专利名称：基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，属于木材加エエ业技术领域。
背景技术：
热压是人造板生产过程中的一道重要エ序，板坯在热量和压カ的联合作用下，板坯中的水分汽化、蒸发，密度増加，胶粘剂固化，原料中的各组分发生一系列物理、化学变化，从而使原料间形成各种结合力。在影响热压过程的诸多因素中，温度、压カ和热压时间占主导地位，温度直接影响热压时间和生产率，而板坯内部压カ则会影响卸压时是否会产生分层和鼓泡现象，影响成板力学性能。传统的热压过程监控系统大都对采用単一传感器对エ艺參数进行检测，并将測量数据直接运算，但是由于热压过程是ー个很复杂的物理、化学反应过程，エ艺状况复杂，环境干扰大，測量数据中往往包含着各种噪声，并且由于传感器受到自身品质、性能和环境的影响，应用単一传感器对于压力和温度等エ艺參数进行检测往往存在较大误差，甚至产生错误，从而导致エ艺过程控制的不稳定。因此在热压过程參数的检测和控制中，现有的方法和手段还不够完善。
发明内容本实用新型目的是为了解决目前中小型人造板生产企业中，多层压机热压过程控制系统中存在的检测与控制精度不高的问题，提供了一种基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置。本实用新型所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，它包括温度传感器组、温度多路开关、温度信号调理电路、压カ传感器组、压カ多路开关、压カ信号调理电路、A/D转换电路、输出控制接ロ、人机交互接口和CPU，温度传感器组的温度信号输出端与温度多路开关的输入端相连，温度多路开关的输出端与温度信号调理电路的输入端相连，温度信号调理电路的输出端与A/D转换电路的 温度数字信号输入端相连；压カ传感器组的压カ信号输出端与压カ多路开关的输入端相连，压カ多路开关的输出端与压カ信号调理电路的输入端相连，压カ信号调理电路的输出端与A/D转换电路的压カ数字信号输入端相连，A/D转换电路的模拟信号输出端与CPU的输入端相连；CPU的控制命令输出端与输出控制接ロ的输入端相连；CPU的人机交互信息输入输出端与人机交互接ロ的输入输出端相连。本实用新型的优点本实用新型所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，采集多个传感器数据，对执行机构进行控制，获得更高的数据精度，提高检测数据的可靠性和控制性能。
图I是本实用新型所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一下面结合图I说明本实施方式，本实施方式所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，它包括温度传感器组I、温度多路开关2、温度信号调理电路3、压カ传感器组4、压カ多路开关5、压カ信号调理电路6、A/D转换电路7、输出控制接ロ 8、人机交互接ロ 9和CPUlO，温度传感器组I的温度信号输出端与温度多路开关2的输入端相连，温度多路开 关2的输出端与温度信号调理电路3的输入端相连,温度信号调理电路3的输出端与A/D转换电路7的温度数字信号输入端相连；压カ传感器组4的压カ信号输出端与压カ多路开关5的输入端相连，压カ多路开关5的输出端与压カ信号调理电路6的输入端相连,压カ信号调理电路6的输出端与A/D转换电路7的压カ数字信号输入端相连，A/D转换电路7的模拟信号输出端与CPUlO的输入端相连；CPUlO的控制命令输出端与输出控制接ロ 8的输入端相连；CPUlO的人机交互信息输入输出端与人机交互接ロ 9的输入输出端相连。温度多路开关2和压カ多路开关5均选择型号为⑶4067的多路开关。一片⑶4067多路开关可以扩展16路传感器输入。温度传感器组I包括m个温度传感器，m为大于2的自然数，温度传感器选用PT100钼电阻温度传感器；压カ传感器组4包括η个压カ传感器，η为大于2的自然数，压カ传感器选用ΡΤ123高温压カ传感器。温度信号调理电路3和压カ信号调理电路6结构相同，采用由0Ρ07和⑶4051组成的程控放大器，通过程序控制可以选择不同的放大增益对传感器信号进行放大、滤波和采样保持。人机交互接ロ 9包括触摸屏9-1、IXD显示屏9_2和键盘9_3。用以接收用户的命令和參数设置，以及实时数据和操作界面的显示。以15层中密度纤维板热压机为例，考虑系统成本和测量需求，将15块热压板分为五组，3层为一組，选择5路ΡΤ100钼电阻温度传感器(由一片⑶4067组成的多路开关最多可以扩展16路输入，本实施例中选用5路温度传感器，3路压カ传感器；ΡΤ100是温度传感器型号)，分别布置于五组热压板中间的ー块板还芯层取样ロ，选取3个ΡΤ123高温压カ传感器分别用于中间段、顶层、底层板坯内部压力。根据ΡΤ100分度表，在0°C至200°C之间，PT100阻值平均变化为O. 379 Ω /0C，采用IOmA恒流源，电压变化为O. 0038V/°C，S3C2410内部的A/D转换�？閰⒖嫉缪刮�3. 3V，数据宽度为10位，分辩率为O. 0032，可以满足精度需要。PT123工作温度为-10 450°C，测压量程范围是O 300MPa，综合精度为O. 5% FS。热压过程中，板坯内部的温度信号由温度传感器组I进行采集，输出与实际温度值相应的电信号，经过温度多路开关2的通道选择后，分时送至温度信号调理电路3，温度信号调理电路3将模拟电信号进行放大、滤波和采样保持处理，再由A/D转换电路7转换为与温度值对应的数字量；同理，板坯内部的压カ信号由压カ传感器组4进行采集，输出与实际压カ值相应的电信号，经过压力多路开关5的通道选择后，分时送至压カ信号调理电路6，压カ信号调理电路6将模拟电信号进行放大、滤波和采样保持处理，再由A/D转换电路7转换为与压カ值对应的数字量。所述多个温度信号和压カ信号由CPUlO进行处理，再通过输出控制接ロ 8输出控制信号，以控制热压机的液压和加热系统以实现エ艺过程，LCD显示屏9-2负责实时数据和操作界面的显示，用户可以通过触摸屏9-1或键盘9-3发出操作命令。
