本實用新型涉及窯用在線檢測木材含水率分析儀，屬于木材含水率分析技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

木材干燥是木材加工生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，直接影響木材的質(zhì)量和利用率，在森林資源日見短缺的情況下顯得尤為重要，而木材含水率是木材干燥選取干燥基準(zhǔn)最為重要的指標(biāo)之一，也是評價木材干燥質(zhì)量重要指標(biāo)之一。目前，絕干稱重法是木材含水率最為精確的檢測方法，但在木材干燥生產(chǎn)過程中使用稱重法工序較為復(fù)雜且不方便，所以在木材干燥生產(chǎn)過程中木材含水率的檢測一般采用電阻法。

中國專利《木材含水率測量裝置》，公開號為2347167，公開了一種用于木材干燥設(shè)備系統(tǒng)中的木材含水率測量裝置，其電路結(jié)構(gòu)包括測量探針、對數(shù)放大器、去記憶電路、V/F轉(zhuǎn)換電路、光電隔離電路、接口和電源電路，該實用新型在一定程度上提高了木材含水率測量的分辨率和精度，但是沒有考慮到干燥過程中窯內(nèi)溫度的變化對測量的影響。中國專利《基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的木材含水率智能檢測裝置》中，公開號為201255729，采用多個傳感器檢測窯內(nèi)的溫度、平衡含水率、木材含水率參數(shù)，經(jīng)過信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊把溫度、平衡含水率、木材含水率的等效電信號作為數(shù)據(jù)融合模型輸入，最終融合輸出木材含水率值。中國專利《一種木材含水率檢測校驗裝置》，公開號為104483231A，公開的裝置結(jié)構(gòu)包括感應(yīng)部分、數(shù)據(jù)處理部分和顯示屏，解決了現(xiàn)有裝置含水率檢測不準(zhǔn)確，不能實現(xiàn)對于不同樹種在不同溫度下木材含水率的測量，并且對不同溫度不同含水率的木材含水率進(jìn)行校驗的問題。但是都沒有對檢測到的木材電阻進(jìn)行區(qū)分測量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是為了解決現(xiàn)有木材含水率分析儀對所有待檢測的木材含水率電阻進(jìn)行相同形式的分析測量，造成含水率檢測不準(zhǔn)確的問題，提供了一種窯用在線檢測木材含水率分析儀。

本實用新型所述窯用在線檢測木材含水率分析儀，它包括六對木材含水率檢測釘、兩個平衡含水率傳感器、兩個材芯溫度傳感器、濾波電路、數(shù)值比較器、樹種修正電路、電阻中值測量電路、電阻高值測量電路、AD轉(zhuǎn)換電路、溫度修正器、控制器、觸摸屏和選擇開關(guān)，

六對木材含水率檢測釘分別用于檢測窯內(nèi)六處指定位置的木材含水率，木材含水率檢測釘插入到木材內(nèi)部；兩個平衡含水率傳感器分別用于檢測窯內(nèi)兩個指定位置的干燥介質(zhì)平衡含水率；兩個材芯溫度傳感器分別用于檢測窯內(nèi)兩個指定位置的木材材芯溫度，材芯溫度傳感器插入到木材內(nèi)部；

觸摸屏的檢測類型控制信號輸出端連接控制器的檢測類型控制信號輸入端，控制器的樹種修正控制信號輸出端連接樹種修正電路的樹種控制信號輸入端，控制器的溫度修正控制信號輸出端連接溫度修正器的溫度修正控制信號輸入端；控制器的數(shù)據(jù)采集選擇控制信號輸出端連接選擇開關(guān)的選擇控制信號輸入端；

六對木材含水率檢測釘?shù)暮市盘栞敵龆伺c選擇開關(guān)的六個含水率信號輸入端一一對接，兩個平衡含水率傳感器的平衡含水率信號輸出端與選擇開關(guān)的兩個平衡含水率信號輸入端一一對接，兩個材芯溫度傳感器的材芯溫度信號輸出端與選擇開關(guān)的兩個材芯溫度信號輸入端一一對接；選擇開關(guān)的信號輸出端連接濾波電路的信號輸入端，濾波電路的信號輸出端連接數(shù)值比較器的信號輸入端，數(shù)值比較器的低信號輸出端連接樹種修正電路的低信號輸入端，數(shù)值比較器的高信號輸出端連接樹種修正電路的高信號輸入端，樹種修正電路的低信號輸出端連接電阻中值測量電路的信號輸入端，樹種修正電路的高信號輸出端連接電阻高值測量電路的信號輸入端，電阻中值測量電路的測量信號輸出端連接AD轉(zhuǎn)換電路的模擬信號輸入端，電阻高值測量電路的測量信號輸出端連接AD轉(zhuǎn)換電路的模擬信號輸入端，AD轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端連接溫度修正器的數(shù)字信號輸入端，溫度修正器的數(shù)字信號輸出端連接控制器的采集信號輸入端，控制器的采集信號輸出端連接觸摸屏的顯示信號輸入端。

