基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，涉及智能加热技术领域。本发明专利技术中目标加热温度通过人机模块通过RS

【技术实现步骤摘要】
基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统


[0001]本专利技术属于太赫兹加热
，特别是涉及基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统。

技术介绍

[0002]如中国专利CN211171412U公开一种造纸用烘干系统，包括锅炉、与锅炉连通的蒸汽总管、与蒸汽总管连通的烘干模块、冷凝水箱以及回水泵；中国专利CN205213970U公布了一种食品烘干机，包括烘干箱、输送链板、传动电机和加热系统，中国专利CN208688227U公开了一种连续式烘干机冷风余热回收装置，包括：过滤仓、加热仓、气体均匀仓，等等诸如此类，现有造纸、制药、化工、食品等行业的烘干、除湿设备大都采用蒸汽锅炉或者电加热的方式来实现的。
[0003]主要缺陷在于：
[0004]1、蒸汽锅炉在烘干过程中会产生水蒸气，烘干效果不理想，会掺杂有水分；
[0005]2、电加热烘干技术老旧，加热面积不均匀，成本高，热效率低下。
[0006]太赫兹加热较以煤炭为燃料的加热方式和电热油浴加热方式相比具有转化率高、加热稳定、运行费用低、加热相对均匀等的优点。利用太赫兹(远红外)加热技术提高加热效率，重要的是要提高被加热物料对辐射线的吸收能力，使其分子振动波长与太赫兹光谱的波长相匹配。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，通过对二氧化锡电热辐射膜配方的优化，与微晶玻璃烧结成型所产生的太赫兹辐射强度高，结合变频烘干系统，解决了
技术介绍
中现有的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术中太赫兹作用距离达到2米以上，转换效率提高至97％以上，工业应用功率衰减小于3％，寿命长达2万小时以上，具体是通过以下技术方案实现的：
[0009]本专利技术为基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，包括：
[0010]测量模块，所述测量模块用于检测当前加热温度，并将其上传至主控模块；
[0011]人机模块，其用于输入目标加热温度；
[0012]主控模块，其将当前加热温度与设定温度进行比较，通过智能控制算法获取控制量；
[0013]功率控制模块，其根据控制量控制太赫兹加热板辐射强度。
[0014]进一步地，所述太赫兹加热板采用改性二氧化锡电热辐射膜与微晶玻璃烧结成型。
[0015]进一步地，所述改性二氧化锡电热辐射膜中掺杂有氮元素，且掺杂有氮元素的二氧化锡薄膜中氮元素的百分含量为0.4～0.6。
[0016]进一步地，所述改性二氧化锡电热辐射膜的制备工艺为：
[0017]步骤S001：先将金属锡和单晶硅分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，其中，金属锡与基底间的距离为5cm，磁控溅射设备真空室内的压力为1～1.5Pa，通入O 2
和N 2
的混合气体，得到氮化锡薄膜；
[0018]步骤S002：将氮化锡薄膜置于真空中，退火制得氮掺杂P型二氧化锡薄膜。
[0019]进一步地，所述测量模块包括若干设置在目标烘干物上的温度传感器。
[0020]进一步地，主控模块通过智能控制算法获取控制量的方法为：
[0021]步骤一：获取每一温度传感器采集的标烘干物上当前加热温度，并分别将其标记为：实时温度Wsij，i＝1、2、3、
…
、n，n为正整数，j＝1、2、3、
…
、m，m为正整数，Wsnm表示温度传感器n第m次采集的温度值；
[0022]步骤二：获取设定温度，并将其标记为设定温度Ws；
[0023]步骤三：将实时温度Wsij与设定温度Ws进行比较，得到温差值Wci；
[0024]步骤四：当温差值Wci≧X1时，每隔时间T1获取一次温度传感器i采集的实时温度值；
[0025]当X2≦温差值Wci<X1时，每隔时间T2获取一次温度传感器i采集的实时温度值；
[0026]步骤五：重复步骤步骤三～步骤四；
