专利名称：一种微波烘箱及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及微波技术、鼓风恒温技术、温湿度监控及气体监测等工控领域，特别涉及一种微波烘箱及应用。
背景技术：
材料的性能并不仅仅取决于材料的种类和成分，通过热处理改变材料内部的组织结构或加速物质间的反应，将大幅度改善材料性能；目前，热处理技术是我国工程技术中较薄弱的一个环节，一直处于边缘化和附属化，严重影响我国生产制造业的竞争力；当前在许多工业生产线上热处理工序仍采用单一的微波或烘箱热处理方式，由于微波设备内部电磁场均匀性不理想，烘箱在一定温度条件下热处理周期长，导致产品热处理品质和效率低。发明内容
本发明的目的是针对现有热处理装置所存在的不足，综合利用微波高温干燥效率高和烘箱温度分布均匀的特点，提供一种热处理装置——微波烘箱及应用。
本发明是这样实现的:一种微波烘箱，包括微波系统、恒温鼓风系统、排湿系统、温度监控系统、湿度监控系统、气体监测系统和控制系统。
所述微波系统由磁控管、波导管、高压电容器、高压变压器、高压二极管、保险管、转盘电机、风扇电机和温控系统构成，采用传统微波设备组装工艺进行系统组装；当程序启动后，系统会实时的采集、显示和控制温度，当炉腔内的温度低于或高于系统设定温度时，系统将会控制磁控管开启的个数、磁控管连续工作或间隙工作，使炉腔内的温度达到可控的目的。
所述恒温鼓风系统主要由电加热器、温控系统、风机、风对流循环风道、进风风道、出风风道和出口大小调节装置组成；当程序启动后，系统会实时的采集、显示和控制温度，当炉腔内的温度低于或高于系统设定温度时，温控系统控制加热器连续发热或间隙发热，使炉腔内的温度达到可控的目的；鼓风风机的作用是使炉腔内的空气水平对流循环，使空气吹送到电加热器上加热后送到工作室，然后由工作室吸入风机再吹到电热管上加热，不断循环加热的同时也使炉腔内的温度更加均匀。
所述排湿系统主要包括排风机和风管，其主要功能是将微波热处理过程中产生的水蒸气排出炉腔外；通过选择和布置排风机和风管，能缩短管道长度和弯曲度，减少风管阻力。
所述温度监控系统主要由IRTP-300L红外温度传感器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的采集、显示和控制系统温度，当炉腔内的温度低于或高于系统设定温度时，系统将会控制磁控管开启的个数、磁控管连续工作或间隙工作，使炉腔内的温度达到可控的目的。
所述湿度监控系统主要由HSllOl电容式湿度传感器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的采集和显示系统湿度。
所述气体监测系统主要由KQ500系列固定式气体检测变送器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的监测识别和显示系工作仓环境气体浓度。
所述控制系统基于labVIEW，用于实现人机交互功能、温度检测及温度控制功能、湿度检测及系统自动排湿和程序切换功能、气体浓度检测及程序自动启停功能；利用LabVIEff 自带的 PID and Fuzzy Logic ToolkitSii 个基于 LabVIEW 的模糊控制器,用于对热处理过程中的温度变化进行实时的运算控制。
所述微波热处理温度、鼓风恒温热处理温度根据产品热处理工艺参数要求设定。
所述排湿系统启动湿度、程序切换湿度根据产品热处理工艺参数要求设定。
所述气体停机浓度根据产品热处理工艺参数要求设定。
本发明的微波烘箱通过产品在热处理过程中产生气体的浓度来判断产品热处理的程度。
本发明的微波烘箱应用于实验室、食品、化工和化纤工业生产热处理领域。
本发明具有以下优点: (I)本发明的热处理装置具备自动化程度高、热处理效率高、温度分布均匀、产品热处理程度智能识别等特点。
(2)本发明的热处理装置在LabVIEW的支持下，用户只需在操作界面就可以实现数据实时采集、处理和显示，并对热处理过程进行快速、精确的控制。
(3)本发明选用KQ500系列固定式气体检测变送器，可识别多种气体，应用的热处理领域比较广泛。
图1为本发明的连接结构示意图。
图2为本发明实施例的系统程序运行流程图。
图3为本发明实施例基于LabVIEW的软件界面图。
具体实施方式
实施例: 本实施例应用于化工产品热处理。
—种微波烘箱,包括微波系统、恒温鼓风系统、排湿系统、温度监控系统、湿度监控系统、气体监测系统和控制系统。
所述微波系统由磁控管、波导管、高压电容器、高压变压器、高压二极管、保险管、转盘电机、风扇电机和温控系统构成，采用传统微波设备组装工艺进行系统组装；当程序启动后，系统会实时的采集、显示和控制温度，当炉腔内的温度低于50°C时，系统将会控制磁控管开启的个数增多，使炉腔内的温度达到50°C。
所述恒温鼓风系统主要由电加热器、温控系统、风机、风对流循环风道、进风风道、出风风道和出口大小调节装置组成；当程序启动后，系统会实时的采集、显示和控制温度，当炉腔内的温度低于50°C时，温控系统控制加热器连续发热，使炉腔内的温度达到50°C ;鼓风风机的作用是使炉腔内的空气水平对流循环，使空气吹送到电加热器上加热后送到工作室，然后由工作室吸入风机再吹到电热管上加热，不断循环加热的同时也使炉腔内的温度更加均匀。
所述排湿系统部件主要包括排风机和风管，其主要功能是将微波热处理过程中产生的水蒸气排出炉腔外。
