專利名稱：真空隔熱板真空度在線測試裝置及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空隔熱板真空度的測試設(shè)備與方法，尤其是涉及一種真空隔熱板真空度的超聲載波在線測試裝置及測試方法
背景技術(shù)：
真空隔熱板廣泛應(yīng)用于冰箱、冰柜、冷藏車、冷庫、冷凍冷藏集裝箱等領(lǐng)域。另外，在航空航天、食品工業(yè)、墻體保溫等領(lǐng)域也開始使用。目前，歐美國家、日本等已經(jīng)開始應(yīng)用“絕熱板”于節(jié)電、節(jié)能技術(shù)，真空隔熱板產(chǎn)品的應(yīng)用響應(yīng)了世界家電產(chǎn)品高效節(jié)能化趨勢的要求。中國專利CN2703182提供一種改良的真空隔熱板，其外包隔氣袋由內(nèi)袋和外袋組成，無機(jī)纖維隔熱材料置于內(nèi)層袋中，吸氣劑置于內(nèi)袋和外袋之間。兩層袋起到了很好的損傷互補(bǔ)作用，可有效保持真空隔熱板的高真空度，吸氣劑置于內(nèi)外袋間，又容易將外界滲進(jìn)外袋的氣體吸收消耗，大大減緩了外界緩滲氣體對真空度的不良影響，可穩(wěn)定保持真空隔熱板導(dǎo)熱系數(shù)的穩(wěn)定性，真空度保持好，時間長，可長時間保持導(dǎo)熱系數(shù)穩(wěn)定，充分發(fā)揮優(yōu)良的隔熱、隔冷效果好，使用壽命長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)真空隔熱板現(xiàn)場真空度直接在線檢測的真空隔熱板真空度在線測試裝置及測試方法。所述真空隔熱板由真空封裝膜和封裝在真空封裝膜內(nèi)的真空隔熱材料組成。所述真空隔熱板真空度在線測試裝置設(shè)有內(nèi)部檢測模塊和外部檢測模塊，所述內(nèi)部檢測模塊安裝在真空隔熱材料中并由真空封裝膜封裝在真空隔熱板內(nèi)部，在真空封裝膜上設(shè)有用于測量的標(biāo)記，外部檢測模塊作為活動探頭設(shè)在標(biāo)記的位置上。所述內(nèi)部檢測模塊設(shè)有傳感器、電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)、信號調(diào)理電路、內(nèi)部單片機(jī)和信號發(fā)射探頭，傳感器輸出端接電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端接信號調(diào)理電路的輸入端，信號調(diào)理電路的輸出端接內(nèi)部單片機(jī)的A/D輸入口，內(nèi)部單片機(jī)的輸出信號IO 口接信號發(fā)射探頭，信號發(fā)射探頭安裝在真空隔熱板內(nèi)壁并與真空封裝膜無間隙接觸，以便傳輸超聲信號；所述外部檢測模塊設(shè)有信號接收探頭、跟隨器、減法器、放大器、比較器、外部單片機(jī)和通訊接口 ；所述信號接收探頭的輸出端接跟隨器的輸入端，跟隨器的輸出端接減法器、放大器、比較器構(gòu)成的比較放大器電路的輸入端，比較放大器的輸出端接外部單片機(jī)的A/D輸入口，經(jīng)外部單片機(jī)處理后，外部單片機(jī)的測量數(shù)據(jù)IO 口經(jīng)通訊接口傳到電腦PC上儲存，信號接收探頭與真空隔熱板外壁的測量標(biāo)記對準(zhǔn)并無間隙接觸。所述傳感器可采用真空壓力電容傳感器。所述信號發(fā)射探頭可由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動。
所述信號接收探頭可由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將超聲機(jī)械振動轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?。所述真空隔熱板真空度在線測試方法包括以下步驟I)將外部檢測模塊緊靠在測量標(biāo)記處，外部檢測模塊由信號接收探頭與測量電路組成活動探頭，信號接收探頭在測量時需要與真空隔熱板外壁無間隙接觸，方位與測量標(biāo)記盡量吻合以保證與信號發(fā)射探頭的安裝方位一致，測量標(biāo)記是在隔熱板制造中在隔熱板外壁做出的放置外探頭的 標(biāo)記，以保證探測效果；2)真空信號由傳感器測量，測得信號通過電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)進(jìn)行電容電壓轉(zhuǎn)換，通過信號調(diào)理電路進(jìn)行信號處理，最后以電壓信號送入內(nèi)部單片機(jī)的A/D信號采集口，由內(nèi)部單片機(jī)將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并以數(shù)字形式編碼為脈沖信號，由內(nèi)部單片機(jī)I/O 