一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统，涉及温度控制技术领域，解决了现有技术中对陶瓷烧结炉内温度检测不够准确且缺乏实时温度控制的手段容易造成陶瓷烧结失败的问题；所述方法包括：红外摄像头对陶瓷烧结炉内实时陶瓷视频和温度值进行获取；数据处理模块对获取的陶瓷视频和温度值进行分析；温度控制模块对数据处理模块发送的图像异常信号和温度值进行分析决策，判断温度值是否在预设温度范围内；当温度不在预设温度范围内，将发送温度过高或温度过低信号至执行模块；执行模块将触发降温模块或电加热模块进行降温或加热；实现对陶瓷烧结炉内温度的实时监测和合理调控，产出高品质的陶瓷。产出高品质的陶瓷。产出高品质的陶瓷。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统


[0001]本专利技术属于半导体陶瓷烧结炉领域，涉及温度控制技术，具体是一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统。

技术介绍

[0002]半导体陶瓷烧结炉主要应用于蓝宝石退火、氧化铝，氧化锆陶瓷等精密陶瓷器件的高温烧结生产之用。
[0003]优质的陶瓷品对烧制所需要的温度极其严苛，温度过高或温度过低会使陶瓷产生裂痕或陶瓷的亮度不符合标准。现阶段对陶瓷烧结炉的温度检测常使用热电偶，辐射高温计等方式，其中，热电偶作为接触式测温设备，只能实现点的测量；辐射高温计只能反映火焰的投影温度，可知现有技术对陶瓷炉内温度的检测不够准确且没有对温度进行实时控制。
[0004]因此本专利技术对现有技术存在的缺陷进行进一步的研究及解决。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统，解决了现有技术中对陶瓷烧结炉内温度检测不够准确且缺乏实时温度控制的手段容易造成陶瓷烧结失败的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请提供了一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统，包括红外摄像头、图像处理模块、数据处理模块、温度控制模块、电源控制模块、执行模块、电加热模块和降温模块；
[0007]所述红外摄像头安置于每层陶瓷烧结炉内侧的四周，用于实时获取陶瓷视频，并传送给图像处理模块；
[0008]所述红外摄像头还用于实时获取温度值，并将获取的温度值传送给数据处理模块；
[0009]所述图像处理模块用于对实时获取的陶瓷视频进行分帧处理，获取每一帧图像像素点Sij的灰度值，标记为PSij，并传送给数据处理模块；
[0010]所述数据处理模块用于对相邻像素点Sij之间的PSij进行差值处理，得到阙值R，并设置阙值限定值为K，分析比较阙值R与K，将阙值R大于K的像素点Sij进行存储，对存储的像素点Sij进行拟合，当拟合图形为一条或多条曲线相交，且连续多帧相同图像出现曲线时，则判定陶瓷存在裂痕，数据处理模块发送图像异常信号给温度控制模块；对PSij进行均值和均方差处理，综合分析得到图像亮度值L，且设置图像亮度标准值为H，比较分析图像亮度值L与H，当图像亮度值L≠H时，图像亮度不符合标准，数据处理模块发送图像异常信号给温度控制模块；
[0011]所述数据处理模块还用于对实时获取的温度值进行处理，得到每层陶瓷烧结炉的温度值TS，并将温度值TS传送给温度控制模块；
[0012]所述温度控制模块用于对数据处理模块发送的图像异常信号进行决策以及温度值TS进行分析处理，设置每层陶瓷烧结炉的预设温度范围QS，将温度值TS与预设温度范围QS进行比较分析；
[0013]所述执行模块用于对温度控制模块发送的温度过高或温度过低信号进行分析决策：
[0014]当执行模块接收到温度控制模块发送的温度过高信号时，执行模块将触发降温模块进行降温，同时执行模块开始计时，当在限定时间X内，温度达到预设温度范围QS，且在周期时间Z内，仍在预设温度范围QS，则关闭降温模块。
[0015]进一步地，温度值TS为陶瓷烧结炉在同一时刻温度值的平均值。
[0016]进一步地，所述温度控制模块对数据处理模块发送的温度值TS与预设温度范围QS进行比较分析，包括：
[0017]当TS<a时，温度控制模块发送温度过低信号给执行模块；
[0018]当TS>b时，温度控制模块发送温度过高信号给执行模块。
[0019]进一步地，所述温度控制模块的比较分析过程还包括：
[0020]当Ty∈QS时，温度控制模块发送温度正常信号给执行模块。
[0021]进一步地，所述执行模块接收到温度控制模块发送的温度过低信号时，执行模块将触发电加热模块进行加热，同时执行模块开始计时，当在限定时间X内，温度达到预设温度范围QS，且在周期时间Z内，仍在预设温度范围QS，则关闭电加热模块。
[0022]进一步地，在周期时间Z内，陶瓷烧结炉温度高于预设温度范围QS，则执行模块触发降温模块进行降温处理。
[0023]进一步地，在周期时间Z内，陶瓷烧结炉温度低于预设温度范围QS，则执行模块触发电加热模块进行加热处理。
[0024]进一步地，在限定时间X内，陶瓷烧结炉温度未达到预设温度范围QS，执行模块将发送超时信号至电源控制模块，电源控制模块关闭电源。
[0025]进一步地，温度控制模块接收到图像异常信号时，温度控制模块将发送温度异常信号至电源控制模块，电源控制模块关闭异常陶瓷烧结炉的电源。
