一種高頻真空木材干燥方法及其設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明供一種高頻真空木材干燥方法及設備，所述干燥方法包括：將木材夾在正極板和負極板之間；設定木材干燥的加熱階段的加熱參數(shù)；對電子管燈絲進行預熱；對電子管陽極施加正向電壓，開始進入加熱階段；分步自動調(diào)諧陽極電流和柵極電流，直至陽極電流到達設定范圍；判斷陽極電流是否發(fā)生變化；若變化，自動調(diào)整陽極真空可變電容使陽極電流維持在設定范圍內(nèi)；若未變化，對木材進行持續(xù)干燥直至到達設定的干燥時間，完成木材干燥。本發(fā)明將陽柵比保持在設定范圍內(nèi)分步自動調(diào)整陽極電流和柵極電流，調(diào)整精確且實現(xiàn)真正的無人值守。
【專利說明】
一種高頻真空木材干燥方法及其設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及木材干燥領域，更加具體地，涉及一種高頻真空木材干燥方法及其設備。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的高頻真空木材干燥設備100如圖1所示，包括:真空罐110，用于放置需要干燥的木材，各層木材位于正加熱電極111和負加熱電極112之間；真空泵140，用于對真空罐110抽真空，其上設置有真空表，用于顯示真空罐內(nèi)的真空度；高頻發(fā)生柜120柜中放置有產(chǎn)生高頻電流的變壓器、整流橋、電子管、電感、電容等元件，其中，電子管包括陽極、柵極和陰極，電子管的陽極為正加熱電極111提供電流，電子管的陰極連接負加熱電極112，一般接地，電子管的柵極電流和陽極電流相互反向影響，即陽極電流增大柵極電流減小，在柜體表面上設置有顯示陽極電流與柵極電流的電壓表和電流表、陽極電流調(diào)整鈕I和柵極電流調(diào)整鈕2，陽極電流調(diào)整鈕I與設置在柜體內(nèi)的真空電容螺桿相連接，旋轉調(diào)整鈕1，即可轉動螺桿調(diào)整真空電容容量，從而調(diào)整陽極電流。柵極電流調(diào)整鈕2連接在絕緣的旋轉螺桿的一端，旋轉螺桿的另一端上套有一個帶絲扣的絕緣塊，絕緣塊上固定有銅彈片，彈片與柵極線圈緊密接觸。旋轉調(diào)整旋鈕2時，旋轉螺桿使絕緣塊直線運動，銅片即在柵極反饋線圈的不同圈數(shù)間滑動，改變了柵極反饋線圈的電感即改變了柵極電流；控制柜130，包括高頻發(fā)生柜120中各元件的連線、用于測量和顯示真空罐內(nèi)溫度的溫度表，以及控制干燥裝置啟停的控制按鈕。所述干燥設備100的干燥方法是將木材置于真空罐110內(nèi)，采用高頻發(fā)生柜120提供的高頻電流為加熱源在真空狀態(tài)下對木材加熱，在加熱過程中，通過高頻發(fā)生柜120上的電壓表和電流表觀察陽極電流和柵極電流的變化，通過人工轉動鈕I和2將陽極電流的大小和柵極電流的大小控制在規(guī)定范圍內(nèi)。通過調(diào)整按鈕I和調(diào)整按鈕2分別調(diào)整陽極電流和柵極電流的大小，主要有以下幾個缺點:
[0003]第一，人工通過觀察陽極電流表和柵極電流表分別轉動調(diào)整鈕I和2，不能精確控制調(diào)整量，容易出現(xiàn)過調(diào)和失諧現(xiàn)象，降低木材的加熱效率，損耗加大，甚至造成設備的損壞。
[0004]第二，柵極反饋線圈的最小調(diào)整量為I圈，無法調(diào)整半圈甚至更小，所以通過改變線圈電感調(diào)整振蕩電流具有一定的波動性且容易出現(xiàn)打火現(xiàn)象。
