專利名稱：一種微波烘箱及應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及微波技術、鼓風恒溫技術、溫濕度監控及氣體監測等工控領域，特別涉及一種微波烘箱及應用。
背景技術：
材料的性能并不僅僅取決于材料的種類和成分，通過熱處理改變材料內部的組織結構或加速物質間的反應，將大幅度改善材料性能；目前，熱處理技術是我國工程技術中較薄弱的一個環節，一直處于邊緣化和附屬化，嚴重影響我國生產制造業的競爭力；當前在許多工業生產線上熱處理工序仍采用單一的微波或烘箱熱處理方式，由于微波設備內部電磁場均勻性不理想，烘箱在一定溫度條件下熱處理周期長，導致產品熱處理品質和效率低。發明內容
本發明的目的是針對現有熱處理裝置所存在的不足，綜合利用微波高溫干燥效率高和烘箱溫度分布均勻的特點，提供一種熱處理裝置——微波烘箱及應用。
本發明是這樣實現的:一種微波烘箱，包括微波系統、恒溫鼓風系統、排濕系統、溫度監控系統、濕度監控系統、氣體監測系統和控制系統。
所述微波系統由磁控管、波導管、高壓電容器、高壓變壓器、高壓二極管、保險管、轉盤電機、風扇電機和溫控系統構成，采用傳統微波設備組裝工藝進行系統組裝；當程序啟動后，系統會實時的采集、顯示和控制溫度，當爐腔內的溫度低于或高于系統設定溫度時，系統將會控制磁控管開啟的個數、磁控管連續工作或間隙工作，使爐腔內的溫度達到可控的目的。
所述恒溫鼓風系統主要由電加熱器、溫控系統、風機、風對流循環風道、進風風道、出風風道和出口大小調節裝置組成；當程序啟動后，系統會實時的采集、顯示和控制溫度，當爐腔內的溫度低于或高于系統設定溫度時，溫控系統控制加熱器連續發熱或間隙發熱，使爐腔內的溫度達到可控的目的；鼓風風機的作用是使爐腔內的空氣水平對流循環，使空氣吹送到電加熱器上加熱后送到工作室，然后由工作室吸入風機再吹到電熱管上加熱，不斷循環加熱的同時也使爐腔內的溫度更加均勻。
所述排濕系統主要包括排風機和風管，其主要功能是將微波熱處理過程中產生的水蒸氣排出爐腔外；通過選擇和布置排風機和風管，能縮短管道長度和彎曲度，減少風管阻力。
所述溫度監控系統主要由IRTP-300L紅外溫度傳感器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的采集、顯示和控制系統溫度，當爐腔內的溫度低于或高于系統設定溫度時，系統將會控制磁控管開啟的個數、磁控管連續工作或間隙工作，使爐腔內的溫度達到可控的目的。
所述濕度監控系統主要由HSllOl電容式濕度傳感器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的采集和顯示系統濕度。
所述氣體監測系統主要由KQ500系列固定式氣體檢測變送器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的監測識別和顯示系工作倉環境氣體濃度。
所述控制系統基于labVIEW，用于實現人機交互功能、溫度檢測及溫度控制功能、濕度檢測及系統自動排濕和程序切換功能、氣體濃度檢測及程序自動啟停功能；利用LabVIEff 自帶的 PID and Fuzzy Logic ToolkitSii 個基于 LabVIEW 的模糊控制器,用于對熱處理過程中的溫度變化進行實時的運算控制。
所述微波熱處理溫度、鼓風恒溫熱處理溫度根據產品熱處理工藝參數要求設定。
所述排濕系統啟動濕度、程序切換濕度根據產品熱處理工藝參數要求設定。
所述氣體停機濃度根據產品熱處理工藝參數要求設定。
本發明的微波烘箱通過產品在熱處理過程中產生氣體的濃度來判斷產品熱處理的程度。
本發明的微波烘箱應用于實驗室、食品、化工和化纖工業生產熱處理領域。
本發明具有以下優點: (I)本發明的熱處理裝置具備自動化程度高、熱處理效率高、溫度分布均勻、產品熱處理程度智能識別等特點。
(2)本發明的熱處理裝置在LabVIEW的支持下，用戶只需在操作界面就可以實現數據實時采集、處理和顯示，并對熱處理過程進行快速、精確的控制。
(3)本發明選用KQ500系列固定式氣體檢測變送器，可識別多種氣體，應用的熱處理領域比較廣泛。
圖1為本發明的連接結構示意圖。
圖2為本發明實施例的系統程序運行流程圖。
圖3為本發明實施例基于LabVIEW的軟件界面圖。
具體實施方式
實施例: 本實施例應用于化工產品熱處理。
—種微波烘箱,包括微波系統、恒溫鼓風系統、排濕系統、溫度監控系統、濕度監控系統、氣體監測系統和控制系統。
所述微波系統由磁控管、波導管、高壓電容器、高壓變壓器、高壓二極管、保險管、轉盤電機、風扇電機和溫控系統構成，采用傳統微波設備組裝工藝進行系統組裝；當程序啟動后，系統會實時的采集、顯示和控制溫度，當爐腔內的溫度低于50°C時，系統將會控制磁控管開啟的個數增多，使爐腔內的溫度達到50°C。
所述恒溫鼓風系統主要由電加熱器、溫控系統、風機、風對流循環風道、進風風道、出風風道和出口大小調節裝置組成；當程序啟動后，系統會實時的采集、顯示和控制溫度，當爐腔內的溫度低于50°C時，溫控系統控制加熱器連續發熱，使爐腔內的溫度達到50°C ;鼓風風機的作用是使爐腔內的空氣水平對流循環，使空氣吹送到電加熱器上加熱后送到工作室，然后由工作室吸入風機再吹到電熱管上加熱，不斷循環加熱的同時也使爐腔內的溫度更加均勻。
所述排濕系統部件主要包括排風機和風管，其主要功能是將微波熱處理過程中產生的水蒸氣排出爐腔外。
