一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法，属于花岗岩水分比检测技术领域，包括以下步骤：标准样本制备：制备尺寸相同的同批次的多个花岗石板材，作为样本；微波干燥试验：将样本分别放置于不同微波功率下进行干燥，记录花岗石板材的重量变化；干燥模型方程类型的确定：确定花岗石板材水分比M

【技术实现步骤摘要】
一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法


[0001]本专利技术属于花岗岩水分比检测
，具体涉及一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]花岗石板材的水分比直接影响其表面颜色，是花岗石板材品相提升的主要指标。当前主要通过花岗石板材干燥、封胶等工艺来控制其含水率，进而保证花岗岩板材表面颜色一致，提高板材质量。
[0004]目前，大多数石材厂依旧按照天然花岗石建筑板材检测标准进行含水率检测，由含水率和水分比的关系进行换算得出水分比，这种检测方式周期长，极大的降低了生产效率，同时增加了生产成本、降低了灵活性。因此，对花岗石水分比进行快捷、简便的测定，已成为急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法，该方法基于微波干燥试验确定干燥过程中的含水率的变化规律，建立花岗石的微波干燥动力学模型，实现花岗石水分比检测。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法，包括以下步骤：
[0008]标准样本制备：制备尺寸相同的同批次的多个花岗石板材，作为样本；
[0009]微波干燥试验：将样本分别放置于不同微波功率下进行干燥，记录花岗石板材的重量变化；
[0010]干燥模型方程类型的确定：确定花岗石板材水分比M
R
与微波干燥时间t之间的关系，确定花岗石板材的微波干燥动力学模型满足的干燥模型方程类型；
[0011]建立水分比检测模型：以微波干燥时间和微波功率作为自变量来拟合方程，建立花岗石水分比检测模型。
[0012]作为进一步的技术方案，干燥模型方程类型确定时，根据微波干燥试验所得花岗石板材的重量数据，分别绘制lnM
R
与时间t的关系曲线和ln(
‑
lnM
R
)与lnt关系曲线，对比确定花岗石板材的微波干燥动力学模型满足的干燥模型方程类型。
[0013]作为进一步的技术方案，建立水分比检测模型时，对试验数据进行曲线估计，并以微波干燥时间和微波功率作为自变量，将花岗石水分比作为因变量，拟合方程，建立花岗石水分比检测模型。
[0014]作为进一步的技术方案，花岗石板材的微波干燥动力学模型满足Page方程，其微
波干燥动力学模型如下：
[0015]式中，M
R
为花岗石板材水分比，t为微波干燥时间，P为微波干燥功率。
[0016]作为进一步的技术方案，建立水分比检测模型后，应用所建立的水分比检测模型进行同类花岗石板材的水分比检测。
[0017]作为进一步的技术方案，水分比检测的过程为：采用同一批次多块花岗石板材样本分别在不同微波功率下进行测试，由水分比检测模型确定花岗石板材水分比的预估值，并与实际值进行比较。
[0018]作为进一步的技术方案，标准样本制备时，制备的花岗石板材处于水饱和状态；在微波干燥试验前测定花岗石板材的鲜重。
[0019]作为进一步的技术方案，微波干燥试验时，每隔设定时间记录其重量，若前后相邻两次称取的重量差小于设定值，则默认花岗石板材烘干至恒重。
[0020]作为进一步的技术方案，微波干燥试验时，将样本放入微波加热装置中，微波加热装置由磁控管发射微波，微波通过波导传入使花岗石板材受热脱水进行干燥；样本的重量由称重传感器进行监测，称重传感器将采集的数据传送到计算机。
[0021]作为进一步的技术方案，计算机将称重传感器传输的数据进行处理，建立花岗石板材微波干燥动力学模型，进行水分比的预测。
[0022]上述本专利技术的有益效果如下：
