專(zhuān)利名稱(chēng)：木材吸濕、解吸用恒溫箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及溫度控制領(lǐng)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(shù)：
木材是生活中常見(jiàn)的一種吸濕性材料，其各種物理性質(zhì)都會(huì)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(fā)生變化。因此，對(duì)木材吸濕、解吸過(guò)程中含水率變化進(jìn)行系統(tǒng)而深入的研究尤為重要，它對(duì)木制品加工、使用中含水率的調(diào)控具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。目前對(duì)于木材吸濕、解吸的研究通常采用傳統(tǒng)的恒溫箱提供環(huán)境溫度。一方面，木材在吸濕及解吸過(guò)程中將發(fā)生能量的交換，即吸濕過(guò)程放熱，解吸過(guò)程吸熱，這會(huì)導(dǎo)致木材在與外界環(huán)境交換水分的同時(shí)自身溫度發(fā)生變化。但是，對(duì)于這樣的溫度變化迄今為止國(guó)內(nèi)外尚未形成一種科學(xué)、有效、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)完成測(cè)量工作。紅外熱像儀是利用探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡原理，接收被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形并反映到紅外探測(cè)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(cè)物體的不同溫度，通過(guò)拍攝被測(cè)物體能夠得到物體表面溫度情況。目前，紅外熱像儀已在醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、機(jī)械制造等多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用；然而，其在木材科學(xué)中的實(shí)踐仍然接近空白，如果將它應(yīng)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(guò)程中溫度的變化情況。但是，將傳統(tǒng)的恒溫箱與紅外熱像儀配合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)存在一定難度。若將紅外熱像儀置于恒溫箱內(nèi)進(jìn)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(huì)對(duì)儀器造成損害；若將木材從恒溫箱中取出拍攝，由于箱內(nèi)外存在溫度差異，木材又會(huì)進(jìn)行熱量交換而導(dǎo)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(tǒng)的恒溫箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外形設(shè)計(jì)等原因占用空間龐大、研究成本較高；同時(shí)由于該類(lèi)設(shè)備多采用干濕球作為溫濕度傳感器，使得箱內(nèi)工作空間各個(gè)點(diǎn)的溫度與工作室?guī)缀沃行狞c(diǎn)溫度的差值較大，即溫度均勻性(temperature uniformity)不理
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實(shí)用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型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(zhǔn)確獲得木材在吸濕和解吸過(guò)程中溫度的變化。(二)技術(shù)方案本實(shí)用新型技術(shù)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(nèi)設(shè)置有可控?zé)嵩?，所述箱體的一個(gè)側(cè)面上開(kāi)設(shè)有可開(kāi)閉的觀測(cè)口，紅外熱像儀通過(guò)所述觀測(cè)口對(duì)箱體內(nèi)木材進(jìn)行近景拍攝。優(yōu)選的，所述箱體的一個(gè)側(cè)面為有機(jī)玻璃，所述有機(jī)玻璃表面復(fù)合有保溫薄膜。優(yōu)選的，所述觀測(cè)口為開(kāi)設(shè)在所述有機(jī)玻璃面上內(nèi)徑為60mnT70mm的圓形觀測(cè)□。優(yōu)選的，所述箱體的其余面為聚丙烯板。優(yōu)選的，所述可控?zé)嵩礊橛稍O(shè)置于箱體外的控制電路控制的鉬熱電阻，通過(guò)控制所述控制電路從而調(diào)節(jié)所述鉬熱電阻的制熱功率。