口直接驅(qū)動內(nèi)部信號發(fā)射探頭；3)信號接收探頭作為外部探頭裝在外部儀器上，當(dāng)信號接收探頭接收到信號發(fā)射探頭發(fā)出的編碼信號后，通過跟隨器、減法器、放大器、比較器、單片機(jī)和通訊接口組成的外部信號處理模塊將接收到的信號調(diào)理成微型處理器能處理的數(shù)字信號并由通訊口送出，存儲到電腦PC上；4)通過數(shù)字信號相關(guān)分析法，解析到內(nèi)部檢測信號模塊發(fā)出的數(shù)字信號，所述相關(guān)分析法的計(jì)算過程如下將內(nèi)部信號測量模塊的所有可能的通訊標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號波形以數(shù)據(jù)形式存儲在外部單片機(jī)中，然后將外部單片機(jī)測量的數(shù)字信號波形與存儲在外部單片機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析計(jì)算，相關(guān)系數(shù)最大的數(shù)就是最后得出的測量值。本發(fā)明將微型真空傳感器和單片機(jī)嵌入在密封真空腔體中通過超聲信號傳輸、超聲信號檢波及應(yīng)用相關(guān)分析法進(jìn)行數(shù)字信號甄別的在線測試裝置及測試方法。本發(fā)明針對真空隔熱板的工作特點(diǎn)，采用微型真空傳感器測量、嵌入式無損無線超聲信號傳輸?shù)闹悄軠y試方案，很好地解決了真空隔熱板真空測試難題。本發(fā)明的測試方法中使用的裝置由兩個相對獨(dú)立的部分真空隔熱板內(nèi)部檢測信號模塊和外部信號檢測模塊組成。本發(fā)明使冰箱等領(lǐng)域的真空絕熱板的真空度測量快速高效成為可能，推動了真空絕熱板的廣泛且安全的應(yīng)用。本發(fā)明可以用于解決對真空隔熱板真空度隔熱特性進(jìn)行有效的在線檢測，實(shí)現(xiàn)真空隔熱板出廠和安裝現(xiàn)場真空度直接在線檢測。滿足真空隔熱板真空度現(xiàn)場在線測試要求，通過測試對真空隔熱板的真空特性進(jìn)行評價(jià)。


圖I為本發(fā)明所述真空隔熱板真空度在線測試裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本發(fā)明所述真空隔熱板真空度在線測試裝置實(shí)施例的電路組成原理圖。在圖2中，Ul為信號接收探頭，U2為跟隨器，U3為減法器，U4為放大器，U5為比較器，U6為單片機(jī)，U7為串口電平轉(zhuǎn)換電路，U8為通訊接口。圖3為本發(fā)明所述真空隔熱板真空度在線測試裝置在測試時的安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖I 3，所述真空隔熱板由真空封裝膜2和封裝在真空封裝膜2內(nèi)的真空隔熱材料I組成。所述真空隔熱板真空度在線測試裝置設(shè)有內(nèi)部檢測模塊3和外部檢測模塊4，所述內(nèi)部檢測模塊3安裝在真空隔熱材料I中并由真空封裝膜2封裝在真空隔熱板內(nèi)部，在真空封裝膜2上設(shè)有用于測量的標(biāo)記5，外部檢測模塊4作為活動探頭設(shè)在標(biāo)記5的位置上。所述內(nèi)部檢測模塊3設(shè)有傳感器6、電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)7、信號調(diào)理電路8、內(nèi)部單片機(jī)9和信號發(fā)射探頭10，內(nèi)部檢測模塊3安裝在真空隔熱材料I中，并由真空封裝膜2封裝見圖I。傳感器6為真空壓力電容傳感器，其輸出端接電容電壓轉(zhuǎn)換電路7的輸入端，電容電壓轉(zhuǎn)換電路7的輸出端接信號調(diào)理電路8的輸入端,將信號調(diào)理電路8的輸出端接單片機(jī)9的A/D輸入口，經(jīng)單片機(jī)9的處理后，通過單片機(jī)9的IO 口，輸出信號給信號發(fā)射探頭10.信號發(fā)射探頭10由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動，信號發(fā)射探頭10安裝在真空隔熱板內(nèi)壁，與真空封裝膜2無間隙接觸，以 便傳輸超聲信號。