[0023]本专利技术的检测方法，针对现有花岗石水分比检测方法的不足，基于微波干燥试验确定花岗石的干燥特性及干燥过程中的含水率的变化规律，在不同的微波功率条件下分别对花岗石进行了微波干燥试验，探究不同因素对花岗石的干燥特性影响，确定干燥过程中花岗石含水率的变化规律，建立花岗石的微波干燥动力学模型，实现对不同干燥条件下花岗石的水分比的变化情况的准确预测，为优化干燥参数、监测物料的水分变化情况以及提高设备的自动化程度提供理论依据和技术支持。该方法操作简单、快捷方便、且具有较高的精度，实用性强。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0025]图1为本专利技术花岗石水分比检测方法流程示意图；
[0026]图2为本专利技术花岗石水分比检测方法中所采用微波干燥试验装置结构示意图；
[0027]图3为本专利技术花岗岩水分比检测的数据采集原理示意图；
[0028]图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
[0029]其中，1湿度传感器、2直流电源、3磁控管Ⅰ、4波导、5磁控管Ⅱ、6相机、7相机固定架、8磁控管Ⅲ、9磁控管Ⅳ、10排湿风机固定架、11排湿风机、12温度传感器、13花岗石板材、14缓震调平支脚、15称重传感器、16调平支脚。
具体实施方式
[0030]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另
有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]正如
技术介绍
中所介绍的，现有技术中花岗石含水率的检测方法可操作性差，灵活性低，耗时耗力，智能化水平较低。针对上述问题，本专利技术提出了一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法。
[0032]实施例1
[0033]本专利技术的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法，其包括以下步骤：
[0034]1.标准样本制备：制备尺寸相同的同批次的多个花岗石板材，作为样本；
[0035]2.微波干燥试验：将样本分别放置于不同微波功率下进行干燥，每隔设定时间记录其重量，若前后相邻两次称取的重量差小于设定值，则默认花岗石板材烘干至恒重；
[0036]3.干燥模型方程类型的确定：首先确定花岗石板材水分比M
R
与微波干燥时间t之间的关系，进而根据微波干燥试验所得数据，分别绘制lnM
R
与时间t的关系曲线和ln(
‑
lnM
R
)与lnt关系曲线，对比确定花岗石板材的微波干燥动力学模型满足的干燥模型方程类型；
[0037]4.建立水分比检测模型：对试验数据进行曲线估计，并以微波干燥时间和微波功率作为自变量，将花岗石水分比作为因变量，来拟合方程，建立花岗石水分比检测模型；
[0038]5.应用所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微波干燥动力学的花岗石水分比检测方法，其特征是，包括以下步骤：标准样本制备：制备尺寸相同的同批次的多个花岗石板材，作为样本；微波干燥试验：将样本分别放置于不同微波功率下进行干燥，记录花岗石板材的重量变化；干燥模型方程类型的确定：确定花岗石板材水分比M
R
与微波干燥时间t之间的关系，确定花岗石板材的微波干燥动力学模型满足的干燥模型方程类型；建立水分比检测模型：以微波干燥时间和微波功率作为自变量来拟合方程，建立花岗石水分比检测模型。2.如权利要求1所述的花岗石水分比检测方法，其特征是，干燥模型方程类型确定时，根据微波干燥试验所得花岗石板材的重量数据，分别绘制lnM
R
与时间t的关系曲线和ln(
‑
lnM
R
)与lnt关系曲线，对比确定花岗石板材的微波干燥动力学模型满足的干燥模型方程类型。3.如权利要求1所述的花岗石水分比检测方法，其特征是，建立水分比检测模型时，对试验数据进行曲线估计，并以微波干燥时间和微波功率作为自变量，将花岗石水分比作为因变量，拟合方程，建立花岗石水分比检测模型。4.如权利要求3所述的花岗石水分比检测方法，其特征是，花岗石板材的微波干燥动力学模型满足Page方程，其微波干燥动力学模型如...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒，王心雨，张进生，张东方，
申请(专利权)人：山东大学日照智能制造研究院，
类型：发明
国别省市：