一種木材含水率檢測與控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型屬于木材制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種木材含水率檢測與控制裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]目前，木材在制作過程中，干燥是一個(gè)非常重要的工序，其干燥效果會(huì)直接影響到木材的質(zhì)量。現(xiàn)有的木材的干燥方法有兩類:一類是大氣干燥，大氣干燥是自然干燥的主要形式，就是將木材放在板院或者棚舍內(nèi)用風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)使木材干燥，這類方法不需要太多的干燥設(shè)備，成本低，但是占地面積大、干燥時(shí)間長；另一類是人工干燥，即采用一定的干燥設(shè)備對(duì)木材進(jìn)行干燥，人為地控制干燥過程，可以控制干燥程度及縮短干燥周期。
[0003]人工干燥過程是指在熱能的作用下對(duì)干燥窯內(nèi)溫度與濕度采用適當(dāng)控制技術(shù)使干燥窯內(nèi)木材的水分以蒸發(fā)或沸騰方式排出的過程?，F(xiàn)有的用于木材干燥過程的木材含水率檢測與控制裝置不能實(shí)時(shí)在線檢測木材含水率，干燥窯內(nèi)媒介的溫濕度不符合木材干燥工藝，無法實(shí)現(xiàn)木材干燥過程中對(duì)木材含水率的控制，木材干燥質(zhì)量達(dá)不到加工要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0004]為此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中用于木材含水率檢測與控制裝置不能實(shí)現(xiàn)在線檢測木材含水率，無法實(shí)現(xiàn)木材干燥過程中對(duì)木材含水率的控制，木材干燥質(zhì)量達(dá)不到加工要求，從而提出一種木材含水率檢測與控制裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]—種木材含水率檢測與控制裝置，包括:
[0007]傳感器組、測量電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)主控芯片、溫度加熱器、濕度發(fā)生器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排氣風(fēng)機(jī)和遠(yuǎn)程服務(wù)器；
[0008]所述傳感器組包括多個(gè)含水率傳感器、多個(gè)溫度傳感器和多個(gè)濕度傳感器；
[0009]所述測量電路與所述傳感器組連接，用于對(duì)接收到的所述傳感器組輸出信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大、濾波去噪和限幅處理；
[0010]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述測量電路連接，用于對(duì)所述測量電路輸出信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0011]所述單片機(jī)主控芯片分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述溫度加熱器、所述濕度發(fā)生器、所述循環(huán)風(fēng)機(jī)和所述排氣風(fēng)機(jī)連接；
[0012]所述遠(yuǎn)程服務(wù)器通過無線通信方式與所述單片機(jī)主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述測量電路包括運(yùn)算放大電路、濾波電路、限幅電路和增益程控電路。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述單片機(jī)主控芯片與所述濕度發(fā)生器之間依次連接有第一光電隔離電路、第一繼電器；所述單片機(jī)主控芯片與所述溫度加熱器之間依次連接有第一光電隔離電路、第二繼電器。
[0015]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述單片機(jī)主控芯片與所述循環(huán)風(fēng)機(jī)之間依次連接有第二光電隔離電路、第三繼電器；所述單片機(jī)主控芯片與所述排氣風(fēng)機(jī)之間依次連接有第二光電隔離電路、第四繼電器。
[0016]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述含水率傳感器為針狀鋼釘探針。
[0017]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述溫度傳感器為PtlOO鉑金電阻溫度傳感器。
[0018]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述濕度傳感器為濕球溫度計(jì)。
[0019]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括:指示燈和按鍵，所述指示燈和所述按鍵分別與所述單片機(jī)主控芯片連接，所述指示燈用于顯示木材干燥過程狀態(tài)，所述按鍵用于木材干燥過程中加工參數(shù)的設(shè)置。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型能夠在木材干燥過程中實(shí)時(shí)在線檢測木材含水率，根據(jù)對(duì)檢測到的木材含水率值分析判斷，再控制干燥窯內(nèi)干燥媒介的溫度與濕度值，實(shí)現(xiàn)對(duì)木材含水率的控制，使得木材干燥質(zhì)量達(dá)到加工要求。
【附圖說明】
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[0021]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