它還包括隔離電路和通訊電路，控制器的通訊信號通過隔離電路與通訊電路進(jìn)行傳遞。

它還包括電源電路，電源電路用于為控制器提供工作電源。

樹種修正電路為具有四檔阻值的金屬膜電阻電路。

每對木材含水率檢測釘中，兩個木材含水率檢測釘相距30mm。

本實用新型的優(yōu)點：本實用新型用于實時檢測木材含水率，能連續(xù)對窯內(nèi)木材進(jìn)行跟蹤檢測，具有檢測速度快、精度高且可多點測量，讀數(shù)直觀，操作簡便等特點。它通過觸摸屏曲線和數(shù)字顯示干燥窯內(nèi)木材當(dāng)前的含水率時間曲線和當(dāng)前溫度，并根據(jù)各種木材的電阻特性而設(shè)立了樹種修正，根據(jù)干燥過程中窯內(nèi)的溫度不同而設(shè)立了溫度修正，從而減小了測量誤差。運(yùn)用電阻中值和高值測量技術(shù)，保證木材水分測量的高靈敏度與精確度，進(jìn)而快速精確的得到木材含水率。

本實用新型對檢測到的木材含水率電阻進(jìn)行區(qū)分測量，采用電阻中值、電阻高值測量技術(shù)對檢測到的木材含水率電阻進(jìn)行區(qū)分測量，進(jìn)一步保障了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本實用新型從檢測源頭上使電阻測量更加快速精確，采用LCD觸摸屏以數(shù)字和曲線兩種方式實時顯示木材含水率、平衡含水率和材芯溫度，方便用戶實時了解木材干燥過程情況。

附圖說明

圖1是本實用新型所述窯用在線檢測木材含水率分析儀的原理框圖；

圖2是一組木材含水率檢測釘插入木材內(nèi)部的位置示意圖；圖中A表示一組中兩個木材含水率檢測釘?shù)木嚯x為30mm，B表示木材寬度，C表示二分之一木材厚度；

圖3是材芯溫度傳感器插入木材內(nèi)部的位置示意圖；圖中E表示二分之一木材厚度，F(xiàn)表示二分之一木材寬度，G表示二分之一木材長度。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結(jié)合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述窯用在線檢測木材含水率分析儀，它包括六對木材含水率檢測釘1、兩個平衡含水率傳感器2、兩個材芯溫度傳感器3、濾波電路4、數(shù)值比較器5、樹種修正電路6、電阻中值測量電路7、電阻高值測量電路8、AD轉(zhuǎn)換電路9、溫度修正器10、控制器11、觸摸屏12和選擇開關(guān)13，

六對木材含水率檢測釘1分別用于檢測窯內(nèi)六處指定位置的木材含水率，木材含水率檢測釘1插入到木材內(nèi)部；兩個平衡含水率傳感器2分別用于檢測窯內(nèi)兩個指定位置的干燥介質(zhì)平衡含水率；兩個材芯溫度傳感器3分別用于檢測窯內(nèi)兩個指定位置的木材材芯溫度，材芯溫度傳感器3插入到木材內(nèi)部；

觸摸屏12的檢測類型控制信號輸出端連接控制器11的檢測類型控制信號輸入端，控制器11的樹種修正控制信號輸出端連接樹種修正電路6的樹種控制信號輸入端，控制器11的溫度修正控制信號輸出端連接溫度修正器10的溫度修正控制信號輸入端；控制器11的數(shù)據(jù)采集選擇控制信號輸出端連接選擇開關(guān)13的選擇控制信號輸入端；

六對木材含水率檢測釘1的含水率信號輸出端與選擇開關(guān)13的六個含水率信號輸入端一一對接，兩個平衡含水率傳感器2的平衡含水率信號輸出端與選擇開關(guān)13的兩個平衡含水率信號輸入端一一對接，兩個材芯溫度傳感器3的材芯溫度信號輸出端與選擇開關(guān)13的兩個材芯溫度信號輸入端一一對接；選擇開關(guān)13的信號輸出端連接濾波電路4的信號輸入端，濾波電路4的信號輸出端連接數(shù)值比較器5的信號輸入端，數(shù)值比較器5的低信號輸出端連接樹種修正電路6的低信號輸入端，數(shù)值比較器5的高信號輸出端連接樹種修正電路6的高信號輸入端，樹種修正電路6的低信號輸出端連接電阻中值測量電路7的信號輸入端，樹種修正電路6的高信號輸出端連接電阻高值測量電路8的信號輸入端，電阻中值測量電路7的測量信號輸出端連接AD轉(zhuǎn)換電路9的模擬信號輸入端，電阻高值測量電路8的測量信號輸出端連接AD轉(zhuǎn)換電路9的模擬信號輸入端，AD轉(zhuǎn)換電路9的數(shù)字信號輸出端連接溫度修正器10的數(shù)字信號輸入端，溫度修正器10的數(shù)字信號輸出端連接控制器11的采集信號輸入端，控制器11的采集信號輸出端連接觸摸屏12的顯示信號輸入端。

