一种控制木材干燥工艺参数的设备和方法技术

本申请公开控制木材干燥工艺参数的设备和方法，由传感器、耐压塑料管、快速接头、密封圈、密封胶和导线组成，干燥过程可以实时在线检测木材内部的温度、相对湿度和含水率，掌握木材内部的温度和水分情况，便于实施可靠的干燥工艺，确保干燥质量、效率并控制成本；干燥过程根据检测到的实际参数便可以进行干燥窑内工艺参数的设置，方便、灵活、快捷，控制精度高，利用木材内部同点温度、湿度、含水率参数在线检测及干燥参数设置，可以实现干燥过程的智能化检测及智能化控制，确保干燥工艺的最大优化与实施。

【技术实现步骤摘要】
一种控制木材干燥工艺参数的设备和方法
本专利技术属于木材干燥加工
，具体涉及一种控制木材干燥工艺参数的设备和方法。
技术介绍
木材干燥是木材加工的首要环节，也是能耗最大的环节。干燥基准是保证干燥质量、降低干燥成本、实现自动化及智能化控制的重要前提。目前，国内外干燥过程控制通常采用时间基准或含水率基准来设置干燥窑内的温度（T）、湿度（φ）及气流速度（V）等参数，按照基准的规定来实施干燥过程的控制。干燥过程没有检测木材内部的温度和相对湿度，没有把握木材内部的水分状态，进而无法设置最佳的干燥工艺参数，确保干燥质量、效率并控制成本。中国专利CN106774104A公开了一种木材真空干燥控制系统，控制部分由触摸屏和PLC组成，实现了系统内所有参数的可视化操作，且可通过网络远程监控，可视化设定木材的干燥工艺基准，木材的干燥过程全自动，无需人工值守，以代替传统的蒸汽干燥窑，但是考虑到不能实时监测需要干燥木材的温度、湿度和含水率，现有技术显得略有不足；中国专利CN105773766B公开了一种木材干燥与热改性联合处理方法及装置，采用将木材堆积到封闭的干燥窑体中，向干燥窑体中通入湿空气或常压过热水蒸汽作为干燥介质，以生物质裂解气体为热源加热干燥介质，对木材进行干燥处理，使木材含水率降至5%以内之后，将干燥介质温度升高至160℃-220℃，对木材进行热改性处理，随后对热改性后的木材进行降温调湿和平衡处理等步骤，该装置的通风循环系统、裂解气体供热系统均与木材堆积区域连通，检测控制系统用于检测干燥窑体内的干燥和热改性参数并分别与通风循环系统、裂解气体供热系统和排湿孔电连接，但是考虑到不能实时在线监测木材内部的温度、相对湿度和含水率，控制精度低等问题，现有技术显得略有不足。
技术实现思路
解决的技术问题：本申请提供控制木材干燥工艺参数的设备和方法，解决现有木材干燥工艺中的没有检测木材内部的温度、含水率和相对湿度，无法设置最佳的干燥工艺参数，从而无法确保干燥质量，效率低且成本高等技术问题，设计一种控制木材干燥工艺参数的设备和方法，利用该设备检测木材内部同一处的温度、相对湿度和含水率。在纤维饱和点（FSP）以下，根据检测到的木材内部的温度（T）、相对湿度（φ）和含水率，在不同含水率阶段，按照温度梯度系数和相对湿度梯度比来设置干燥窑内部的温度（T）和相对湿度（φ），进而实现干燥过程的控制。技术方案：一种控制木材干燥工艺参数的设备，所述控制木材干燥工艺参数的设备由传感器、耐压塑料管、快速接头、密封圈、密封胶和导线组成，所述耐压塑料管顶端插在需要干燥的木材内，并通过密封胶与木材之间连接并密封，耐压塑料管末端与快速接头之间通过密封圈和密封胶连接并密封，所述传感器顶部插入耐压塑料管内，传感器尾部通过导线与木材干燥窑的控制柜相连，导线与快速接头之间通过密封圈和密封胶连接并密封。作为本申请的一种优选技术方案：所述传感器由温度传感器、相对湿度传感器和含水率传感器组成。