[0005]第三，因為木材含水率實時變化，所以需要人工實時觀察和調(diào)整電流，否則無法保證加熱木材電流的穩(wěn)定，由上所述，需要人工隨時調(diào)整，所以現(xiàn)有技術的真空木材干燥裝置不能實現(xiàn)真正的無人值守。
[0006]第四，現(xiàn)有技術中的真空木材干燥裝置100為了防止高頻發(fā)生器中的高頻電流對控制柜中的陽極電流和柵極電流的檢測發(fā)生影響，將高頻發(fā)生柜和控制柜分開，它們中間的連線很多，故障率增加，造成了材料的浪費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題而做出，其目的在于提供一種精確自動調(diào)諧高頻電流的無人值守的高頻真空木材干燥裝置及方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種自動調(diào)諧的高頻真空木材干燥方法，包括將木材夾在正極板和負極板之間組成負載，正極板連接到真空電子管的陽極，負極板接地，其中，所述木材干燥方法還包括以下幾個步驟:設定木材干燥的加熱階段的加熱參數(shù)，其中，所述加熱參數(shù)至少包括陽極電流、柵極電流、陽柵比和干燥時間；對真空電子管的燈絲進行預熱；對真空電子管的陽極施加預定電壓，進入木材干燥的加熱階段，其中，所述預定電壓為預估真空電子管陽極電流達到陽極電流設定范圍所需電壓；分步自動調(diào)諧陽極電流和柵極電流，直至陽極電流在所述設定范圍內(nèi)，即，保持陽柵比在規(guī)定范圍內(nèi)的同時將陽極電流分部調(diào)整到第一加熱階段的電流設定范圍；判斷陽極電流是否變化；若陽極電流變化，則自動調(diào)整連接在電子管陽極的真空可變電容的容抗，使陽極總阻抗不變，從而使陽極電流維持在設定范圍內(nèi)；若陽極電流不變，則對木材進行持續(xù)干燥，直至到達設定的干燥時間，從而完成木材的干燥。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種高頻真空木材干燥設備，包括用于放置木材的真空罐，真空罐內(nèi)設置有多個正極板和負極板，用于將待干燥的木材夾持在正極板和負極板之間；其中，所述木材干燥設備還包括:用于向真空罐中的木材提供高頻加熱電磁場的高頻發(fā)生控制箱，所述高頻發(fā)生控制箱中設置有產(chǎn)生陽極電流和柵極電流的真空電子管、自動調(diào)整陽極電流和柵極電流大小的自動調(diào)諧裝置，電子管的陽極連接到所述正極板，電子管的陰極和和所述負極板均接地，通過改變陽極電流的大小改變正極板和負極板之間的高頻加熱電磁場的大?。伙@示輸入單元，用于設定陽極電流、柵極電流和陽柵比的設定范圍，并顯示陽極電流、柵極電流和陽柵比的大小。
[0010]本發(fā)明所述高頻真空木材干燥方法將陽柵比保持在設定范圍內(nèi)分布自動調(diào)整陽極電流和柵極電流，無需調(diào)整按鈕，調(diào)整精確且實現(xiàn)真正的無人值守。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過參考以下結合附圖的說明及權利要求書的內(nèi)容，本發(fā)明的其它目的及結果將更加明白及易于理解。在附圖中:
[0012]圖1是現(xiàn)有技術高頻真空木材干燥裝置的構成示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明自動調(diào)諧高頻真空木材干燥方法的流程圖；
[0014]圖3是本發(fā)明自動調(diào)諧方法的流程圖。
[0015]圖4是本發(fā)明高頻真空木材干燥裝置的構成示意圖；
[0016]圖5是本發(fā)明自動調(diào)諧裝置的構成框圖；
[0017]圖6是本發(fā)明自動調(diào)諧裝置的電路原理圖；
