專利名稱：木材吸濕、解吸用恒溫箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及溫度控制領域，具體涉及一種能夠配合紅外熱像儀使用的木材吸濕、解吸用恒溫箱。
背景技術：
木材是生活中常見的一種吸濕性材料，其各種物理性質都會受到含水率的影響。由于日常的溫度、濕度往往難以保持恒定，木材總在不停地吸濕和解吸，其含水率在不斷發生變化。因此，對木材吸濕、解吸過程中含水率變化進行系統而深入的研究尤為重要，它對 木制品加工、使用中含水率的調控具有現實的指導意義。目前對于木材吸濕、解吸的研究通常采用傳統的恒溫箱提供環境溫度。一方面，木材在吸濕及解吸過程中將發生能量的交換，即吸濕過程放熱，解吸過程吸熱，這會導致木材在與外界環境交換水分的同時自身溫度發生變化。但是，對于這樣的溫度變化迄今為止國內外尚未形成一種科學、有效、準確的實驗技術來完成測量工作。紅外熱像儀是利用探測器和光學成像物鏡原理，接收被測目標的紅外輻射能量分布圖形并反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖。所得熱像圖上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度，通過拍攝被測物體能夠得到物體表面溫度情況。目前，紅外熱像儀已在醫學、建筑學、機械制造等多個領域中得到廣泛應用；然而，其在木材科學中的實踐仍然接近空白，如果將它應用于木材水分吸附的研究中，即可獲得木材在吸濕和解吸過程中溫度的變化情況。但是，將傳統的恒溫箱與紅外熱像儀配合進行實驗存在一定難度。若將紅外熱像儀置于恒溫箱內進行拍攝，不但不易操作，而且由于熱像儀自身所能承受溫濕度有限，會對儀器造成損害；若將木材從恒溫箱中取出拍攝，由于箱內外存在溫度差異，木材又會進行熱量交換而導致其溫度改變，因而獲得的紅外圖像不再能反映木材吸濕或解吸的溫度情況。另一方面，由于傳統的恒溫箱內部結構、外形設計等原因占用空間龐大、研究成本較高；同時由于該類設備多采用干濕球作為溫濕度傳感器，使得箱內工作空間各個點的溫度與工作室幾何中心點溫度的差值較大，即溫度均勻性(temperature unformity)不理想。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明的目的在于提供一種能夠配合紅外熱像儀使用的木材吸濕、解吸用恒溫箱，用于準確獲得木材在吸濕和解吸過程中溫度的變化。(二)技術方案本發明技術方案如下一種木材吸濕、解吸用恒溫箱，包括箱體；所述箱體內設置有可控熱源，所述箱體的一個側面上開設有可開閉的觀測口，紅外熱像儀通過所述觀測口對箱體內木材進行近景拍攝。
優選的，所述箱體的一個側面為有機玻璃，所述有機玻璃表面復合有保溫薄膜。優選的，所述觀測口為開設在所述有機玻璃面上內徑為60mnT70mm的圓形觀測□。優選的，所述箱體的其余面為聚丙烯板。優選的，所述可控熱源為由設置于箱體外的控制電路控制的鉬熱電阻，通過控制所述控制電路從而調節所述鉬熱電阻的制熱功率。優選的，所述箱體內部還設置有與所述可控熱源連接的溫度傳感器。優選的，所述恒溫箱還包括與所述溫度傳感器以及所述控制電路連接的控制單 元，所述溫度傳感器實時監測箱體內的溫度并將溫度信號發送到所述控制單元，所述控制單元根據所述溫度信號通過控制電路控制所述可控熱源的制熱功率。優選的，所述箱體內部還設置有對流風扇。優選的，所述箱體頂部吊設有木材懸掛絲線所述木材懸掛絲線與稱重傳感器連接。優選的，所述箱體頂部還開設有可閉合的木材取放窗口。(三)有益效果本發明的木材吸濕、解吸用恒溫箱通過在恒溫箱箱體的一個側面上開設可開閉觀測口，使紅外熱像儀能夠對木材進行近景拍攝，從而準確獲得木材在吸濕和解吸過程中溫度的變化，為木材吸濕、解吸過程中含水率變化的深入研究提供了條件。
圖I是本發明一種木材吸濕、解吸用恒溫箱的結構框圖。其中，I :箱體；2 :觀測口 ；3 :木材取放窗口。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
做進一步描述。如圖I中所示的一種木材吸濕、解吸用恒溫箱，包括箱體1，箱體I內設置有兩個可控熱源，可控熱源用于產生熱量，調節箱體I內的溫度，箱體I的正前側面上開設有可開閉的觀測口 2，觀測口 2打開時可以配合紅外熱像儀近景拍攝；箱體I內部空間越大，箱內溫度控制精度及均勻度控制難度越大，濕度環境調節的時間越長，實驗誤差越大；因此本實施例中的恒溫箱設計尺寸為長42cmX寬30cmX高30cm，使得箱體I既能滿足木材吸濕、解吸實驗的拍攝熱像圖要求，也能實現高精度的溫控和高均勻度；由于紅外熱像儀的前鏡頭內徑較小，因此本恒溫箱開設的觀測口 2為內徑60mnT70mm,優選65mm的圓形開口，方便紅外熱像儀的近距離拍攝，同時減少了木材與空氣的熱量交換。