它還包括隔離電路14和通訊電路15，控制器11的通訊信號通過隔離電路14與通訊電路15進(jìn)行傳遞。

它還包括電源電路16，電源電路16用于為控制器11提供工作電源。

樹種修正電路6為具有四檔阻值的金屬膜電阻電路。

每對木材含水率檢測釘1中，兩個木材含水率檢測釘1相距30mm。

工作過程：首先由觸摸屏向控制器輸入信號確定當(dāng)前的含水率檢測為哪個檔位的樹種修正模式。比如在樹種修正電路6中對應(yīng)不同的樹種，共設(shè)置四檔不同的修正檔位。然后在相應(yīng)的樹種修正模式下，檢測信號順次傳遞，再經(jīng)溫度修正器進(jìn)行溫度修正，最后經(jīng)觸摸屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。

觸摸屏12可進(jìn)行LCD顯示，并具有按鍵。Rs232與LCD觸摸屏進(jìn)行通訊，Rs485與外界設(shè)備進(jìn)行通訊。六對木材含水率檢測釘1、兩個平衡含水率傳感器2和兩個材芯溫度傳感器3經(jīng)選擇開關(guān)13在控制器選擇控制信號的控制下進(jìn)行選擇傳送采集數(shù)據(jù)；電阻中值測量電路7采用非平衡電橋法；電阻高值測量電路8采用RC放電與標(biāo)準(zhǔn)值比較法相結(jié)合的方式。控制器11作為主控芯片與外圍電路進(jìn)行輸入輸出信號傳送時均設(shè)置隔離電路，控制器與選擇開關(guān)13的控制輸出信號通過光電耦合器PS2801進(jìn)行隔離；控制器與AD轉(zhuǎn)換電路9之間的信號交換通過數(shù)字隔離器ADUM1401進(jìn)行隔離；控制器與通訊電路15，比如Rs232的收發(fā)芯片MAX3232CPE之間的信號交換通過數(shù)字隔離器ADUM1201進(jìn)行隔離。

電源電路16可用于分別對分析儀中的用電器件進(jìn)行供電，防止出現(xiàn)供電不足或電源間的串?dāng)_，具體如下：VCC和+5V_T由電源芯片WRB2405MT所產(chǎn)生，VCC與+5V_T通過隔離電源芯片B0505LT所隔離，VCC給主控芯片供電，+5V_T給Rs232/Rs485通訊電路供電；+5V1和+5V2由電源芯片URA2412ZP、LM2805所產(chǎn)生，+5V1與+5V2通過磁珠所隔離，+5V2是給繼電器和繼電器驅(qū)動器所供電，+5V1給其余芯片進(jìn)行供電。這種供電方式對主控芯片進(jìn)行了多種方式的隔離，同時對電源電路進(jìn)行了分組，保證了系統(tǒng)在相對惡劣的干燥環(huán)境中能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

所述的溫度修正器根據(jù)材芯溫度傳感器采集的窯內(nèi)木材的材芯溫度自動進(jìn)行溫度補(bǔ)償，溫度修正范圍為20℃—140℃?？紤]到實際干燥的方便性，采用1點材芯溫度值補(bǔ)償3點木材含水率值，通過實驗證明：該種補(bǔ)償方式和一點材芯溫度值補(bǔ)償一點含水率值這種一對一方式相比幾乎無差距。樹種修正電路6根據(jù)常用干燥樹種參數(shù)設(shè)置修正檔位，在LCD觸摸屏上選擇相應(yīng)種類的樹種，主控芯片對樹種修正電路6進(jìn)行控制，接入或者切除相應(yīng)的金屬膜電阻，從而對不同種類的樹種進(jìn)行修正。

下面給出一個具體實施的完整過程：

一、沿干燥窯長度方向上均勻的選取6點木材含水率測點，每個木材含水率測點設(shè)有一對木材含水率檢測釘，其中2點同時設(shè)有材芯溫度傳感器。木材含水率檢測釘和材芯溫度傳感器的具體接入方式分別如圖2、圖3所示。在干燥窯的前后壁面上各選取一個平衡含水率測點，每個平衡含水率測點設(shè)有一個平衡含水率傳感器。

二、對傳感器與本木材含水率分析儀進(jìn)行連接：木材含水率檢測釘和平衡含水率傳感器的連接導(dǎo)線采用耐高溫雙芯屏蔽導(dǎo)線，導(dǎo)線的一端連接到一對木材含水率檢測釘或平衡含水率傳感器上，另一端連接到本含水率分析儀的接線柱上。溫度傳感器的連接導(dǎo)線采用耐高溫三芯屏蔽導(dǎo)線，導(dǎo)線一段連接到本含水率分析儀的接線柱上。

三、對本含水率分析儀進(jìn)行開機(jī)預(yù)熱15分鐘。

四、根據(jù)要干燥木材的樹種在LCD觸摸屏上選擇相應(yīng)的檔位。

五、在LCD觸摸屏上會逐漸出現(xiàn)6點木材含水率值、2點平衡含水率值和2點材芯溫度值，同時會實時顯示相應(yīng)測量值的LCD曲線。