[0018]圖7是本發(fā)明自動調(diào)諧裝置陽極電流調(diào)整范圍構成單元的示意圖；
[0019]在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特征或功能。

【具體實施方式】
[0020]在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實現(xiàn)這些實施例。在其它例子中，為了便于描述一個或多個實施例，公知的結構和設備以方框圖的形式示出。
[0021]下面將參照附圖來對根據(jù)本發(fā)明的各個實施例進行詳細描述。
[0022]圖2是本發(fā)明高頻真空木材干燥方法的流程圖，如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種高頻真空木材干燥方法，包括以下幾個步驟:
[0023]首先，在步驟S200中，將木材夾在正極板和負極板之間組成負載，正極板連接到真空電子管的陽極，負極板接地，電子管向正極板和負極板提供高頻加熱電磁場。
[0024]木材鋪放完成后，在步驟S210中，設定木材干燥的加熱階段的加熱參數(shù)，其中，所述加熱參數(shù)至少包括陽極電流、柵極電流、陽柵比和干燥時間。
[0025]參數(shù)設置完成后，在步驟S220中，開始對真空電子管的燈絲施加額定燈絲電壓進行預熱。
[0026]燈絲預熱完成后，在步驟S230中，對真空電子管的陽極施加預定電壓，進入木材干燥的加熱階段，其中，所述預定電壓為預估真空電子管陽極電流達到陽極電流設定范圍所需電壓，例如，步驟S210中，設定的陽極電流為2.6±0.2A范圍內(nèi)，則預估電壓為預估真空電子管達到上述范圍所需的電壓。
[0027]對電子管的陽極施加正向電壓，產(chǎn)生陽極電流和柵極電流后，在步驟S240分步自動調(diào)諧陽極電流和柵極電流，直至陽極電流在所述設定范圍內(nèi)，即，保持陽柵比在規(guī)定范圍內(nèi)的同時將陽極電流分步調(diào)整到電流設定范圍，其具體過程將在圖3的描述中進行詳細說明。
[0028]然后，在步驟S250中，判斷陽極電流是否發(fā)生變化。
[0029]若發(fā)生變化，在步驟S260中，自動調(diào)整連接在電子管陽極的真空可變電容的容抗，使陽極總阻抗不變，從而使陽極電流維持在設定范圍內(nèi)，即，根據(jù)夾在正極板和負極板之間的木材含水率的變化弓I起的其容抗的變化，利用電機反方向改變陽極真空可變電容的電容量，保持陽極總阻抗不變，然后進行步驟S270。
[0030]若未發(fā)生變化，則在步驟S270，對木材進行持續(xù)干燥，直至到達設定的干燥時間，從而完成木材的干燥。
[0031]優(yōu)選地，步驟S220中，為了防止初開高壓時，陽極總負載阻抗和電子管輸出匹配差距較大出現(xiàn)過流現(xiàn)象，所述對電子管的陽極施加小于所述預定電壓的正向電壓，因此步驟S220還包括:判斷陽柵比是否在4:1-7:1內(nèi)；若是在范圍內(nèi)，將正向電壓增大到預定電壓；若不在范圍內(nèi)，自動調(diào)諧陽極電流和柵極電流，直至陽柵比在范圍內(nèi)，然后將正向電壓增大到預定電壓。為了保證調(diào)諧精度，防止陽柵比在邊緣出現(xiàn)失諧現(xiàn)象，優(yōu)選地，電子管的陽柵比控制在4.5:1-6:1范圍內(nèi)。
[0032]另外，優(yōu)選地，在步驟S250的同時，本發(fā)明所述干燥方法還包括判斷真空度是否小于真空度設定值的步驟，若是小于設定值，則啟動真空泵對真空罐抽真空直至真空度達到設定值；若是不小于設定值，則進行步驟S270。