所述温度监控系统主要由IRTP-300L红外温度传感器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的采集、显示和控制系统温度，当炉腔内的温度低于50°C时，系统将会控制磁控管连续工作，使炉腔内的温度达到50°C。
所述湿度监控系统主要由HSllOl电容式湿度传感器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的采集和显示系统湿度。
所述气体监测系统主要由KQ500系列固定式气体检测变送器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的监测识别和显示系工作仓环境气体浓度。
所述控制系统基于labVIEW，用于实现人机交互功能、温度检测及温度控制功能、湿度检测及系统自动排湿和程序切换功能、气体浓度检测及程序自动启停功能；利用LabVIEff 自带的 PID and Fuzzy Logic ToolkitSii 个基于 LabVIEW 的模糊控制器,用于对热处理过程中的温度变化进行实时的运算控制。
设定本实施例的气体停机浓度为IOppm ;湿物料进炉腔，首先启动微波热处理程序烘干湿物料；当炉腔内的环境湿度高于40%RH时启动排湿系统，水蒸气通过排湿系统排除；当炉腔内的环境湿度低于8%RH时，程序自动切换到恒温鼓风热处理状态；物料在恒温鼓风热处理状态运行一段时间后，当炉腔内气体的浓度达到IOppm时，热处理完成，系统自动停止运行。
本实施例具备热处理效率高、温度分布均匀、产品热处理程度智能识别、自动化程度高等特点，有望大幅度降低该产品热处理的时间并改善温度均匀性，提高生产效率和产品质量。
权利要求
1.一种微波烘箱，其特征在于微波烘箱包括微波系统、恒温鼓风系统、排湿系统、温度监控系统、湿度监控系统、气体监测系统和控制系统； 所述微波系统由磁控管、波导管、高压电容器、高压变压器、高压二极管、保险管、转盘电机、风扇电机和温控系统构成，采用传统微波设备组装工艺进行系统组装；当程序启动后，系统会实时的采集、显示和控制温度，当炉腔内的温度低于或高于系统设定温度时，系统将会控制磁控管开启的个数、磁控管连续工作或间隙工作； 所述恒温鼓风系统主要由电加热器、温控系统、风机、风对流循环风道、进风风道、出风风道和出口大小调节装置组成；当程序启动后，系统会实时的采集、显示和控制温度，当炉腔内的温度低于或高于系统设定温度时，温控系统控制加热器连续发热或间隙发热；鼓风风机的作用是使炉腔内的空气水平对流循环，使空气吹送到电加热器上加热后送到工作室，然后由工作室吸入风机再吹到电热管上加热，不断循环加热的同时也使炉腔内的温度更加均匀；所述排湿系统主要包括排风机和风管，其主要功能是将微波热处理过程中产生的水蒸气排出炉腔外；通过选择和布置排风机和风管，能缩短管道长度和弯曲度，减少风管阻力；所述温度监控系统主要由IRTP-300L红外温度传感器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的采集、显示和控制系统温度，当炉腔内的温度低于或高于系统设定温度时，系统将会控制磁控管开启的个数、磁控管连续工作或间隙工作； 所述湿度监控系统主要由HSllOl电容式湿度传感器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的采集和显示系统湿度； 所述气体监测系统主要由KQ500系列固定式气体检测变送器、NI PC1-6259数据采集卡、计算机和LabVIEW部件组成，用于实时的监测识别和显示系工作仓环境气体浓度； 所述控制系统基于labVIEW，用于实现人机交互功能、温度检测及温度控制功能、湿度检测及系统自动排湿和程序切换功能、气体浓度检测及程序自动启停功能；利用LabVIEW自带的PID and Fuzzy Logic Toolkit设计一个基于LabVIEW的模糊控制器,用于对热处理过程中的温度变化进行实时的运算控制； 所述微波热处理温度、鼓风恒温热处理温度根据产品热处理工艺参数要求设定； 所述排湿系统启动湿度、程序切换湿度根据产品热处理工艺参数要求设定； 所述气体停机浓度根据产品热处理工艺参数要求设定。
2.根据权利要求1所述微波烘箱，其特征在于微波烘箱通过产品在热处理过程中产生气体的浓度来判断产品热处理的程度。
3.根据权利要求1或2所述微波烘箱的应用，其特征在于所述微波烘箱应用于实验室、食品、化工和化纤工业生产热处理领 域。
全文摘要
本发明公开了一种微波烘箱及应用。包括微波系统、恒温鼓风系统、排湿系统、温度监控系统、湿度监控系统、气体监测系统和控制系统。控制系统基于LabVIEW实现。本发明的微波烘箱综合利用微波高温干燥效率高和烘箱温度分布均匀的特点，具备热处理效率高、温度分布均匀、产品热处理程度智能识别、自动化程度高等特点；另外，在LabVIEW的支持下，用户只需在操作界面就可以实现数据实时采集、处理和显示，并对热处理过程进行快速、精确的控制。本发明的微波烘箱应用于实验室、食品、化工和化纤工业生产热处理领域。
文档编号G05D27/02GK103217997SQ20131010437
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者陆绮荣, 唐奇林, 孙旋, 罗建辉, 祝捷 申请人:桂林理工大学