膜制备调控系统及方法，通过构建一个空间坐标系；将碳基板放置在输送单元上进行传送，位置感应件感应到碳基板进入到喷涂工位；获取当前喷涂单元底部的高度坐标值z；控制喷涂单元下降距离为z‑h。宽度检测件感应到碳基板的宽度为L；宽度调节件调节喷涂单元的喷涂宽度，喷涂单元对碳基板的上表面喷涂水凝胶且喷涂量为Q；控制输送单元输送速度v，其中a为碳基板喷涂的预留边宽；判断v是否大于一个预先设置的v标，如果是，则控制输送单元输送速度为v标，控制水凝胶液流量改变。本发明通过控制输送单元输送速度进行喷涂厚度控制，控制方便快捷。
Description
技术领域
本发明涉及吸收体薄膜技术领域，具体涉及用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统及方法。
背景技术
在目前全球变暖形势日益严峻的大背景下，为了保证日常生产生活的顺利进行，寻找一种高效降温技术迫在眉睫。然而，传统的降温手段存在各种各样的弊端。技术手段方面，传统的降温手段包括空调、冰箱等，但使用过程中会产生大量的电力消耗，在目前的能源结构依旧以火电的情况下，这会导致全球变暖的进一步加剧。材料方面，常用的降温材料如反射性涂料，金属基反射膜等，其生产难度高，生产工艺复杂，成本通常较高，虽然有较为明显的降温效果，但难以得到真正的普及应用。
辐射制冷技术作为一种新兴的降温技术，以其高效、零能耗的降温效果而受到研究者们广泛的关注。其主要机理是利用可见光高发射、中红外高发射的辐射制冷材料，在反射太阳光，减少可能量吸收的同时，通过中红外波段将自身能量透过大气窗口源源不断的发射出去，从而实现低于环境温度的降温。然而辐射制冷技术的降温通常无法受人工控制，它的降温是全时段全季节的。在寒冷的天气情况下，辐射制冷材料降温效果反而会导致更多的能耗。在辐射制冷材料制备过程中均是人工将水凝胶摊铺在碳基板上，摊铺质量差且效率低，不便于调控。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统包括：
输送单元，其用于对碳基板进行线性输送；
喷涂单元，其用于对输送单元上的碳基板上表面进行喷涂水凝胶；
宽度调节件，其用于调节喷涂件的喷涂宽度；
位置感应件，其用于感应碳基板的位置；
宽度检测件，其用于检测输送单元上碳基板的宽度；
控制器，控制器用于构建一个空间坐标系；将碳基板放置在输送单元上进行传送，位置感应件感应到碳基板进入到喷涂工位；获取当前喷涂单元底部的高度坐标值z；控制喷涂单元下降距离为z-h，其中h为一个预先设置的喷涂厚度；宽度检测件感应到碳基板的宽度为L；宽度调节件调节喷涂单元的喷涂宽度，喷涂单元对碳基板的上表面喷涂水凝胶且喷涂量为Q；控制输送单元输送速度为
，其中a为碳基板喷涂的预留边宽；判断v是否大于一个预先设置的v标，如果是，则控制输送单元输送速度为v标，控制水凝胶液流量为
。
优选的：所述输送单元包括工作台和输送件；输送件设置在工作台上；喷涂工位设置在工作台上；工作台的底部设置有支撑腿；所述支撑腿的底部设置有转动轮、万向轮中的一种或者两者的组合，转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板。
优选的：所述喷涂单元包括支撑架、凝胶桶、升降驱动件和喷涂件，支撑架固定连接工作台上，且处于输送件的上方；喷涂件可升降的安装在支撑架上；凝胶桶用于盛放水凝胶液，凝胶桶的底部通过输送泵、软管连通喷涂件；升降驱动件与喷涂件连接，用于驱动喷涂件升降。
优选的：所述支撑架的内侧开设有滑动升降槽，喷涂件端部滑动嵌套在滑动升降槽的内部，滑动升降槽的内部固定设置有导向杆，导向杆滑动穿过喷涂件的端部。
优选的：所述凝胶桶的侧壁设置有透明的观察窗，观察窗上设置有刻度线。
优选的：所述喷涂件包括安装板、布料管、喷嘴和刮板；安装板端部滑动嵌套在滑动升降槽的内部，布料管固定设置在安装板的下表面，布料管的两端为贯穿结构，布料管的底部均匀布设有若干喷嘴。
优选的：所述喷涂件上固定设置有刮板，刮板处于喷涂件流动方向的后侧。
优选的：所述宽度调节件包括驱动电机、丝杆、滑动架和活塞，驱动电机安装在安装板上，驱动电机是双轴电机，驱动电机的两端输出轴均固定连接有丝杆，两个丝杆上的螺旋方向相反，安装板上开设有贯穿的透槽，滑动架滑动嵌套在透槽的内部，滑动架配合嵌套在丝杆上，滑动架的相对侧固定连接有活塞，活塞滑动伸入到布料管的内部；当驱动电机驱动丝杆转动使滑动架相对滑动，驱动活塞在布料管内部滑动，活塞之间的布料管部分为喷涂宽度。
优选的：所述凝胶桶的内部设置有液位感应件，液位感应件用于感应凝胶桶内部水凝胶液的液面高度，当凝胶桶中液面高度低于一个预先设置的H标时，控制器发送添加原料信号。
