專利名稱：真空隔熱板真空度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空度檢測裝置，尤其是涉及一種主要用于真空隔熱板的真空度檢測裝置
背景技術(shù)：
真空隔熱(英文簡稱VIP)板是真空保溫材料中的一種，它可有效避免空氣對流引起的熱傳遞，因此導(dǎo)熱系數(shù)可大幅度降低，小于0. 0035w/m. k，是目前世界上最先進(jìn)的高效保溫材料。隔熱板真空度是影響導(dǎo)熱系數(shù)的重要因素，因此真空度的測量對隔熱板隔熱性能的掌握具有重要的意義。普通的真空度檢測裝置無法實(shí)現(xiàn)對真空隔熱板進(jìn)行真空度檢測。這是由于真空隔熱板的表面包有一層導(dǎo)熱系數(shù)很高的鋁箔，電磁波訊號屏蔽。而且為防止空氣滲入又不能對隔熱板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。因此即使由植入的真空傳感器測得的真空度數(shù)值也無法以電磁波的形式發(fā)送出來。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種無需對真空隔熱板進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，可對真空隔熱板內(nèi)置部真空度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，操作簡便安全的真空隔熱板真空度檢測裝置。本實(shí)用新型設(shè)有設(shè)于真空隔熱板內(nèi)部的信號發(fā)送裝置和設(shè)于真空隔熱板外部的信號接收處理裝置；所述信號發(fā)送裝置設(shè)有真空傳感器、內(nèi)置單片機(jī)、內(nèi)置壓電晶體和電磁繼電器開關(guān)；真空傳感器信號輸出端接內(nèi)置單片機(jī)信號輸入端，內(nèi)置單片機(jī)信號輸出端接內(nèi)置壓電晶體電極輸入端，電磁繼電器開關(guān)輸出端接內(nèi)置單片機(jī)電源輸入端，內(nèi)置單片機(jī)信號輸出端接內(nèi)置壓電晶體電極輸入端，內(nèi)置壓電晶體密貼在真空隔熱板內(nèi)壁上；所述信號接收處理裝置設(shè)有外置壓電晶體、放大電路、跟隨電路、外置單片機(jī)和顯示器；外置壓電晶體密貼在真空隔熱板外壁上且與內(nèi)置壓電晶體面對，外置壓電晶體電極輸出端接放大電路信號輸入端，放大電路信號輸出端接跟隨電路信號輸入端，跟隨電路信號輸出端接外置單片機(jī)信號輸入端，外置單片機(jī)信號輸出端接顯示器信號輸入端。所述信號接收處理裝置設(shè)有外置壓電晶體、放大電路、濾波電路、跟隨電路、外置單片機(jī)和顯示器；外置壓電晶體密貼在真空隔熱板外壁上且與內(nèi)置壓電晶體面對，外置壓電晶體電極輸出端接放大電路信號輸入端，放大電路信號輸出端接濾波電路信號輸入端， 濾波電路信號輸出端接跟隨電路信號輸入端，跟隨電路信號輸出端接外置單片機(jī)信號輸入端，外置單片機(jī)信號輸出端接顯示器信號輸入端。所述內(nèi)置單片機(jī)和外置單片機(jī)可均為PIC單片機(jī)。所述內(nèi)置壓電晶體和外置壓電晶體最好為相同的PZT壓電陶瓷。所述顯示器可為IXD液晶顯示器。所述真空隔熱板真空度檢測裝置還設(shè)有上位機(jī)，上位機(jī)與外置單片機(jī)通過串口通訊模塊連接。所述串口通訊模塊可采用MAX232串口通訊模塊。本實(shí)用新型的工作原理如下在制造真空隔熱板時(shí)，預(yù)先將真空傳感器、內(nèi)置單片機(jī)、內(nèi)置壓電晶體及電磁繼電器的銜鐵和觸頭均植入真空隔熱板內(nèi)(可集成模塊)。其中將內(nèi)置壓電晶體粘接真空隔熱板內(nèi)壁上，將外置壓電晶體粘接在真空隔熱板外壁上，內(nèi)置壓電晶體與外置壓電晶體面對設(shè)置(最好為鏡像面對)，將繼電器的銜鐵和觸頭粘接在真空隔熱板內(nèi)置壁上，將電磁繼電器的電磁鐵部分粘接在真空隔熱板外置壁上。