[0022]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種木材含水率檢測與控制裝置框圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種測量電路框圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的一種單片機(jī)主控芯片與遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)通信原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型的木材含水率檢測與控制裝置，包括:
[0026]傳感器組、測量電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)主控芯片、溫度加熱器、濕度發(fā)生器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排氣風(fēng)機(jī)和遠(yuǎn)程服務(wù)器。
[0027]所述傳感器組包括多個(gè)含水率傳感器、多個(gè)溫度傳感器和多個(gè)濕度傳感器。所述含水率傳感器為針狀鋼釘探針，所述含水率傳感器在使用時(shí)將針狀鋼釘探針釘入木材不同位置并利用各探針間電阻率來進(jìn)行木材含水率的檢測，木材的含水率和探針間電阻率有關(guān)系。所述溫度傳感器為Pt10鉑金電阻溫度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測干燥窯內(nèi)的溫度。所述濕度傳感器為濕球溫度計(jì)，所述濕度傳感器用于測量所述干燥窯內(nèi)的濕度。本實(shí)施例中，所述含水率傳感器、所述溫度傳感器、所述濕度傳感器分別選取8個(gè)構(gòu)成所述傳感器組，所述含水率傳感器、所述溫度傳感器、所述濕度傳感器均勻分布在干燥窯內(nèi)各處。
[0028]所述測量電路與所述傳感器組連接，用于對(duì)接收到的所述傳感器組輸出信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大、濾波去噪和限幅處理。如圖2所示，所述測量電路包括運(yùn)算放大電路、濾波電路、限幅電路和增益程控電路，由于傳感器輸出的原始信號(hào)都比較微弱，所以必須采用運(yùn)算放大電路將傳感器原始信號(hào)進(jìn)行放大處理；由于加工過程中不同時(shí)間段，傳感器的輸出幅值大小不同，所以不同時(shí)間段要求的放大倍數(shù)不同，所以在運(yùn)算放大電路上設(shè)置增益程控電路使得所述運(yùn)算放大電路具有增益可控功能；傳感器輸出信號(hào)也常常帶有噪聲，所以需要采用濾波電路進(jìn)行噪聲處理；為防止脈沖干擾或者瞬態(tài)不穩(wěn)態(tài)大電壓對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的影響，采用限幅電路將電信號(hào)鉗位至額定電壓范圍，通過測量電路處理過的傳感器信號(hào)再發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
[0029]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述測量電路連接，用于對(duì)所述測量電路輸出信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以便單片機(jī)主控芯片可以接收處理。
[0030]所述單片機(jī)主控芯片分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述溫度加熱器、所述濕度發(fā)生器、所述循環(huán)風(fēng)機(jī)和所述排氣風(fēng)機(jī)連接。本實(shí)施例中，所述單片機(jī)主控芯片采用飛思卡爾MC56F8013單片機(jī)，所述單片機(jī)主控芯片通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路獲取傳感器組輸出的傳感器信號(hào)后，即完成了對(duì)當(dāng)前木材含水率值及干燥窯內(nèi)的溫度及濕度值的參數(shù)檢測，所述單片機(jī)主控芯片通過比較當(dāng)前木材含水率值與加工工藝需求值，輸出控制信號(hào)控制所述溫度加熱器、所述濕度發(fā)生器、所述循環(huán)風(fēng)機(jī)和所述排氣風(fēng)機(jī)啟停，使當(dāng)前溫濕度值達(dá)到干燥工藝要求。
[0031]所述單片機(jī)主控芯片與所述濕度發(fā)生器之間依次連接有第一光電隔離電路、第一繼電器，所述單片機(jī)主控芯片通過控制所述第一繼電器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)所述濕度發(fā)生器的啟停。所述單片機(jī)主控芯片與所述溫度加熱器之間依次連接有第一光電隔離電路、第二繼電器，所述單片機(jī)主控芯片通過控制所述第二繼電器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)所述濕度發(fā)生器的啟停。所述第一繼電器和所述第二繼電器的控制信號(hào)由所述單片機(jī)主控芯片通過第一光電隔離電路發(fā)送的，所述第一光電隔離電路的作用是實(shí)現(xiàn)電氣之間的隔離，避免所述第一繼電器和所述第二繼電器在動(dòng)作過程中產(chǎn)生的干燥噪聲影響到所述單片機(jī)主控芯片的運(yùn)行。
[0032]所述單片機(jī)主控芯片與所述循環(huán)風(fēng)機(jī)之間依次連接有第二光電隔離電路、第三繼電器，所述單片機(jī)主控芯片通過控制所述第三繼電器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的啟停；所述單片機(jī)主控芯片與所述排氣風(fēng)機(jī)之間依次連接有第二光電隔離電路、第四繼電器，所述單片機(jī)主控芯片通過控制所述第四繼電器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)所述排