CN204705420U - 高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置 - Google Patents
高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204705420U CN204705420U CN201520364161.9U CN201520364161U CN204705420U CN 204705420 U CN204705420 U CN 204705420U CN 201520364161 U CN201520364161 U CN 201520364161U CN 204705420 U CN204705420 U CN 204705420U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- high frequency
- conventional hot
- signal
- mcu
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)
Abstract
一种高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置，包括：探头、传输光纤、信号解调器、MCU模块、实时时钟模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN通讯接口模块、报警装置模块。本实用新型测试便捷，数据翔实、精确和可靠；纯光纤探头本质安全，高压绝缘，抗电磁干扰。
Description
技术领域
本发明涉及木材加工自动化技术领域，尤其是一种高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置。
背景技术
人造板通常是将施胶木质单元(单板、刨花和纤维)通过一定周期的热压作用使之粘合成一体的板材，按原料单元分为单板类人造板和非单板类人造板。
在人造板热压过程中，热量传递使板坯温度升高，进而导致水分的蒸发、板坯气压变化及水分的迁移；反之，水分的迁移也会影响热量的传递。再加上水热作用下，木质原料软化引起板坯密实化；而板坯密度的变化又会极大的影响板坯中热量传递和水分移动，胶粘剂的化学反应也会影响到板坯热量变化。总而言之，人造板热压过程涉及板坯变形、物理过程及化学反应。这三者相互耦合，再加上原料本身的变异性，因此要从本质上理解热压过程是非常困难的。
热压是人造板生产中至关重要的环节，直接影响到产品性能与质量以及能耗。从生产实际出发，我们关心的是人造板在多高温度下能够完成胶黏剂固化、需要热压多长时间以及需要多大的压力才能实现预定的密度要求。可见，了解人造板板坯温度变化对人造板热压参数的制定具有非常重要的意义。
现有技术中的相关方法与装置仅能测量常规热压时人造板内部温度变化，而难以在高频加热环境下工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种测试便捷、数据精确可靠的高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置，包括探头、传输光纤、信号解调器、MCU模块、实时时钟模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN通讯接口模块、报警装置模块；探头与传输光纤相连接，探头测得的数据通过传输光纤进行传输；传输光纤与信号解调器相连，经传输光纤传输的数据送入信号解调器进行调制解调处理；信号解调器与MCU模块相连，经信号解调器处理的信号送入MCU模块进行处理；MCU模块分别与实时时钟模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN通讯接口模块、报警装置模块相连。
实时时钟模块根据系统需要选择年、月、日、时、分，用来完善数据，并作为数据存储位置的依据；数据存储模块用来存储系统信息和历史数据；液晶显示模块即时显示测试对象温度变化信息及系统时间等各种信息；CAN通讯接口模块与上位机进行独立的交互通信；报警装置模块的功能为当采集到的数据超过限值，启动振铃进行报警或启动联动设备。
优选的，所述探头为将光纤内置温度传感器的荧光光纤传感器。
优选的，还包括电源模块；电源模块与MCU模块直接相连，对整个装置进行供电，保证系统能够可靠工作，并提高抗干扰能力。
优选的，还包括参数设置模块；参数设置模块与MCU模块直接相连，可人为设置相应的测试参数。
优选的，还包括复位管理模块；复位管理模块与MCU模块直接相连，初始化MCU模块和CAN总线控制器，让系统强行复位来使系统重新初始化，从而转入正常的运行。
本发明的有益效果为：1、采用的本测试方法能客观反映实际状况下人造板内部温度变化，其测试便捷，数据翔实、精确和可靠。2、荧光光纤探头具有本质安全，高压绝缘，抗电磁干扰，对于高频热压人造板内部温度变化的测量具有不可比拟的优势，为人造板热压工艺优化提供参考，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明的整体装置结构图。
图2是本发明的高频热压制造单板层积材(LVL)板坯温度测量方法示意图。
图3是本发明的高频热压制造单板层积材(LVL)板坯温度测量结果示意图。
图4是本发明的高频热压制造稻草碎料板板坯温度测量方法示意图。
图5是本发明的高频热压制造稻草碎料板板坯温度测量结果示意图。
图6是本发明的常规热压制造单板层积材(LVL)板坯温度测量方法示意图。
图7是本发明的常规热压制造单板层积材(LVL)板坯温度测量结果示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置，包括探头、传输光纤、信号解调器、MCU模块、实时时钟模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN通讯接口模块、报警装置模块；探头与传输光纤相连接，探头测得的数据通过传输光纤进行传输；传输光纤与信号解调器相连，经传输光纤传输的数据送入信号解调器进行调制解调处理；信号解调器与MCU模块相连，经信号解调器处理的信号送入MCU模块进行处理；MCU模块分别与实时时钟模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN通讯接口模块、报警装置模块相连。