[0033]另外，優(yōu)選地，為了防止溫度太高，使木材干燥出現(xiàn)干裂等缺陷，在步驟S210中，設定的加熱參數(shù)還包括最高溫度，相應地在步驟S250的同時，本發(fā)明所述干燥方法還包括判斷溫度是否達到最高溫度設定值，若達到設定值，則停止對電子管陽極施加電壓；若未達到設定值，則進行步驟S270。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，本發(fā)明所述干燥方法還包括:在步驟S200和S210之間，按照溫度升高或者木材含水率降低或者及其結合分成多個加熱階段，例如，按照溫度升高劃分三個加熱階段，即，第一加熱階段是室溫至45°C，第二加熱階段是45°C至55°C，第三加熱階段是55°C至60°C，又如按照木材含水率降低劃分三個階段，即，第一加熱階段是木材初始含水率至含水率為30 %，第二加熱階段是木材的含水率30 %至20 %，第三加熱階段是木材的含水率20%至10%設定每一個加熱階段的加熱參數(shù)，又如，在木材開始加熱升溫時，木材的初含水率較高，按照溫度升高設定幾個加熱階段。當升到一定溫度后，進入脫水階段，按照含水率的減少劃分幾個加熱階段；然后，在步驟S210中，分別設定每一個加熱階段的加熱參數(shù)；步驟S220至S260與實施例一中相同；然后在步驟S270中，對木材進行持續(xù)干燥，直到溫度或者含水率達到設定值，完成一個加熱階段的木材干燥；完成一個加熱階段的干燥后，以另一個加熱階段設定的加熱參數(shù)重復上一個階段的干燥過程，直至所有設定的加熱階段干燥完成。
[0035]優(yōu)選地，每一個加熱階段還設置有至少一個階梯時間和階梯溫度，所述階梯溫度和階梯時間是指在階梯時間內(nèi)將木材干燥的升高溫度控制在階梯溫度范圍內(nèi)，用于控制木材干燥的速度，防止短時間內(nèi)溫度升高過快，使木材內(nèi)部壓力急劇膨脹出現(xiàn)開裂，例如，階梯時間為lh，階梯溫度為6°C，也就是說在I小時內(nèi)升高6°C。
[0036]當各加熱階段的陽極電流設定范圍相差較大時，如果采用一步將陽極電流調(diào)整到設定范圍，容易出現(xiàn)陽極電流和柵極電流變化劇烈，使電子管失諧，會產(chǎn)生過流，對元器件產(chǎn)生沖擊，所以，要分步調(diào)整陽極電流和柵極電流，將陽柵比保持在4:1-7:1的范圍內(nèi)同時將陽極電流調(diào)整到設定范圍內(nèi)，即利用電機分別驅動連接在電子管的陽極和柵極的真空可變電容的轉動螺桿轉動來改變電容量的大小，從而改變陽極電流和柵極電流的大小，具體地，如圖3所示，所述分步自動調(diào)諧陽極電流和柵極電流的方法包括以下幾個步驟:
[0037]首先，在步驟S300中，判斷陽極電流是否在陽極電流設定范圍。
[0038]若在設定范圍內(nèi)，則結束。
[0039]若不在設定范圍內(nèi)，在步驟S310中，判斷陽極電流是否小于陽極電流設定范圍。
[0040]若是小于設定范圍，在步驟S311中，同時啟動陽極驅動電機和柵極驅動電機，增大陽極真空可變電容的電容量和柵極真空可變電容的電容量，同時使陽極電流增大和柵極電流增大，維持陽極驅動電機和柵極驅動電機轉動設定時間，所述設定時間根據(jù)陽柵比要求和真空可變電容轉動螺桿的轉速確定，例如，陽柵比要求為4.5:1-6:1，設定驅動電機順時針或者逆時針轉動為增大陽極真空可變電容的電容量，為了保持陽柵比在上述范圍內(nèi)，驅動電機轉動時間設定為0.5s。
[0041]若是不小于且不在設定范圍內(nèi)，即大于設定范圍，在步驟S312中，同時啟動陽極驅動電機和柵極驅動電機，減小陽極真空可變電容的電容量和柵極真空可變電容的電容量，同時使陽極電流和柵極電流減小，維持陽極驅動電機和柵極驅動電機轉動設定時間。