具体实施方式
ニ 本实施方式对实施方式一作进ー步说明，它还包括通信接ロ11，通信接ロ 11的通信输入输出端与CPUio的通信输入输出端相连。通信接ロ 11包括以太网接ロ、RS232串ロ通信和USB接ロ，系统通过通信接ロ 11与PC机组成的上位机进行数据通信。
具体实施方式
三本实施方式对实施方式一作进ー步说明，它还包括存储器12，存储器12的存储输入输出端与CPUlO的存储输入输出端相连。存储器12用于存储程序和数据。
具体实施方式
四本实施方式对实施方式一作进ー步说明，输出控制接ロ 8包括开关量输出接ロ 8-1和模拟量输出接ロ 8-2。输出控制接ロ 8根据处理器的指令直接驱动加热装置和液压系统，调节热压板的温度和压力。输出控制接ロ 8包括开关量输出、模拟量输出两部分。开关量输出接ロ 8-1用于接各通道的中间继电器的控制回路。再用中间继电器的一个�？サ闳タ刂平哟テ鳎詈笥媒哟テ鞯拇サ闳タ刂萍尤茸爸谩Ｔ诳亓渴涑龅缏分屑尤牍獾珩詈掀饕杂行б种平拥鼗芈吩肷苊庵骰芈分械纳璞甘艿揭馔馑鸹�。模拟量输出模块由74HC573和MAX504芯片组成，提供O 5V直流电压输出和4 20mA直流电流输出，经放大后用以控制电磁阀。
权利要求1.基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，其特征在于，它包括温度传感器组(I)、温度多路开关(2)、温度信号调理电路(3)、压カ传感器组(4)、压カ多路开关(5)、压カ信号调理电路(6)、A/D转换电路(7)、输出控制接ロ(8)、人机交互接ロ(9)和CPU(IO), 温度传感器组(I)的温度信号输出端与温度多路开关(2)的输入端相连，温度多路开关⑵的输出端与温度信号调理电路⑶的输入端相连，温度信号调理电路⑶的输出端与A/D转换电路(7)的温度数字信号输入端相连； 压カ传感器组(4)的压カ信号输出端与压カ多路开关(5)的输入端相连，压カ多路开关(5)的输出端与压カ信号调理电路(6)的输入端相连，压カ信号调理电路(6)的输出端与A/D转换电路(7)的压カ数字信号输入端相连，A/D转换电路(7)的模拟信号输出端与CPU(IO)的输入端相连； CPU(IO)的控制命令输出端与输出控制接ロ(8)的输入端相连； CPU(IO)的人机交互信息输入输出端与人机交互接ロ(9)的输入输出端相连。
2.根据权利要求I所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，其特征在于，温度多路开关(2)和压カ多路开关(5)均选择型号为CD4067的多路开关。
3.根据权利要求I所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，其特征在于，它还包括通信接ロ(11)，通信接ロ(11)的通信输入输出端与CPU(IO)的通信输入输出端相连。
4.根据权利要求I所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，其特征在于，它还包括存储器(12)，存储器(12)的存储输入输出端与CPU(IO)的存储输入输出端相连。
5.根据权利要求I所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，其特征在于，输出控制接ロ(8)包括开关量输出接ロ(8-1)和模拟量输出接ロ(8-2)。
6.根据权利要求I所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，其特征在于，人机交互接ロ(9)包括触摸屏(9-1)、IXD显示屏(9-2)和键盘(9-3)。
7.根据权利要求I所述基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，其特征在于，温度传感器组(I)包括m个温度传感器，m为大于2的自然数，温度传感器选用PT100钼电阻温度传感器；压カ传感器组(4)包括η个压カ传感器，η为大于2的自然数，压カ传感器选用ΡΤ123压カ传感器。
专利摘要基于多传感器采集数据的人造板热压过程监控装置，属于木材加工工业技术领域，本实用新型为解决多层压机热压过程控制系统中存在的检测与控制精度不高的问题。本实用新型它包括温度传感器组、温度多路开关、温度信号调理电路、压力传感器组、压力多路开关、压力信号调理电路、A/D转换电路、输出控制接口、人机交互接口和CPU，温度传感器组采集的温度信号，压力传感器组采集的压力信号，所述温度信号和压力信号分别经多路开关及A/D转换电路输出至CPU，CPU通过输出控制接口输出控制命令，CPU通过人机交互接口用以接收用户的命令和参数设置，以及实时数据和操作界面的显示。
文档编号G01D21/02GK202442727SQ20122003846
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月7日 优先权日2012年2月7日
发明者于海英, 花军, 陈熙 申请人:东北林业大学, 于海英, 花军
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