本发明还提供用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控方法，应用于上述所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，所述用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控方法包括如下步骤：
S1、构建一个空间坐标系；
S2、将碳基板放置在输送单元上进行传送，位置感应件感应到碳基板进入到喷涂工位；
S3、获取当前喷涂单元底部的高度坐标值z；
S4、控制喷涂单元下降距离为z-h，其中h为一个预先设置的喷涂厚度；
S5、宽度检测件感应到碳基板的宽度为L；
S6、宽度调节件调节喷涂件的宽度，喷涂单元对碳基板的上表面喷涂水凝胶且喷涂量为Q；
S7、控制输送单元输送速度为
，其中a为碳基板喷涂的预留边宽；
S8、判断v是否大于一个预先设置的v标，如果是，则执行S9；
S9、控制输送单元输送速度为v标，则控制水凝胶液流量为
。
本发明的技术效果和优点：通过控制输送单元输送速度进行喷涂厚度控制，控制方便快捷、实现了智能控制，并实现了自动喷涂宽度的调整，自动化程度高，通过速度的控制保证了水凝胶喷涂质量，同时可以最大速度控制，生产效率高。
附图说明
图1为本发明提出的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统的结构框图。
图2为本发明提出的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统适用装置的立体结构示意图。
图3为本发明提出的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统适用装置的俯视结构示意图。
图4为图3中A-A截面的局部剖视结构示意图。
图5为图3中B-B截面的局部剖视结构示意图。
图6为图4中a的局部放大结构示意图。
图7为图5中b的局部放大结构示意图。
图8为本发明提出的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控方法的流程图。
附图标记说明：工作台1，输送辊2，支撑架4，滑动升降槽5，导向杆6，凝胶桶7，观察窗8，输送泵9，升降驱动件10，宽度调节件11，安装板12，位置感应件13，液位感应件14，驱动电机15，丝杆16，滑动架17，布料管18，喷嘴19，刮板20，夹持轮21，活塞22。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
参考图1，在本实施例中提出了用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，用于对碳基表面单面进行铺设水凝胶并进行调控，所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统包括：
参考图2~图5，输送单元，用于对碳基板进行线性输送。所述的输送单元可以包括工作台1和输送件。工作台1，可以是矩形的板状或者框架结构，工作台1上设置有喷涂工位。工作台1用于支撑和安装。工作台1的底部可以设置有支撑腿，支撑腿的底部固定设置有垫板，垫板上开设有透孔，螺栓穿过透孔可以将工作台1固定在地面上。当然所述的支撑腿的底部还可以设置有转动轮、万向轮中的一种或者两者的组合，转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板。输送件设置在工作台1上，输送件可以是输送皮带、输送辊2等，可以将碳基板放置在输送件上，输送件转动完成碳基板的输送，具体在此不做赘述。
喷涂单元，用于对输送单元上的碳基板上表面进行喷涂水凝胶，所述的喷涂单元可以包括支撑架4、凝胶桶7、升降驱动件10和喷涂件，支撑架4固定连接工作台1上，支撑架4可以是倒置的凹字形结构，且处于输送件的上方，喷涂件可升降的安装在支撑架4上。凝胶桶7可以固定连接在工作台1或者支撑架4上，凝胶桶7的内部用于盛放水凝胶液，凝胶桶7可以是圆桶或者矩形箱型结构，凝胶桶7的顶部设置有进料口，水凝胶液可以通过进料口加入。凝胶桶7的侧壁可以设置有透明的观察窗8，观察窗8上设置有刻度线，从而便于观察凝胶桶7内部的状况。凝胶桶7的底部通过输送泵9、软管连通喷涂件，升降驱动件10，与喷涂件连接，用于驱动喷涂件升降。升降驱动件10可以是液压杆、电动伸缩杆、气动伸缩杆等，具体在此不做赘述。支撑架4的内侧开设有滑动升降槽5，喷涂件端部滑动嵌套在滑动升降槽5的内部，滑动升降槽5的内部固定设置有导向杆6，导向杆6滑动穿过喷涂件的端部，从而使喷涂件滑动顺畅且稳定。