[0042]陽極驅動電機和柵極驅動電機轉動設定時間后，在步驟S320中，陽極驅動電機和柵極驅動電機停頓一定時間，使陽極電流和柵極電流的讀數(shù)穩(wěn)定，一般為2.5s，返回步驟S300，直至陽極電流在電流設定范圍內(nèi)。
[0043]本發(fā)明上述高頻真空木材干燥方法可以通過本發(fā)明高頻真空干燥設備實現(xiàn),如圖4所示，本發(fā)明所述真空高頻干燥設備200包括:
[0044]真空罐210，用于放置木材，在真空罐內(nèi)側壁的下側左右對稱設置有導軌，運輸木材的小車213包括車板和車板下安裝的多個輪子，車板寬度大于車輪寬度，進入真空罐后，車輪壓在導軌上，將木材運輸?shù)秸婵展迌?nèi)，并將每一塊木材放置在正極板211和負極板212之間，所有的正電極211相互并聯(lián)，所說有的負電極212相互并聯(lián)，真空罐的外側壁上開有手孔(未示出)，作為人工操作孔，例如連接正電極211與電子管陽極的連線；
[0045]高頻發(fā)生控制箱220，用于向真空罐的正極板和負極板提供高頻加熱電磁場，其中設置有一塊上下貫通的金屬隔板將其分成兩個腔體，兩個腔體中各開有與金屬隔板相對的門，兩個腔體中各設置有一塊前后貫通的金屬隔板，分別將兩個腔體分成上下兩部分，其中，一個腔體的上部裝有產(chǎn)生高頻振蕩的各元器件，例如，電子管、電容、真空可變電容、電感和阻流圈及它們的連線，該腔體的下部安裝有高壓電源和附屬部分，例如高壓變壓器、硅堆整流橋、電子管冷卻風機、以及陽極電流和柵極電流的調(diào)整范圍構成單元；另一個腔體的上部放置有小信號控制部分，例如，光纖測溫儀、真空度傳感器、用于小信號控制大電流的接力作用中間繼電器以及用于傳輸數(shù)據(jù)或者命令和計算數(shù)據(jù)的控制單元340(例如PLC、MCGS、單片機、工控機等，圖5示出)，該腔體的下部放置有大電流輸出控制部分，例如，測量陽極電流和柵極電流的直流電流變送器、總空氣開關、高壓接觸器、各電機開關(電子管風機電機、真空泵電機、噴淋泵電機的開關)、保護電機的熱繼電器，為了防止電磁干擾兩個墻體的內(nèi)壁都均勻噴涂了導電漆，或者除了兩個門和金屬隔板，腔體的四周固以及兩個門與其他面相交的地方都粘貼了鋁箔，或者在墻體四周都固定金屬板，從而構成了兩個屏蔽腔體其中，高頻發(fā)生控制箱的陽極輸出用銅管穿出，通過法蘭密封進入罐中與正極板匯流排相連接，光纖測溫探頭直接插到某塊干燥板材的心部，真空度傳感器的光纖與引出真空罐外的具有螺紋口的管連接；
[0046]顯示輸入單元230，設置在高頻發(fā)生器控制腔體的門上或者設置在真空罐的一側，用于設置和顯示干燥木材的加熱參數(shù)，顯示輸入單元230與高頻控制單元220之間通過數(shù)據(jù)線或者網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)；
[0047]真空泵240，用于對真空罐抽真空；
[0048]含水率測量裝置(未示出)，可以為探針式含水率測試儀檢測木材的含水率，也可以通過在小車的車板下面設置多個壓力傳感器，通過感測壓力變化，測量木材重量的變化，從而確定木材的含水率。
[0049]優(yōu)選地，至少采用兩個光纖測溫儀測量真空罐內(nèi)不同位置的溫度，所測得的多個溫度值，以較高溫度值作為電子管啟停的標準。
[0050]本發(fā)明所述高頻真空木材干燥設備的高頻發(fā)生控制箱220將現(xiàn)有技術的高頻發(fā)生柜120和控制柜130合成一個整體的箱體，減短了它們之間的連線，并且連線位于箱體內(nèi)部，不會出現(xiàn)撞斷現(xiàn)象并且節(jié)約了材料和加工成本，另外將高頻器件和高壓器件分開、大電流器件和小電流器件分開，并且采用了腔體屏蔽的方法，有效控制了高頻發(fā)生器件對測量器件和控制器件的電磁干擾，加強了控制和測量的準確性。