[0027]当的温度传感器采集的实时温度值对应的温差值Wci均满足：X3≦Wci<X2时，将控制量调整为：
[0028]当的温度传感器采集的实时温度值对应的温差值Wci均满足：X3≦Wci<X2时，将控制量调整为：
[0029]其中，X1、X2、X3、T1、T2、a、b为预设值，且T1>T2，a>b；
[0030]Ps为调整后的功率，P为调整前的功率。
[0031]进一步地，当的温度传感器采集的实时温度值对应的温差值Wci均满足：Wci<X3时，将控制量调整为：Ps＝0，即停止系统的运行。
[0032]进一步地，功率控制模块包括光耦及晶闸管，所述主控模块将控制量传输至功率控制模块，功率控制模块控制光耦，然后通过光偶控制晶闸管的导通角从而控制太赫兹加热板。
[0033]进一步地，还包括电源模块，每8片太赫兹加热板与电源模块构成一个模组。
[0034]进一步地，所述主控模块包括PIC16F1829
‑
E/ML单片机、外部时钟电路、复位电路。
[0035]本专利技术具有以下有益效果：
[0036]本专利技术中目标加热温度通过人机模块通过RS
‑
485通讯与中控模块进行数据交换，当前加热温度由温度传感器检测，将检测的温度信号直接转化成数字信号，传递给中控模块，并由中控模块进行处理，中控模块将当前加热温度与设定温度进行比较，通过一定的智
能控制算法给出控制量，控制光耦，然后通过光偶控制晶闸管的导通角从而达到控制太赫兹加热板辐射强度的效果，使加热温度时时可调，更符合现代高效、绿色、自动化的要求，在生产过程中，由于其具有加热均匀的特点可以提高产品质量，因此该研究具有深远的意义。
[0037]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本专利技术的系统结构示意图；
[0040]图2为通信模块的连接电路图；
[0041]图3为功率控制模块分配式零位控制的模式电路图；
[0042]图4为采用位置式的PID控制算法程序流程图。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，其特征在于，包括：测量模块，所述测量模块用于检测当前加热温度，并将其上传至主控模块；人机模块，其用于输入目标加热温度；主控模块，其将当前加热温度与设定温度进行比较，通过智能控制算法获取控制量；功率控制模块，其根据控制量控制太赫兹加热板辐射强度。2.根据权利要求1所述的基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，其特征在于，所述太赫兹加热板采用改性二氧化锡电热辐射膜与微晶玻璃烧结成型。3.根据权利要求2所述的基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，其特征在于，所述改性二氧化锡电热辐射膜中掺杂有氮元素，且掺杂有氮元素的二氧化锡薄膜中氮元素的百分含量为0.4～0.6。4.根据权利要求3所述的基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，其特征在于，所述改性二氧化锡电热辐射膜的制备工艺为：步骤S001：先将金属锡和单晶硅分别置于磁控溅射设备真空室内的阴极上和样品台中，其中，金属锡与基底间的距离为5cm，磁控溅射设备真空室内的压力为1～1.5Pa，通入O2和N2的混合气体，得到氮化锡薄膜；步骤S002：将氮化锡薄膜置于真空中，退火制得氮掺杂P型二氧化锡薄膜。5.根据权利要求1所述的基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，其特征在于，所述测量模块包括若干设置在目标烘干物上的温度传感器。6.根据权利要求5所述的基于太赫兹热辐射的智能恒温变频烘干系统，其特征在于，主控模块通过智能控制算法获取控制量的方法为：步骤一：获取每一温度传感器采集的标烘干物上当前加热温度，并分别将其标记为：实时温度Wsij，i＝1、2、3、
…
、n，n为正整数，j＝1、2、3、
…
、m，m为正整数，Wsnm表示温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志仿，
申请(专利权)人：杭州明莱能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：