所述外部信號檢測模塊4設(shè)有信號接收探頭11、跟隨器12、減法器13、放大器14、比較器15、單片機(jī)16和通訊接口 17。信號接收探頭11的輸出端接跟隨器12的輸入端，跟隨器12的輸出端接減法器13、放大器14、比較器15構(gòu)成的比較放大器電路的輸入端，比較放大器的輸出端接單片機(jī)16的A/D輸入口，經(jīng)單片機(jī)16的處理后，將測量數(shù)據(jù)經(jīng)通訊接口 17傳到電腦PC上儲存。信號接收探頭11由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將超聲機(jī)械振動轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?，測量時需要將信號接收探頭11與真空隔熱板外壁的測量標(biāo)記5對準(zhǔn)并無間隙接觸，方位與信號發(fā)射探頭10安裝的方位盡量一致，以便傳輸和接收超聲信號。所述真空隔熱板真空度在線測試方法，包括以下步驟I)將外部測量模塊4緊靠在測量標(biāo)記5處。外部測量模塊4由信號接收探頭11與測量電路組成活動探頭，外部探頭11在測量時需要與真空隔熱板外壁無間隙接觸，方位與測量標(biāo)記5盡量吻合以保證與內(nèi)部探頭10的安裝方位一致。測量標(biāo)記5是在隔熱板制造中在隔熱板外壁做出的放置外探頭的標(biāo)記，以保證探測效果。2)真空信號由真空壓力電容傳感器6測量，測得信號通過電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)7進(jìn)行電容電壓轉(zhuǎn)換，通過信號調(diào)理電路8進(jìn)行信號處理，最后以電壓信號送入單片機(jī)9的A/D信號采集口，由單片機(jī)9將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并以數(shù)字形式編碼為脈沖信號，由單片機(jī)I/O 口直接驅(qū)動內(nèi)部信號發(fā)射探頭10。3)外部信號發(fā)射探頭11是裝在外部儀器上的活動探頭，當(dāng)外部信號發(fā)射探頭11的壓電材料接收到內(nèi)部信號發(fā)射探頭10發(fā)出的編碼信號后，通過跟隨器12、減法器13、放大器14、比較器15、單片機(jī)16和通訊接口 17組成外部信號處理模塊將接收到的信號調(diào)理成微型處理器能處理的數(shù)字信號由通訊口 17送出，存儲到電腦PC上。4)由于真空隔熱板內(nèi)部測試并發(fā)射的真空信號與外部的檢測儀器被真空隔熱板隔斷，沒有同步信號聯(lián)系，因而微型處理器得到的數(shù)字信號，還需要識別，本發(fā)明通過數(shù)字信號相關(guān)分析法，可以準(zhǔn)確的解析到內(nèi)部檢測信號模塊發(fā)出的數(shù)字信號。相關(guān)分析法的計(jì)算過程如下將內(nèi)部信號測量模塊的所有可能的通訊標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號波形以數(shù)據(jù)形式存儲在外部的單片機(jī)16中，然后將單片機(jī)16測量的數(shù)字信號波形與存儲在單片機(jī)16中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析計(jì)算，相關(guān)系數(shù)最大的數(shù)就是最后得出的測量值
權(quán)利要求
1.真空隔熱板真空度在線測試裝置，所述真空隔熱板由真空封裝膜和封裝在真空封裝膜內(nèi)的真空隔熱材料組成，其特征在于所述真空隔熱板真空度在線測試裝置設(shè)有內(nèi)部檢測模塊和外部檢測模塊，所述內(nèi)部檢測模塊安裝在真空隔熱材料中并由真空封裝膜封裝在真空隔熱板內(nèi)部，在真空封裝膜上設(shè)有用于測量的標(biāo)記，外部檢測模塊作為活動探頭設(shè)在標(biāo)記的位置上； 所述內(nèi)部檢測模塊設(shè)有傳感器、電容電壓轉(zhuǎn)換電路、信號調(diào)理電路、內(nèi)部單片機(jī)和信號發(fā)射探頭，傳感器輸出端接電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端接信號調(diào)理電路的輸入端，信號調(diào)理電路的輸出端接內(nèi)部單片機(jī)的A/D輸入口，內(nèi)部單片機(jī)的輸出信號IO 口接信號發(fā)射探頭，信號發(fā)射探頭安裝在真空隔熱板內(nèi)壁并與真空封裝膜無間隙接觸，以便傳輸超聲信號； 所述外部檢測模塊設(shè)有信號接收探頭、跟隨器、減法器、放大器、比較器、外部單片機(jī)和通訊接口 ；所述信號接收探頭的輸出端接跟隨器的輸入端，跟隨器的輸出端接減法器、放大器、比較器構(gòu)成的比較放大器電路的輸入端，比較放大器的輸出端接外部單片機(jī)的A/D輸入口，經(jīng)外部單片機(jī)處理后，外部單片機(jī)的測量數(shù)據(jù)IO 口經(jīng)通訊接口傳到電腦PC上儲存，信號接收探頭與真空隔熱板外壁的測量標(biāo)記對準(zhǔn)并無間隙接觸。