[0051]本發(fā)明所述干燥方法中陽極電流和柵極電流的自動調(diào)諧是通過自動調(diào)諧裝置實現(xiàn)地，其中自動調(diào)諧裝置由設置在高頻真空控制箱中的各個元件構成，具體地，圖5是本發(fā)明自動調(diào)諧高頻電流的自動調(diào)諧裝置構成框圖，如圖所示，自動調(diào)諧裝置300包括:
[0052]陽極電流測量單元310a、陽極電流調(diào)整單元320a、柵極電流測量單元310b和柵極電流調(diào)整單元320b，分別用于測量和調(diào)整陽極電流和柵極電流的大小，以上各單元的構成將在圖6的描述中說明；控制單元340，傳輸陽極電流測量單元310a和柵極電流測量單元測量310b的陽極電流和柵極電流的數(shù)據(jù)給顯示輸入單元240，通過顯示輸入單元240設定的陽極電流值和柵極電流值控制陽極電流調(diào)整單元320a和柵極電流調(diào)整單元320b的啟停。
[0053]圖6是構成自動調(diào)諧裝置的電路原理圖，如圖6所示，陽極電流測量單元320a包括串接的電源、總空氣開關KMO、高壓接觸器KM2、陽極變壓器Tl、整流橋ZQ，其為電子管U的陽極提供正壓A，還包括串接在整流橋ZQ和電子管U陰極K的陽極電流變送器K1，其測量電子管U的陽極電流并將測量值傳輸?shù)娇刂茊卧?40 ；
[0054]陽極電流調(diào)整單元320a，用于調(diào)整陽極電流的大小，包括陽極耦合電容Ctl、陽極線圈LA、陽極真空可變電容CA和陽極驅動電機331 (圖5示出)，其中，所述陽極耦合電容Ctl和陽極線圈LA串接在電子管U陽極A和陰極K之間；所述陽極真空可變電容CA的一端電連接在陽極耦合電容Ctl和陽極線圈LA的串接點，另一端連接到正極板211 ;所述陽極驅動電機331的轉子固定在所述陽極真空可變電容CA的轉動螺桿332上，通過所述驅動電機331的轉動帶動所述真空可變電容CA的轉動螺桿332轉動，移動真空容器內(nèi)的電極實現(xiàn)電容量的變化，從而調(diào)整陽極電流的大??；
[0055]柵極電流測量單元310b，包括串接在真空電子管U柵極G和陰極K的柵極阻流線圈L2、偏壓電阻RG和柵極電流變送器KG，測量電子管U的柵極電流并將測量值傳輸?shù)娇刂茊卧?40 ；
[0056]柵極電流調(diào)整單元320b，用于調(diào)整柵極電流的大小，包括串接在真空電子管U柵極G和陰極K的柵極反饋線圈LG和柵極真空可變電容CG，以及柵極驅動電機(未示出)，其中，所述驅動電機的轉子固定在所述可變電容CG的轉動螺桿(未示出)上，通過所述驅動電機的轉動帶動所述真空可變電容的轉動螺桿轉動，移動真空容器內(nèi)的電極實現(xiàn)電容量的變化，從而調(diào)整柵極電流的大??；
[0057]優(yōu)選地，如圖6所示，陽極變壓器Tl和電源之間的高壓接觸器KM2的兩端并聯(lián)有高壓接觸器KMl和電爐絲&，其中，高壓接觸器KMl和電爐絲&串聯(lián)，當初開高壓時，高壓接觸器KMl閉合，電爐絲&串聯(lián)在陽極變壓器Tl和電源之間，由于電爐絲&功率較大，在高頻電路中能夠很好的起到分壓作用，當初開高壓時電子管的失諧狀態(tài)會使負載電流很大，在電爐絲&上的壓降越大，施加在電子管陽極的電壓就越小，防止了初開高壓的過流現(xiàn)象，當柵極電流測量單元和陽極電流測量單元測量了此時的陽極電流和柵極電流后，控制單元根據(jù)測得的電流大小比例確定電流是調(diào)大、調(diào)小還是不變，然后控制陽極和柵極驅動電機調(diào)整各自的真空電容來調(diào)整電流；當陽極電流、柵極電流調(diào)整好以后，斷開高壓接觸器KM1，閉合高壓接觸器KM2，此時電子管陽極的施加電壓為預定電壓。