参考图6~图7，宽度调节件11，可以安装在喷涂件上，用于调节喷涂件的喷涂宽度，所述的喷涂件可以包括安装板12、布料管18、喷嘴19和刮板20，安装板12可以是板状结构，安装板12端部滑动嵌套在滑动升降槽5的内部，布料管18固定设置在安装板12的下表面，布料管18的两端为贯穿结构，布料管18的底部均匀布设有若干喷嘴19，布料管18的中部与软管连通，凝胶桶7内部的水凝胶液通过输送泵9泵入到布料管18的内部，最后从喷嘴19喷出洒在碳基板的上表面。喷涂件上固定设置有刮板20，刮板20处于喷涂件流动方向的后侧，刮板20用于对喷涂在碳基板上的水凝胶进行摊平，使摊铺均匀。宽度调节件11可包括驱动电机15、丝杆16、滑动架17和活塞22，驱动电机15安装在安装板12上，驱动电机15是双轴电机，驱动电机15的两端输出轴均固定连接有丝杆16，两个丝杆16上的螺旋方向相反，安装板12上开设有贯穿的透槽，滑动架17滑动嵌套在透槽的内部，滑动架17配合嵌套在丝杆16上，滑动架17的相对侧固定连接有活塞22，活塞22滑动伸入到布料管18的内部，当驱动电机15驱动丝杆16转动，从而使滑动架17相对滑动，以此可以驱动活塞22在布料管18内部滑动，活塞22之间的布料管18部分为喷涂宽度。
位置感应件13，安装在工作台1上，用于感应碳基板的位置，当位置感应件13感应到碳基板进入到喷涂位置时，位置感应件13可以发送喷涂信号，当位置感应件13感应不到碳基板时，位置感应件13发送结束喷涂信号，位置感应件13可以是红外感应器等，具体在此不做赘述。
宽度检测件，用于检测输送单元上碳基板的宽度，所述的宽度检测件距离感应器，还可以通过滑动架17对碳基板进行夹持确定碳基板宽度，滑动架17端部与活塞22之间的竖向距离为a。
控制器，与输送单元、喷涂单元、位置感应件13、宽度调节件11电连接，控制器用于构建一个空间坐标系，所述的空间坐标系xy平面可以为输送单元传送平面或者碳基板的上平面。z轴可以垂直碳基板平面并处于布料管18的中心位置，将碳基板放置在输送单元上进行传送，位置感应件13感应到碳基板进入到喷涂工位，控制器获取当前刮板20底部的高度坐标值z，刮板20的高度坐标值z获得可以根据升降驱动件10伸缩量进行标定或者刮板20上设置距离感应器，具体在此不做赘述。控制器控制升降驱动件10驱动喷涂件距离为z-h，其中h为一个预先设置的喷涂厚度，控制器控制驱动电机15驱动丝杆16转动，丝杆16转动使滑动架17向内靠拢并夹持在碳基板的侧边，使滑动架17夹持在碳基板的侧边对碳基板进行位置矫正，此时的宽度检测件感应到碳基板的宽度为L，可以通过17位置进行确定，具体在此不做赘述。宽度调节件11调节喷涂件的宽度，喷涂单元对碳基板的上表面喷涂水凝胶且喷涂量为Q，则控制器控制输送单元输送速度为
，其中a为碳基板喷涂的预留边宽，可以认为滑动架17端部与活塞22的x轴差值，可以提前设置。由于传送速度过快会造成碳基板上水凝胶有拉扯、气泡等缺陷。控制器判断v是否大于一个预先设置的v标，如果是，则控制器控制输送单元输送速度为v标，控制水凝胶液流量为
。通过控制输送单元输送速度进行喷涂厚度控制，控制方便快捷、实现了智能控制，并实现了自动喷涂宽度进行调整，自动化程度高，通过速度的控制保证了水凝胶喷涂质量，同时可以最大速度控制，生产效率高。
实施例2
凝胶桶7的内部还可以设置有液位感应件14，液位感应件14用于感应凝胶桶7内部水凝胶液的液面高度，当凝胶桶7中液面高度低于一个预先设置的H标时，控制器发送添加原料信号，从而避免了原料缺失耽误生产。所述的滑动架17的相对侧转动设置有夹持轮21，夹持轮21边部为波纹状结构，夹持轮21夹持在碳基板的端部，输送单元对碳基板进行传送可以使碳基板抖动便于气泡排出。从而可以提高水凝胶-碳基吸收体薄膜质量。
实施例3
参考图8，在本实施例中提出了用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控方法，包括如下步骤：
S1、构建一个空间坐标系。
S2、将碳基板放置在输送单元上进行传送，位置感应件13感应到碳基板进入到喷涂工位。
S3、获取当前刮板20底部的高度坐标值z。
S4、控制喷涂件下降距离为z-h，其中h为一个预先设置的喷涂厚度。
S5、宽度检测件感应到碳基板的宽度为L。
S6、宽度调节件11调节喷涂件的宽度，喷涂单元对碳基板的上表面喷涂水凝胶且喷涂量为Q。
S7、控制输送单元输送速度为
，其中a为碳基板喷涂的预留边宽。
S8、判断v是否大于一个预先设置的v标，如果是，则执行S9。
S9、控制输送单元输送速度为v标，则控制水凝胶液流量为
。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (10)
1.用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统包括：
输送单元，其用于对碳基板进行线性输送；