檢測時(shí)，使電磁繼電器的電磁鐵線圈通電，雖然隔著真空隔熱板壁，但產(chǎn)生的電磁場仍會吸動繼電器內(nèi)置的銜鐵，銜鐵則帶動觸頭接合， 從而使內(nèi)置單片機(jī)電源電路導(dǎo)通而工作，并開始向內(nèi)置壓電晶體傳輸驅(qū)動信號，使內(nèi)置壓電晶體(如PZT壓電陶瓷)因逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生變形振動的超聲波，振動超聲波通過真空隔熱板壁的傳遞，使使外置壓電晶體也振動形變并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號，通過后續(xù)的放大、濾波和跟隨電路，可將該信號輸送至外置單片機(jī)，經(jīng)外置單片機(jī)的轉(zhuǎn)換處理就可在顯示器上顯示出真空隔熱板內(nèi)實(shí)時(shí)真空值。當(dāng)電磁繼電器斷電時(shí)，內(nèi)置單片機(jī)不工作。由此可見，本實(shí)用新型采用了機(jī)械振動代替電磁波的方式實(shí)現(xiàn)了對真空隔熱板內(nèi)置部真空度進(jìn)行檢測傳輸。同時(shí)，本實(shí)用新型結(jié)合單片機(jī)及外圍信號處理電路，利用磁性開關(guān)控制內(nèi)置單片機(jī)的工作，實(shí)現(xiàn)對真空隔熱板內(nèi)置部真空度數(shù)值的實(shí)時(shí)精確檢測和識別。 此外，內(nèi)置單片機(jī)待機(jī)狀態(tài)不耗電，可大大延長裝置的使用壽命，而且操作簡便安全，節(jié)能環(huán)保。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及安裝示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)置PZT壓電陶瓷與外置PZT壓電陶瓷共振狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1和2，本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)有傳感器(真空傳感器)1、繼電器(電磁繼電器)2、內(nèi)置PIC單片機(jī)3、內(nèi)置PZT壓電陶瓷4、外置PZT壓電陶瓷5、放大電路6、外置PIC 單片機(jī)7、IXD液晶顯示器8、串口通訊模塊9和上位機(jī)10。傳感器1信號輸出端接內(nèi)置PIC單片機(jī)3信號輸入端，繼電器2輸出端觸點(diǎn)21接內(nèi)置PIC單片機(jī)3電源輸入端，內(nèi)置PIC單片機(jī)3信號輸出端接內(nèi)置PZT壓電陶瓷4的電極輸入端，外置PZT壓電陶瓷5的電極輸出端接放大電路6信號輸入端，放大電路6信號輸出端接輸入端接跟隨電路11輸入端(在放大電路6與跟隨電路11之間可設(shè)濾波電路，效果會更好)，跟隨電路11輸出端接外置PIC單片機(jī)7輸入端，外置PIC單片機(jī)7信號輸出端接顯示器8，并通過串口通訊模塊9接上位機(jī)10。內(nèi)置PZT壓電陶瓷4與外置PZT壓電陶瓷5相同。在制造真空隔熱板P時(shí)，就事先將內(nèi)置PZT壓電陶瓷4粘接在真空隔熱板P內(nèi)壁上，外置PZT壓電陶瓷5粘接在真空隔熱板P外壁上，內(nèi)置PZT壓電陶瓷4與外置PZT壓電陶瓷5同軸心線設(shè)置，繼電器2的銜鐵22安置于真空隔熱板P內(nèi)壁上。檢測時(shí)，將繼電器2的電磁鐵23部分安置于真空隔熱板P外壁上。當(dāng)繼電器2的電磁鐵線圈上電時(shí)，雖然隔著真空隔熱板P的壁厚，但仍會吸動繼電器2的銜鐵22，銜鐵22 則帶動觸頭21接合，使PIC單片機(jī)3的電源電路導(dǎo)通而工作，這樣PIC單片機(jī)3開始向內(nèi)置PZT壓電陶瓷4傳輸驅(qū)動信號，內(nèi)置PZT壓電陶瓷4又通過形變振動傳輸帶動外置PZT 壓電陶瓷5形變振動，借助PZT壓電晶體在振動狀態(tài)下的逆壓電效應(yīng)就可以將真空隔熱板 P內(nèi)部真空度進(jìn)行檢測傳輸。當(dāng)繼電器2斷電時(shí)，內(nèi)置PZT壓電陶瓷4不工作，處于不耗電待機(jī)狀態(tài)。放大電路、濾波電路和跟隨電路將外置PZT壓電陶瓷5形變振動獲得的電壓信號送入外置PIC單片機(jī)7的AD端口，AD模塊對該信號進(jìn)行采樣，并對高電平進(jìn)行計(jì)數(shù)，接收并存儲在外置PIC單片機(jī)7的寄存器中，防止數(shù)據(jù)丟失。數(shù)據(jù)通過二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成實(shí)際真空隔熱板P內(nèi)的真空度值，然后通過外置PIC單片機(jī)7的I/O端口，發(fā)送至LCD液晶顯示器8顯示，并相應(yīng)顯示檢測時(shí)刻的時(shí)間。同樣每一次檢測的時(shí)間和真空度值通過串口模塊MAX232，發(fā)送至上位機(jī)10，作分析、備份之用。