作为本申请的一种优选技术方案：所述耐压塑料管外径3.9mm。作为本申请的一种优选技术方案：所述传感器顶部与耐压塑料管顶端平齐。作为本申请的一种优选技术方案：所述木材干燥窑内设有加热器和风机。作为本申请的一种优选技术方案：所述控制木材干燥工艺参数的设备的控制方法，包括如下步骤：第一步，木材装载：把待干燥木材堆垛，用叉车装载到木材干燥窑内，装载结束后关闭木材干燥窑的窑门，在干燥材堆垂直于木材顺纹方向的前方中部和后方中部位置打孔，孔深20-30mm，孔径4mm，用外径3.9mm的耐压塑料管外壁涂密封胶后插入孔内；第二步，参数检测仪器装设：传感器插入到耐压塑料管内，传感器通过导线连接到木材干燥窑的控制柜内，通过密封圈和密封胶迅速将导线与快速接头之间连接并密封；第三步，木材升温：木材干燥窑开始升温，木材开始干燥，控制干燥窑内的湿度为98%，把木材温度升高至干燥基准要求；第四步，木材干燥过程参数的检测与设置：干燥过程开始根据传感器测量的木材内部的检测参数温度T1、相对湿度φ1和含水率MC，确定干燥所处的含水率阶段，针对所处含水率阶段利用温度梯度系数和湿度梯度系数来设置干燥窑内控制参数温度T和相对湿度φ；第五步，干燥工艺控制：干燥过程中按传感器检测的含水率值，由高含水率至低含水率分段进行控制，即大于纤维饱和点FSP的阶段和小于FSP的阶段，当含水率检测仪测量到木材含水率后，再根据其所处含水率范围设定控制参数温度T和相对湿度φ来控制干燥过程，直至木材含水率下降到规定要求；第六步，木材降温卸载：停止加热器，开动风机保持干燥机内空气循环，降低木材温度，待木材降至30-40℃时，停止循环风机，自然冷却4-6h待材温降至室温，卸载木材。作为本申请的一种优选技术方案：所述第四步干燥过程中温度梯度系数和湿度梯度系数控制参数设置表见表1：表1.干燥过程控制参数设置表作为本申请的一种优选技术方案：所述第五步中整个干燥过程由含水率不同分为8个阶段，由两大部分构成，即大于纤维饱和点FSP的1~3阶段和小于FSP的4~8阶段。有益效果：1.干燥过程可以实时在线检测木材内部的温度、相对湿度和含水率，掌握木材内部的温度和水分情况，便于实施可靠的干燥工艺。2.木材内部自由水存在时，内部温度和相对湿度存在一定的关系，可以根据这个关系来判断木材干燥过程是否含有自由水或结合水的存在，本专利技术也基于这个理论关系。3.干燥过程根据检测到的实际参数便可以进行干燥窑内工艺参数的设置，方便、灵活、快捷，控制精度高。4.检测木材内部湿度，利用湿度梯度系数进行干燥窑内湿度控制，这一技术尚未见报道。5.利用木材内部温度进行干燥窑环境温度的设置也是本专利技术的一项创新。6.利用木材内部同点温度、湿度、含水率参数在线检测及干燥参数设置，可以实现干燥过程的智能化检测及智能化控制，确保干燥工艺的最大优化与实施。附图说明图1是本专利技术的控制木材干燥工艺参数的设备的结构示意图。附图标记说明：1、传感器，2、耐压塑料管，3、快速接头，4、密封圈，5、密封胶，6、导线。具体实施方式下面结合说明书附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。实施例1：如图1所示，一种控制木材干燥工艺参数的设备，由传感器1、耐压塑料管2、快速接头3、密封圈4、密封胶5和导线6组成，传感器1由温度传感器、相对湿度传感器和含水率传感器组成，耐压塑料管2顶端插在需要干燥的木材内，并通过密封胶5与木材之间连接并密封，耐压塑料管2末端与快速接头3之间通过密封圈4和密封胶5连接并密封，所述传感器1顶部插入耐压塑料管2内，传感器1尾部通过导线6与木材干燥窑的控制柜相连，导线6与快速接头3之间通过密封圈4和密封胶5连接并密封。