所述溫度監控系統主要由IRTP-300L紅外溫度傳感器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的采集、顯示和控制系統溫度，當爐腔內的溫度低于50°C時，系統將會控制磁控管連續工作，使爐腔內的溫度達到50°C。
所述濕度監控系統主要由HSllOl電容式濕度傳感器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的采集和顯示系統濕度。
所述氣體監測系統主要由KQ500系列固定式氣體檢測變送器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的監測識別和顯示系工作倉環境氣體濃度。
所述控制系統基于labVIEW，用于實現人機交互功能、溫度檢測及溫度控制功能、濕度檢測及系統自動排濕和程序切換功能、氣體濃度檢測及程序自動啟停功能；利用LabVIEff 自帶的 PID and Fuzzy Logic ToolkitSii 個基于 LabVIEW 的模糊控制器,用于對熱處理過程中的溫度變化進行實時的運算控制。
設定本實施例的氣體停機濃度為IOppm ;濕物料進爐腔，首先啟動微波熱處理程序烘干濕物料；當爐腔內的環境濕度高于40%RH時啟動排濕系統，水蒸氣通過排濕系統排除；當爐腔內的環境濕度低于8%RH時，程序自動切換到恒溫鼓風熱處理狀態；物料在恒溫鼓風熱處理狀態運行一段時間后，當爐腔內氣體的濃度達到IOppm時，熱處理完成，系統自動停止運行。
本實施例具備熱處理效率高、溫度分布均勻、產品熱處理程度智能識別、自動化程度高等特點，有望大幅度降低該產品熱處理的時間并改善溫度均勻性，提高生產效率和產品質量。
權利要求
1.一種微波烘箱，其特征在于微波烘箱包括微波系統、恒溫鼓風系統、排濕系統、溫度監控系統、濕度監控系統、氣體監測系統和控制系統； 所述微波系統由磁控管、波導管、高壓電容器、高壓變壓器、高壓二極管、保險管、轉盤電機、風扇電機和溫控系統構成，采用傳統微波設備組裝工藝進行系統組裝；當程序啟動后，系統會實時的采集、顯示和控制溫度，當爐腔內的溫度低于或高于系統設定溫度時，系統將會控制磁控管開啟的個數、磁控管連續工作或間隙工作； 所述恒溫鼓風系統主要由電加熱器、溫控系統、風機、風對流循環風道、進風風道、出風風道和出口大小調節裝置組成；當程序啟動后，系統會實時的采集、顯示和控制溫度，當爐腔內的溫度低于或高于系統設定溫度時，溫控系統控制加熱器連續發熱或間隙發熱；鼓風風機的作用是使爐腔內的空氣水平對流循環，使空氣吹送到電加熱器上加熱后送到工作室，然后由工作室吸入風機再吹到電熱管上加熱，不斷循環加熱的同時也使爐腔內的溫度更加均勻；所述排濕系統主要包括排風機和風管，其主要功能是將微波熱處理過程中產生的水蒸氣排出爐腔外；通過選擇和布置排風機和風管，能縮短管道長度和彎曲度，減少風管阻力；所述溫度監控系統主要由IRTP-300L紅外溫度傳感器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的采集、顯示和控制系統溫度，當爐腔內的溫度低于或高于系統設定溫度時，系統將會控制磁控管開啟的個數、磁控管連續工作或間隙工作； 所述濕度監控系統主要由HSllOl電容式濕度傳感器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的采集和顯示系統濕度； 所述氣體監測系統主要由KQ500系列固定式氣體檢測變送器、NI PC1-6259數據采集卡、計算機和LabVIEW部件組成，用于實時的監測識別和顯示系工作倉環境氣體濃度； 所述控制系統基于labVIEW，用于實現人機交互功能、溫度檢測及溫度控制功能、濕度檢測及系統自動排濕和程序切換功能、氣體濃度檢測及程序自動啟停功能；利用LabVIEW自帶的PID and Fuzzy Logic Toolkit設計一個基于LabVIEW的模糊控制器,用于對熱處理過程中的溫度變化進行實時的運算控制； 所述微波熱處理溫度、鼓風恒溫熱處理溫度根據產品熱處理工藝參數要求設定； 所述排濕系統啟動濕度、程序切換濕度根據產品熱處理工藝參數要求設定； 所述氣體停機濃度根據產品熱處理工藝參數要求設定。
2.根據權利要求1所述微波烘箱，其特征在于微波烘箱通過產品在熱處理過程中產生氣體的濃度來判斷產品熱處理的程度。
3.根據權利要求1或2所述微波烘箱的應用，其特征在于所述微波烘箱應用于實驗室、食品、化工和化纖工業生產熱處理領 域。
全文摘要
本發明公開了一種微波烘箱及應用。包括微波系統、恒溫鼓風系統、排濕系統、溫度監控系統、濕度監控系統、氣體監測系統和控制系統。控制系統基于LabVIEW實現。本發明的微波烘箱綜合利用微波高溫干燥效率高和烘箱溫度分布均勻的特點，具備熱處理效率高、溫度分布均勻、產品熱處理程度智能識別、自動化程度高等特點；另外，在LabVIEW的支持下，用戶只需在操作界面就可以實現數據實時采集、處理和顯示，并對熱處理過程進行快速、精確的控制。本發明的微波烘箱應用于實驗室、食品、化工和化纖工業生產熱處理領域。
文檔編號G05D27/02GK103217997SQ20131010437
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者陸綺榮, 唐奇林, 孫旋, 羅建輝, 祝捷 申請人:桂林理工大學