權(quán)利要求1.真空隔熱板真空度檢測裝置，其特征在于設(shè)有設(shè)于真空隔熱板內(nèi)部的信號發(fā)送裝置和設(shè)于真空隔熱板外部的信號接收處理裝置；所述信號發(fā)送裝置設(shè)有真空傳感器、內(nèi)置單片機(jī)、內(nèi)置壓電晶體和電磁繼電器開關(guān)；真空傳感器信號輸出端接內(nèi)置單片機(jī)信號輸入端，內(nèi)置單片機(jī)信號輸出端接內(nèi)置壓電晶體電極輸入端，電磁繼電器開關(guān)輸出端接內(nèi)置單片機(jī)電源輸入端，內(nèi)置單片機(jī)信號輸出端接內(nèi)置壓電晶體電極輸入端，內(nèi)置壓電晶體密貼在真空隔熱板內(nèi)壁上；所述信號接收處理裝置設(shè)有外置壓電晶體、放大電路、跟隨電路、外置單片機(jī)和顯示器；外置壓電晶體密貼在真空隔熱板外壁上且與內(nèi)置壓電晶體面對，外置壓電晶體電極輸出端接放大電路信號輸入端，放大電路信號輸出端接跟隨電路信號輸入端，跟隨電路信號輸出端接外置單片機(jī)信號輸入端，外置單片機(jī)信號輸出端接顯示器信號輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的真空隔熱板真空度檢測裝置，其特征在于所述內(nèi)置單片機(jī)和外置單片機(jī)均為PIC單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的真空隔熱板真空度檢測裝置，其特征在于所述內(nèi)置壓電晶體和外置壓電晶體為相同的PZT壓電陶瓷。
4.如權(quán)利要求1所述的真空隔熱板真空度檢測裝置，其特征在于所述顯示器為LCD液晶顯不器。
5.如權(quán)利要求1所述的真空隔熱板真空度檢測裝置，其特征在于所述真空隔熱板真空度檢測裝置還設(shè)有上位機(jī)，上位機(jī)與外置單片機(jī)通過串口通訊模塊連接。
6.如權(quán)利要求5所述的真空隔熱板真空度檢測裝置，其特征在于所述串口通訊模塊為 MAX232串口通訊模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的真空隔熱板真空度檢測裝置，其特征在于所述放大電路與跟隨電路之間還設(shè)有濾波電路，濾波電路信號輸入端接放大電路信號輸出端，濾波電路信號輸出端接跟隨電路信號輸入端。
專利摘要真空隔熱板真空度檢測裝置，涉及一種真空度檢測裝置。提供一種無需對真空隔熱板進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，可對真空隔熱板內(nèi)置部真空度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，操作簡便安全的真空隔熱板真空度檢測裝置。設(shè)有信號發(fā)送裝置和信號接收處理裝置；所述信號發(fā)送裝置設(shè)有真空傳感器、內(nèi)置單片機(jī)、內(nèi)置壓電晶體和電磁繼電器開關(guān)；所述信號接收處理裝置設(shè)有外置壓電晶體、放大電路、濾波電路、跟隨電路、外置單片機(jī)和顯示器。實(shí)現(xiàn)對真空隔熱板內(nèi)置部真空度進(jìn)行檢測傳輸。結(jié)合單片機(jī)及外圍信號處理電路，利用磁性開關(guān)控制內(nèi)置單片機(jī)的工作，實(shí)現(xiàn)對真空隔熱板內(nèi)置部真空度數(shù)值的實(shí)時(shí)精確檢測和識別。內(nèi)置單片機(jī)待機(jī)狀態(tài)不耗電，操作簡便安全。
文檔編號G01L21/08GK202033154SQ20102067885
公開日2011年11月9日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者馮勇建, 洪明 申請人:廈門大學(xué)