所述控制木材干燥工艺参数的设备具体控制方法为：第一步，木材装载：把待干燥木材堆垛，用叉车装载到木材干燥窑内，装载结束后关闭窑门，在干燥材堆垂直于木材顺纹方向的前方中部和后方中部位置打孔，孔深20mm，孔径4mm，用外径3.9mm的耐压塑料管2外壁涂密封胶5后插入孔内；第二步，参数检测仪器装设：传感器1插入到耐压塑料管内，传感器通过导线6连接到木材干燥窑的控制柜内，通过密封圈4和密封胶5迅速将导线6与快速接头3之间连接并密封；第三步，木材升温：木材干燥窑开始升温，木材开始干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制木材干燥工艺参数的设备，其特征在于：所述控制木材干燥工艺参数的设备由传感器（1）、耐压塑料管（2）、快速接头（3）、密封圈（4）、密封胶（5）和导线（6）组成，所述耐压塑料管（2）顶端插在需要干燥的木材内，并通过密封胶（5）与木材之间连接并密封，耐压塑料管（2）末端与快速接头（3）之间通过密封圈（4）和密封胶（5）连接并密封，所述传感器（1）顶部插入耐压塑料管（2）内，传感器（1）尾部通过导线（6）与木材干燥窑的控制柜相连，导线（6）与快速接头（3）之间通过密封圈（4）和密封胶（5）连接并密封。

【技术特征摘要】
1.一种控制木材干燥工艺参数的设备，其特征在于：所述控制木材干燥工艺参数的设备由传感器（1）、耐压塑料管（2）、快速接头（3）、密封圈（4）、密封胶（5）和导线（6）组成，所述耐压塑料管（2）顶端插在需要干燥的木材内，并通过密封胶（5）与木材之间连接并密封，耐压塑料管（2）末端与快速接头（3）之间通过密封圈（4）和密封胶（5）连接并密封，所述传感器（1）顶部插入耐压塑料管（2）内，传感器（1）尾部通过导线（6）与木材干燥窑的控制柜相连，导线（6）与快速接头（3）之间通过密封圈（4）和密封胶（5）连接并密封。2.根据权利要求1所述的控制木材干燥工艺参数的设备，其特征在于：所述传感器（1）由温度传感器、相对湿度传感器和含水率传感器组成。3.根据权利要求1所述的控制木材干燥工艺参数的设备，其特征在于：所述耐压塑料管（2）外径3.9mm。4.根据权利要求1所述的控制木材干燥工艺参数的设备，其特征在于：所述传感器（1）顶与耐压塑料管（2）顶端平齐。5.根据权利要求1所述的控制木材干燥工艺参数的设备，其特征在于：所述木材干燥窑内设有加热器和风机。6.一种权利要求1所述控制木材干燥工艺参数的设备的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，木材装载：把待干燥木材堆垛，用叉车装载到木材干燥窑内，装载结束后关闭木材干燥窑的窑门，在干燥材堆垂直于木材顺纹方向的前方中部和后方中部位置打孔，孔深20-30mm，孔径4mm，用外径3.9mm的耐压塑料管（2）外壁涂密封胶（5）后插入孔内；第二步，参数检测仪器装设：传感器（1）插入到耐压塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪海，聂干辉，李明嘉，杨琳，吴智慧，周治，
申请(专利权)人：江苏金牌厨柜有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32