[0026]一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统的控制方法，包括：
[0027]红外摄像头用于获取实时陶瓷视频和实时温度值，将实时陶瓷视频传送给图像处理模块，实时温度值传送给数据处理模块；
[0028]图像处理模块对实时陶瓷视频进行分帧处理，获取像素点Sij的PSij；
[0029]数据处理模块对相邻像素点Sij之间PSij的阙值R与K分析比较，判定陶瓷是否存在裂痕；对PSij进行均值和均方差处理，获取图像亮度值L与H分析比较，判断图像亮度是否符合标准；当陶瓷存在裂痕或图像亮度未达到标准，则数据处理模块发送图像异常信号至温度控制模块；
[0030]温度控制模块接收到图像异常信号后，发送温度异常信号至电源控制模块，电源控制模块关闭电源；
[0031]数据处理模块还对获取的实时温度值进行均值化，得到陶瓷烧结炉的温度值TS，并将温度值TS传送至温度控制模块进行分析；
[0032]温度控制模块将数据处理模块发送的温度值TS与预设温度范围QS进行比较，检测
温度值TS是否在预设温度范围QS内，并将检测结果发送至执行模块；
[0033]执行模块对温度控制模块发送的温度过高或温度过低信号进行处理；当接收到温度过高信号时，执行模块触发降温模块进行降温；当接收到温度过低信号时，执行模块触发电加热模块进行加热。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0035]1.本专利技术的红外摄像头在每层陶瓷烧结炉四周均安置一个，可以对每层陶瓷烧结炉内温度进行全方位实时监控，得到更精准的炉内温度值，同时实时获取炉内的陶瓷视频；并将实时温度值发送给数据处理模块，实时陶瓷视频发送给图像处理模块，数据处理模块与图像处理模块协同工作，可实时监控陶瓷烧结炉内温度以及预判陶瓷烧制过程中是否出现异常，有助于及时发现问题并解决，提高陶瓷的品质和陶瓷烧结炉的工作效率。
[0036]2.本专利技术的执行模块对温度控制模块发来的温度过高或温度过低信号进行处理，当接收到温度过高或温度过低信号时，执行模块将触发降温模块或电加热模块工作。当在限定时间X内，降温或加热到预设温度范围QS，且在周期时间Z内仍在预设温度范围QS，则关闭降温模块或电加热模块；若在周期时间Z内温度低于或超出预设温度范围QS，则触发电加热模块或降温模块进行温度调节；实现温度实时监控，并对温度信息进行实时处理，保证陶瓷在规定的温度范围内烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统，其特征在于，包括：红外摄像头、图像处理模块、数据处理模块、温度控制模块、电源控制模块、执行模块、电加热模块和降温模块；所述红外摄像头安置于每层陶瓷烧结炉内侧的四周，用于实时获取陶瓷视频，并传送给图像处理模块；所述红外摄像头还用于实时获取温度值，并将获取的温度值传送给数据处理模块；所述图像处理模块用于对实时获取的陶瓷视频进行分帧处理，获取每一帧图像像素点Sij的灰度值，标记为PSij，并传送给数据处理模块；所述数据处理模块用于对相邻像素点Sij之间的PSij进行差值处理，得到阙值R，并设置阙值限定值为K，分析比较阙值R与K，将阙值R大于K的像素点Sij进行存储，对存储的像素点Sij进行拟合，当拟合图形为一条或多条曲线相交，且连续多帧相同图像出现曲线时，则判定陶瓷存在裂痕，数据处理模块发送图像异常信号给温度控制模块；对PSij进行均值和均方差处理，综合分析得到图像亮度值L，且设置图像亮度标准值为H，比较分析图像亮度值L与H，当图像亮度值L≠H时，图像亮度不符合标准，数据处理模块发送图像异常信号给温度控制模块；所述数据处理模块还用于对实时获取的温度值进行处理，得到每层陶瓷烧结炉的温度值TS，并将温度值TS传送给温度控制模块；所述温度控制模块用于对数据处理模块发送的图像异常信号进行决策以及温度值TS进行分析处理，设置每层陶瓷烧结炉的预设温度范围QS，将温度值TS与预设温度范围QS进行比较分析；所述执行模块用于对温度控制模块发送的温度过高或温度过低信号进行分析决策：当执行模块接收到温度控制模块发送的温度过高信号时，执行模块将触发降温模块进行降温，同时执行模块开始计时，当在限定时间X内，温度达到预设温度范围QS，且在周期时间Z内，仍在预设温度范围QS，则关闭降温模块。2.如权利要求1所述的一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统，其特征在于，温度值TS为陶瓷烧结炉在同一时刻温度值的平均值。3.如权利要求1所述的一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统，其特征在于，所述温度控制模块对数据处理模块发送的温度值TS与预设温度范围QS进行比较分析，包括：当TS<a时，温度控制模块发送温度过低信号给执行模块；当TS>b时，温度控制模块发送温度过高信号给执行模块。4.如权利要求3所述的一种半导体陶瓷烧结炉温度控制系统，其特征在于，所述温度控制模块的比较分析过程还包括：当Ty∈QS时，温度控制模块发送温度正常信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峥，王磊，方松，
申请(专利权)人：合肥费舍罗智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：