实时时钟模块根据系统需要选择年、月、日、时、分，用来完善数据，并作为数据存储位置的依据；数据存储模块用来存储系统信息和历史数据；液晶显示模块即时显示板坯温度变化信息及系统时间等各种信息；CAN通讯接口模块与上位机进行独立的交互通信；报警装置模块的功能为当采集到的数据超过限值，启动振铃进行报警或启动联动设备。
探头为将光纤内置温度传感器的荧光光纤传感器。
还包括电源模块、参数设置模块和复位管理模块；电源模块与MCU模块直接相连，对整个装置进行供电，保证系统能够可靠工作，并提高抗干扰能力；参数设置模块与MCU模块直接相连，可人为设置相应的测试参数复位管理模块与MCU模块直接相连，初始化MCU模块和CAN总线控制器，让系统强行复位来使系统重新初始化，从而转入正常的运行。
荧光光纤温度传感器是由多模光纤和在其顶部荧光光纤温度传感器传感探头与光纤安装的荧光物体(膜)组成。荧光物质在受到一定波长(受激谱)的光激励后，受激辐射出荧光能量。激励撤消后，荧光余晖的持续性取决于荧光物质特性、环境温度等因素。这种受激发荧光通常是按指数方式衰减的，我们称衰减的时间常数为荧光寿命或荧光余晖时间(ns)。在不同的环境温度下，荧光余晖衰减也不同。因此通过测量荧光余晖寿命的长短，就可以得知当时的环境温度。相比普通金属传感器，荧光光纤温度传感器更适用于高频热压的环境，测量精度高。
实施例1：高频热压制造单板层积材(LVL)板坯温度测量。
如图2所示，单板层积材为31张涂胶单板顺纹组坯而成，每张单板厚度为1.7mm，含水率约为12％；胶粘剂为商用酚醛树脂胶粘剂，固含量为45％；涂胶量为120g/m2；板坯目标压缩率为5％。组坯时，在板坯厚度方向的1/2厚度、1/4厚度和表层位置预留缺口以便于光纤测温仪1的三个探头插入。
将板坯置于压机中。光纤测温系统由探头、信号解调器和MCU组成，三个探头用胶带缠绕后分别塞入内径为2mm的刚玉管，保护探头，并要确保密封；然后将内置光纤测温仪的三个探头的刚玉管插入预留的板坯缺口中。
开启上压板控制装置缓慢加压，直到上下压板开档到达预定厚度停止。开启信号解调器和MCU，温度采集由MCU每隔5s自动采集一次；然后开启高频发生器，板坯加热所用高频发生器输出功率为30kW，标准频率为6.78MHz。
如图3所示，高频热压制造单板层积材(LVL)板坯温度测量结果，可以清晰地看到，三个位置测得的温度变化趋势不完全相同，跟其他两处位置相比，在靠近边界的(z＝0)处温度最低。这种即时测量的温度差异主要是由边界处热量损失造成。另外一个有趣的现象是：在温度上升到100℃左右时，试验曲线变化趋缓。这首先是由于单板和胶粘剂中水的相变引起的。其次是因为胶粘剂的聚合反应，随着胶粘剂固化，在胶粘剂中的液态水也会蒸发。
实施例2：高频热压制造稻草碎料板板坯温度测量。
如图4所示，稻草碎料板坯是由施胶稻草碎料铺装而成，所用胶粘剂为脲醛树脂胶粘剂(UF)，施胶量12％左右，原料含水率为10％左右，板坯厚度40mm。
将板坯置于压机中。光纤测温系统由探头、信号解调器和MCU组成，两个探头的用胶带缠绕后分别塞入内径为2mm的刚玉管，保护探头，确保密封；然后将内置光纤测温仪的两个探头的刚玉管插入板坯表层和厚度的1/2处位置。因为稻草板坯很蓬松，所以不需要预留缺口。
开启上压板控制装置缓慢加压，直到上下压板开档到达预定厚度停止。开启信号解调器和MCU，温度采集由MCU每隔5s自动采集一次；然后开启高频发生器，板坯加热所用高频发生器输出功率为30kW，标准频率为6.78MHz。
如图5所示，高频热压制造稻草碎料板板坯温度测量结果，可以清晰地看到，高频加热时板坯内部温度在厚度上存在差异，温度分布总体表现为芯层高表层低。
实施例3：常规热压(热压板热压)制造单板层积材(LVL)板坯温度测量。
如图6所示，单板层积材为31张涂胶单板顺纹组坯而成，每张单板厚度为1.7mm，含水率约为12％；胶粘剂为商用酚醛树脂胶粘剂，固含量为45％；涂胶量为120g/m2；板坯目标压缩率为5％。组坯时，在板坯厚度方向的1/2厚度、1/4厚度和表层位置预留缺口以便于三个探头插入。
将板坯置于压机中。光纤测温系统由探头、信号解调器和MCU组成，三个探头用胶带缠绕后分别塞入内径为2mm的刚玉管，保护探头，确保密封；然后将内置光纤测温仪的三个探头的刚玉管插入预留的板坯缺口中。
开启上压板控制装置缓慢加压，直到上下压板开档到达预定厚度停止。开启信号解调器和MCU，温度采集由MCU每隔5s自动采集一次；然后开启高频发生器，板坯加热所用高频发生器输出功率为30kW，标准频率为6.78MHz。
如图7所示，常规热压制造单板层积材(LVL)板坯温度测量结果，可以清晰地看到，三个位置测得的温度变化趋势不完全相同，芯层z＝h/2处温度升温最慢，h/4处次之，表层升温最快，板坯在厚度方向具有明显的温度梯度；跟高频加热制造单板层积材(LVL)相比，芯层升温到100℃，常规热压明显需要更长时间。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。
Claims (5)
1.一种高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置，其特征在于，包括：探头、传输光纤、信号解调器、MCU模块、实时时钟模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN通讯接口模块、报警装置模块；探头与传输光纤相连接，探头测得的数据通过传输光纤进行传输；传输光纤与信号解调器相连，经传输光纤传输的数据送入信号解调器进行调制解调处理；信号解调器与MCU模块相连，经信号解调器处理的信号送入MCU模块进行处理；MCU模块分别与实时时钟模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN通讯接口模块、报警装置模块相连。
2.如权利要求1所述的高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置，其特征在于，所述探头为将光纤内置温度传感器的荧光光纤传感器。
3.如权利要求1所述的高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置，其特征在于，还包括电源模块；电源模块与MCU模块直接相连。