喷涂单元，其用于对输送单元上的碳基板上表面进行喷涂水凝胶；
宽度调节件，其用于调节喷涂件的喷涂宽度；
位置感应件，其用于感应碳基板的位置；
宽度检测件，其用于检测输送单元上碳基板的宽度；
控制器，控制器用于构建一个空间坐标系；将碳基板放置在输送单元上进行传送，位置感应件感应到碳基板进入到喷涂工位；获取当前喷涂单元底部的高度坐标值z；控制喷涂单元下降距离为z-h，其中h为一个预先设置的喷涂厚度；宽度检测件感应到碳基板的宽度为L；宽度调节件调节喷涂单元的喷涂宽度，喷涂单元对碳基板的上表面喷涂水凝胶且喷涂量为Q；控制输送单元输送速度为
，其中a为碳基板喷涂的预留边宽；判断v是否大于一个预先设置的v标，如果是，则控制输送单元输送速度为v标，控制水凝胶液流量为
。
2.根据权利要求1所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述输送单元包括工作台和输送件；输送件设置在工作台上；喷涂工位设置在工作台上；工作台的底部设置有支撑腿；所述支撑腿的底部设置有转动轮、万向轮中的一种或者两者的组合，转动轮和/或万向轮上设置有用于制动的卡板。
3.根据权利要求1所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述喷涂单元包括支撑架、凝胶桶、升降驱动件和喷涂件，支撑架固定连接工作台上，且处于输送件的上方；喷涂件可升降的安装在支撑架上；凝胶桶用于盛放水凝胶液，凝胶桶的底部通过输送泵、软管连通喷涂件；升降驱动件与喷涂件连接，用于驱动喷涂件升降。
4.根据权利要求3所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述支撑架的内侧开设有滑动升降槽，喷涂件端部滑动嵌套在滑动升降槽的内部，滑动升降槽的内部固定设置有导向杆，导向杆滑动穿过喷涂件的端部。
5.根据权利要求3所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述凝胶桶的侧壁设置有透明的观察窗，观察窗上设置有刻度线。
6.根据权利要求1所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述喷涂件包括安装板、布料管、喷嘴和刮板；安装板端部滑动嵌套在滑动升降槽的内部，布料管固定设置在安装板的下表面，布料管的两端为贯穿结构，布料管的底部均匀布设有若干喷嘴。
7.根据权利要求1所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述喷涂件上固定设置有刮板，刮板处于喷涂件流动方向的后侧。
8.根据权利要求6所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述宽度调节件包括驱动电机、丝杆、滑动架和活塞，驱动电机安装在安装板上，驱动电机是双轴电机，驱动电机的两端输出轴均固定连接有丝杆，两个丝杆上的螺旋方向相反，安装板上开设有贯穿的透槽，滑动架滑动嵌套在透槽的内部，滑动架配合嵌套在丝杆上，滑动架的相对侧固定连接有活塞，活塞滑动伸入到布料管的内部；当驱动电机驱动丝杆转动使滑动架相对滑动，驱动活塞在布料管内部滑动，活塞之间的布料管部分为喷涂宽度。
9.根据权利要求3所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述凝胶桶的内部设置有液位感应件，液位感应件用于感应凝胶桶内部水凝胶液的液面高度，当凝胶桶中液面高度低于一个预先设置的H标时，控制器发送添加原料信号。
10.用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控方法，应用于权利要求1-9任一项所述的用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控系统，其特征在于，所述用于水凝胶-碳基吸收体薄膜制备调控方法包括如下步骤：
S1、构建一个空间坐标系；
S2、将碳基板放置在输送单元上进行传送，位置感应件感应到碳基板进入到喷涂工位；
S3、获取当前喷涂单元底部的高度坐标值z；
S4、控制喷涂单元下降距离为z-h，其中h为一个预先设置的喷涂厚度；
S5、宽度检测件感应到碳基板的宽度为L；
S6、宽度调节件调节喷涂件的宽度，喷涂单元对碳基板的上表面喷涂水凝胶且喷涂量为Q；
S7、控制输送单元输送速度为
，其中a为碳基板喷涂的预留边宽；
S8、判断v是否大于一个预先设置的v标，如果是，则执行S9；
S9、控制输送单元输送速度为v标，则控制水凝胶液流量为
。
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