優(yōu)選的，所述箱體內(nèi)部還設(shè)置有與所述可控?zé)嵩催B接的溫度傳感器。優(yōu)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱體內(nèi)的溫度并將溫度信號(hào)發(fā)送到所述控制單元，所述控制單元根據(jù)所述溫度信號(hào)通過(guò)控制電路控制所述可控?zé)嵩吹闹茻峁β?。?yōu)選的，所述箱體內(nèi)部還設(shè)置有對(duì)流風(fēng)扇。優(yōu)選的，所述箱體頂部吊設(shè)有木材懸掛絲線所述木材懸掛絲線與稱(chēng)重傳感器連接。優(yōu)選的，所述箱體頂部還開(kāi)設(shè)有可閉合的木材取放窗口。(三)有益效果本實(shí)用新型的木材吸濕、解吸用恒溫箱通過(guò)在恒溫箱箱體的一個(gè)側(cè)面上開(kāi)設(shè)可開(kāi)閉觀測(cè)口，使紅外熱像儀能夠?qū)δ静倪M(jìn)行近景拍攝，從而準(zhǔn)確獲得木材在吸濕和解吸過(guò)程中溫度的變化，為木材吸濕、解吸過(guò)程中含水率變化的深入研究提供了條件。

圖1是本實(shí)用新型一種木材吸濕、解吸用恒溫箱的結(jié)構(gòu)框圖。其中，1:箱體；2 :觀測(cè)口 ；3 :木材取放窗口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步描述。如圖1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(nèi)設(shè)置有兩個(gè)可控?zé)嵩矗煽責(zé)嵩从糜诋a(chǎn)生熱量，調(diào)節(jié)箱體I內(nèi)的溫度，箱體I的正前側(cè)面上開(kāi)設(shè)有可開(kāi)閉的觀測(cè)口 2，觀測(cè)口 2打開(kāi)時(shí)可以配合紅外熱像儀近景拍攝；箱體I內(nèi)部空間越大，箱內(nèi)溫度控制精度及均勻度控制難度越大，濕度環(huán)境調(diào)節(jié)的時(shí)間越長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)誤差越大；因此本實(shí)施例中的恒溫箱設(shè)計(jì)尺寸為長(zhǎng)42cmX寬30cmX高30cm，使得箱體I既能滿足木材吸濕、解吸實(shí)驗(yàn)的拍攝熱像圖要求，也能實(shí)現(xiàn)高精度的溫控和高均勻度；由于紅外熱像儀的前鏡頭內(nèi)徑較小，因此本恒溫箱開(kāi)設(shè)的觀測(cè)口 2為內(nèi)徑60mnT70mm,優(yōu)選65mm的圓形開(kāi)口，方便紅外熱像儀的近距離拍攝，同時(shí)減少了木材與空氣的熱量交換。其中，箱體I的一個(gè)側(cè)面為有機(jī)玻璃，有機(jī)玻璃表面復(fù)合有保溫薄膜，便于從箱體I外部直接對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行觀測(cè)；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(yōu)點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)要求。其中，可控?zé)嵩礊殂f熱電阻，鉬熱電阻由設(shè)置于箱體I外的控制電路控制；通過(guò)控制控制電路從而調(diào)節(jié)鉬熱電阻的制熱功率。鉬熱電阻具有壽命長(zhǎng)，成本低，能耗低并能配合空氣流通裝置的工作等優(yōu)點(diǎn)；箱體I外的控制電路在實(shí)際應(yīng)用中保證溫度控制精度在±0. 3°C范圍內(nèi)；此外，控制電路還設(shè)有溫度失調(diào)保護(hù)單元，對(duì)于溫度過(guò)高等突變情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提高恒溫箱的安全性。進(jìn)一步的，箱體I內(nèi)部還設(shè)置有與可控?zé)嵩催B接的高精度溫度傳感器，以對(duì)箱體I內(nèi)溫度進(jìn)行測(cè)溫；在實(shí)際應(yīng)用中，能夠保證溫度檢測(cè)精度在±0.1°C范圍內(nèi)。進(jìn)一步的，箱體I內(nèi)部還設(shè)置有兩個(gè)對(duì)流風(fēng)扇，促使空氣循環(huán)，保證箱內(nèi)的溫度均勻度在l°c之內(nèi)。進(jìn)一步的，箱體I頂部開(kāi)設(shè)有可閉合的木材取放窗口 3，方便木材的取放。進(jìn)一步的，箱體I底部設(shè)置有木材放置平臺(tái)，恒溫箱還包括與木材放置平臺(tái)連接的稱(chēng)重傳感器，稱(chēng)重傳感器用于對(duì)被觀測(cè)木材進(jìn)行稱(chēng)重；或者在箱體I的頂部吊設(shè)絕熱材質(zhì)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(tái)上，減少了木材放置平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)溫度的影響，進(jìn)一步增加了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；優(yōu)選的，木材懸掛絲線與稱(chēng)重傳感器連接，用于對(duì)懸掛的木材進(jìn)行稱(chēng)重。