4.如权利要求1所述的高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置，其特征在于，还包括参数设置模块；参数设置模块与MCU模块直接相连，人为设置相应的测试参数。
5.如权利要求1所述的高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置，其特征在于，还包括复位管理模块；复位管理模块与MCU模块直接相连，初始化MCU模块和CAN总线控制器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520364161.9U CN204705420U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520364161.9U CN204705420U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204705420U true CN204705420U (zh) | 2015-10-14 |
Family
ID=54285025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520364161.9U Active CN204705420U (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204705420U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104833441A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-12 | 江苏农林职业技术学院 | 高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置及方法 |
-
2015
- 2015-05-29 CN CN201520364161.9U patent/CN204705420U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104833441A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-12 | 江苏农林职业技术学院 | 高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201449376U (zh) | 利用微波对织物含水率进行在线检测的装置 | |
| CN204718708U (zh) | 一种基于球形和细芯光纤的温度和应变同时测量的传感器 | |
| CN101813651A (zh) | 一种建筑材料蓄热性能的测试方法及测试仪 | |
| CN101377686A (zh) | 智能热盘温度控制器及其温度控制方法 | |
| CN204705420U (zh) | 高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置 | |
| CN201307084Y (zh) | 新型纺织纤维水分测试烘箱 | |
| CN102590273B (zh) | 纺织品保暖检测系统及方法 | |
| CN109269667A (zh) | 一种具有温度实时监测系统的新型igbt装置及其制作方法 | |
| CN204881905U (zh) | 一种球形结构光纤的温度传感器 | |
| CN105486711A (zh) | 基于红外热像仪的空间材料发射率测量系统及方法 | |
| CN103528958A (zh) | 一种茶叶含水率在线快速检测装置及实现方法 | |
| CN201662450U (zh) | 热工自动检定装置 | |
| CN104833441A (zh) | 高频及常规热压人造板板坯温度变化规律的在线监测装置及方法 | |
| CN202650190U (zh) | 一种光纤传感的输电塔架覆冰预警系统 | |
| CN104535607A (zh) | 一种半定量快速测量材料热扩散性能的方法 | |
| CN202794029U (zh) | 一种湿度检测装置上用的光纤湿度传感器 | |
| CN108511833A (zh) | 一种锂电池 | |
| CN102778381A (zh) | 检测玻璃微珠逆反射性能的方法 | |
| Calawa et al. | Medium wave infrared heater for high-speed fiber placement | |
| CN206161525U (zh) | 一种测量空气中相对湿度的光纤型传感器 | |
| CN211291815U (zh) | 一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置 | |
| CN204389060U (zh) | 变压器光纤光栅测温系统 | |
| CN101339080B (zh) | 基于光纤光栅传感的陶瓷窑炉温度检测方法 | |
| CN109652752B (zh) | 利用超声波熔融涂镀光纤端面制备光纤反射镜的方法 | |
| CN204008522U (zh) | 一种光纤分布式温度性能测试装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201207 Address after: Taoyuan Ninghai County, Zhejiang province 315600 streets of Ningbo City Xinghai Road No. 1188 Patentee after: NINGBO ZHONGJIA LOW CARBON NEW TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 212400 Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry, 19 East Wenchang Road, Zhenjiang, Jiangsu, Jurong Patentee before: JIANGSU POLYTECHNIC College OF AGRICULTURE AND FORESTRY |