2.如權(quán)利要求I所述的真空隔熱板真空度在線測試裝置，其特征在于所述傳感器采用真空壓力電容傳感器。
3.如權(quán)利要求I所述的真空隔熱板真空度在線測試裝置，其特征在于所述信號發(fā)射探頭由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動。
4.如權(quán)利要求I所述的真空隔熱板真空度在線測試裝置，其特征在于所述信號接收探頭由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將超聲機(jī)械振動轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴?br> 5.真空隔熱板真空度在線測試方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求I 4中的任意一種真空隔熱板真空度在線測試裝置，所述測試方法包括以下步驟 .1)將外部檢測模塊緊靠在測量標(biāo)記處，外部檢測模塊由信號接收探頭與測量電路組成活動探頭，信號接收探頭在測量時與真空隔熱板外壁無間隙接觸； .2)真空信號由傳感器測量，測得信號通過電容電壓轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行電容電壓轉(zhuǎn)換，通過信號調(diào)理電路進(jìn)行信號處理，最后以電壓信號送入內(nèi)部單片機(jī)的A/D信號采集口，由內(nèi)部單片機(jī)將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并以數(shù)字形式編碼為脈沖信號，由內(nèi)部單片機(jī)I/O 口直接驅(qū)動內(nèi)部信號發(fā)射探頭； .3)信號接收探頭作為外部探頭裝在外部儀器上，當(dāng)信號接收探頭接收到信號發(fā)射探頭發(fā)出的編碼信號后，通過跟隨器、減法器、放大器、比較器、單片機(jī)和通訊接口組成的外部信號處理模塊將接收到的信號調(diào)理成微型處理器能處理的數(shù)字信號并由通訊口送出，存儲到電腦PC上； .4)通過數(shù)字信號相關(guān)分析法，解析到內(nèi)部檢測信號模塊發(fā)出的數(shù)字信號，所述相關(guān)分析法的計(jì)算過程如下將內(nèi)部信號測量模塊的所有可能的通訊標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號波形以數(shù)據(jù)形式存儲在外部單片機(jī)中，然后將外部單片機(jī)測量的數(shù)字信號波形與存儲在外部單片機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析計(jì)算，相關(guān)系數(shù)最大的數(shù)就是最后得出的測量值。
全文摘要
真空隔熱板真空度在線測試裝置及測試方法，涉及一種真空隔熱板真空度的測試設(shè)備與方法。測試裝置設(shè)有內(nèi)部檢測模塊和外部檢測模塊，所述內(nèi)部檢測模塊安裝在真空隔熱材料中并由真空封裝膜封裝在真空隔熱板內(nèi)部，在真空封裝膜上設(shè)有用于測量的標(biāo)記，外部檢測模塊作為活動探頭設(shè)在標(biāo)記的位置上。內(nèi)部檢測模塊設(shè)有傳感器、電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)、信號調(diào)理電路、內(nèi)部單片機(jī)和信號發(fā)射探頭；所述外部檢測模塊設(shè)有信號接收探頭、跟隨器、減法器、放大器、比較器、外部單片機(jī)和通訊接口。
文檔編號G01L21/08GK102620883SQ20121010636
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者馮勇建, 王少杰 申請人:廈門大學(xué)