其中，箱體I的一個側面為有機玻璃，有機玻璃表面復合有保溫薄膜，便于從箱體I外部直接對其內部進行觀測；箱體I的其余面為聚丙烯板，首先聚丙烯板具有成本低、耐熱性好(耐熱70°c以上)、輕便、保溫等優點，其次聚丙烯板為非吸濕性材料，可以滿足木材的吸濕、解吸實驗要求。其中，可控熱源為鉬熱電阻，鉬熱電阻由設置于箱體I外的控制電路控制；通過控制控制電路從而調節鉬熱電阻的制熱功率。鉬熱電阻具有壽命長，成本低，能耗低并能配合空氣流通裝置的工作等優點；箱體I外的控制電路在實際應用中保證溫度控制精度在±0. 3°C范圍內；此外，控制電路還設有溫度失調保護單元，對于溫度過高等突變情況進行監測，提高恒溫箱的安全性。進一步的，箱體I內部還設置有與可控熱源連接的高精度溫度傳感器，以對箱體I內溫度進行測溫；在實際應用中，能夠保證溫度檢測精度在±0.1°C范圍內。進一步的，箱體I內部還設置有兩個對流風扇，促使空氣循環，保證箱內的溫度均勻度在l°c之內。進一步的，箱體I頂部開設有可閉合的木材取放窗口 3，方便木材的取放。進一步的，箱體I底部設置有木材放置平臺，恒溫箱還包括與木材放置平臺連接的稱重傳感器，稱重傳感器用于對被觀測木材進行稱重；或者在箱體I的頂部吊設絕熱材質的木材懸掛絲線，將木材懸掛于箱體I中，相比將木材放置在木材放置平臺上，減少了木 材放置平臺對實驗溫度的影響，進一步增加了實驗的準確性；優選的，木材懸掛絲線與稱重傳感器連接，用于對懸掛的木材進行稱重。進一步的，恒溫箱還包括與溫度傳感器以及控制電路連接的控制單元；溫度傳感器實時監測箱體I內的溫度并將溫度信號發送到控制單元，控制單元根據接收到的溫度信號以及輸入的調溫程序實時調整控制電路的電橋輸出的壓差大小以及放大倍數，從而調整可控熱源的制熱功率，滿足對箱內溫度的要求。本發明的恒溫箱，除了能配合紅外熱像儀使用之外，還針對箱體I材料及尺寸、熱源材料、箱內溫度均勻度、高精度溫控、外部控制程序等方面進行了考量，為實驗提供了更為精準可靠的實驗環境。以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的保護范疇。
權利要求
1.一種木材吸濕、解吸用恒溫箱，包括箱體，所述箱體內設置有可控熱源；其特征在于所述箱體的一個側面上開設有可開閉的觀測口，紅外熱像儀通過所述觀測口對箱體內木材進行近景拍攝。
2.根據權利要求I所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體的一個側面為有機玻璃，所述有機玻璃表面復合有保溫薄膜。
3.根據權利要求2所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體的其余面為聚丙烯板。
4.根據權利要求3所述的恒溫箱，其特征在于所述觀測口為開設在所述有機玻璃面上內徑為60mnT70mm的圓形觀測口。
5.根據權利要求I所述的恒溫箱，其特征在于所述可控熱源為由設置于箱體外的控制電路控制的鉬熱電阻，通過控制所述控制電路從而調節所述鉬熱電阻的制熱功率。
6.根據權利要求5所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體內部還設置有與所述可控熱源連接的溫度傳感器。
7.根據權利要求6所述的恒溫箱，其特征在于所述恒溫箱還包括與所述溫度傳感器以及所述控制電路連接的控制單元，所述溫度傳感器實時監測箱體內的溫度并將溫度信號發送到所述控制單元，所述控制單元根據所述溫度信號通過控制電路控制所述可控熱源的制熱功率。
8.根據權利要求I至7任意一項所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體內部還設置有對流風扇。
9.根據權利要求I至7任意一項所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體頂部吊設有木材懸掛絲線；所述木材懸掛絲線與稱重傳感器連接。
10.根據權利要求I至7任意一項所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體頂部還開設有可閉合的木材取放窗口。
全文摘要
本發明涉及溫度控制領域，具體涉及一種能夠配合紅外熱像儀使用的木材吸濕、解吸用恒溫箱。該恒溫箱包括箱體，所述箱體內設置有可控熱源；所述箱體的一個側面上開設有可開閉的觀測口，紅外熱像儀通過所述觀測口對箱體內木材進行近景拍攝。本發明的木材吸濕、解吸用恒溫箱通過在恒溫箱箱體的一個側面上開設可開閉觀測口，使紅外熱像儀能夠對木材進行近景拍攝，從而準確獲得木材在吸濕和解吸過程中溫度的變化，為木材吸濕、解吸過程中含水率變化的深入研究提供了條件。
文檔編號G05D23/24GK102929313SQ20121042999
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者霍虎, 馬爾妮, 周修文, 于斌, 谷曉琪, 朱曉旭, 符啟靈 申請人:北京林業大學