進(jìn)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱體I內(nèi)的溫度并將溫度信號(hào)發(fā)送到控制單元，控制單元根據(jù)接收到的溫度信號(hào)以及輸入的調(diào)溫程序?qū)崟r(shí)調(diào)整控制電路的電橋輸出的壓差大小以及放大倍數(shù)，從而調(diào)整可控?zé)嵩吹闹茻峁β?，滿足對(duì)箱內(nèi)溫度的要求。本實(shí)用新型的恒溫箱，除了能配合紅外熱像儀使用之外，還針對(duì)箱體I材料及尺寸、熱源材料、箱內(nèi)溫度均勻度、高精度溫控、外部控制程序等方面進(jìn)行了考量，為實(shí)驗(yàn)提供了更為精準(zhǔn)可靠的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型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(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范疇。
權(quán)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(nèi)設(shè)置有可控?zé)嵩?；其特征在于所述箱體的一個(gè)側(cè)面上開(kāi)設(shè)有可開(kāi)閉的觀測(cè)口，紅外熱像儀通過(guò)所述觀測(cè)口對(duì)箱體內(nèi)木材進(jìn)行近景拍攝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體的一個(gè)側(cè)面為有機(jī)玻璃，所述有機(jī)玻璃表面復(fù)合有保溫薄膜。
3.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求3所述的恒溫箱，其特征在于所述觀測(cè)口為開(kāi)設(shè)在所述有機(jī)玻璃面上內(nèi)徑為60mnT70mm的圓形觀測(cè)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫箱，其特征在于所述可控?zé)嵩礊橛稍O(shè)置于箱體外的控制電路控制的鉬熱電阻，通過(guò)控制所述控制電路從而調(diào)節(jié)所述鉬熱電阻的制熱功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體內(nèi)部還設(shè)置有與所述可控?zé)嵩催B接的溫度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱體內(nèi)的溫度并將溫度信號(hào)發(fā)送到所述控制單元，所述控制單元根據(jù)所述溫度信號(hào)通過(guò)控制電路控制所述可控?zé)嵩吹闹茻峁β省?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體內(nèi)部還設(shè)置有對(duì)流風(fēng)扇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體頂部吊設(shè)有木材懸掛絲線；所述木材懸掛絲線與稱(chēng)重傳感器連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的恒溫箱，其特征在于所述箱體頂部還開(kāi)設(shè)有可閉合的木材取放窗口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及溫度控制領(lǐng)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(nèi)設(shè)置有可控?zé)嵩?；所述箱體的一個(gè)側(cè)面上開(kāi)設(shè)有可開(kāi)閉的觀測(cè)口，紅外熱像儀通過(guò)所述觀測(cè)口對(duì)箱體內(nèi)木材進(jìn)行近景拍攝。本實(shí)用新型的木材吸濕、解吸用恒溫箱通過(guò)在恒溫箱箱體的一個(gè)側(cè)面上開(kāi)設(shè)可開(kāi)閉觀測(cè)口，使紅外熱像儀能夠?qū)δ静倪M(jìn)行近景拍攝，從而準(zhǔn)確獲得木材在吸濕和解吸過(guò)程中溫度的變化，為木材吸濕、解吸過(guò)程中含水率變化的深入研究提供了條件。
文檔編號(hào)G05D23/24GK202904403SQ20122057029
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者霍虎, 馬爾妮, 周修文, 于斌, 谷曉琪, 朱曉旭, 符啟靈 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)