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，如圖5所示，所述自動調(diào)諧裝置300還包括陽極電流調(diào)整范圍構成單元330a和柵極電流調(diào)整范圍構成單元330b，其中，陽極電流調(diào)整范圍構成單元330a是為控制單元221提供計算調(diào)整后的陽極真空可變電容的電容量占總電容量的百分比數(shù)據(jù)的構成單元；柵極電流調(diào)整范圍構成單元330b為控制單元221提供計算調(diào)整后的柵極真空可變電容的電容量占總電容量的百分比數(shù)據(jù)的構成單元，構成單元330a和330b的構成相同，現(xiàn)以陽極電流調(diào)整范圍構成單元330a構成為例，如圖7所示，陽極電流調(diào)整范圍構成單元330a包括電機齒輪331C，安裝在陽極真空可變電容CA的轉動螺桿332上，且位于真空可變電容CA和其驅動電機331之間；多圈電位器RA，具有轉軸333，通過轉軸333的轉動調(diào)整電阻的大??；電位器齒輪RAC，安裝在電位器RA的轉軸333上，并且與電機齒輪33IC外齒合，所述電機齒輪33IC和電位器齒輪RAC的傳動比為轉動螺桿332最大轉動圈數(shù)與轉軸333最大轉動圈數(shù)之比；固定電源(未示出)和固定電阻(未示出)，固定電阻與多圈電位器RA串聯(lián)到固定電源的兩端，具體地，控制電源340控制電驅動電機331轉動，從而真空可變電容CA的電容量發(fā)生變化，同時電機齒輪331C轉動，帶動其從動輪(電位器齒輪RAC)轉動，從而電位器RA的轉軸333轉動，改變其電阻值，通過控制單元340采集多圈電位器的電壓信號來計算多圈電位器RA的電阻值，確定調(diào)整后的電阻值站總電阻的百分比從而確定調(diào)整后的陽極真空可變電容的電容量占總電容量的百分比數(shù)據(jù)，例如，陽極真空可變電容CA的電容量為0P-750P，從OP到750P，轉動螺桿332需要轉25圈，多圈電位器RA的電阻為O Ω -25 Ω，從O Ω到25 Ω，多圈電位器RA的轉軸333需要轉50圈，則驅動電機齒輪33IC和電位器齒輪RAC的傳動比為1: 2，S卩，電位器齒輪RAC轉動一圈，驅動電機齒輪331C轉動半圈，從而可實現(xiàn)真空可變電容CA的半圈調(diào)整，當選擇更大精度的電位器，即轉動圈數(shù)跟多的電位器時，可以實現(xiàn)更精細的真空可變電容的調(diào)整，多圈電位器RA的電阻為25Ω時，真空可變電容CA的電容量為750P，控制單元221測得的多圈電位器RA兩端的電壓為5V，轉動后，測得的電壓為2.5V,則此時電阻為總阻值的50%，轉動后的電容量占總電容量的50%。
[0059]優(yōu)選地，陽極電流調(diào)整范圍構成單元330a和柵極電流調(diào)整范圍構成單元330b分別還包括兩個微動開關，分別用于限制零點和滿量程的過調(diào)，連接在控制單元340和驅動電機之間，控制驅動電機的啟停，當兩個微動開關均閉合時，驅動電機能夠轉動，當任意一個微動開關斷開時，驅動電機停止轉動，以陽極電流調(diào)整范圍構成單元330a為例，如圖7所示，在轉動螺桿332上安裝一個螺母336并在螺母上焊接一個可推動微動開關334或者335動作的金屬片337，當轉動螺桿332轉動時，螺母336和金屬片337上下移動，當?shù)竭_零點或者滿量程位置時，微動開關334或者335斷開，驅動電機331停轉。
[0060]另外，優(yōu)選地，上述陽極和柵極電流調(diào)整范圍構成單元通過控制單元將百分比數(shù)據(jù)顯示在顯示輸入單元上，直觀顯示調(diào)整范圍和百分比。
[0061]另外，優(yōu)選地，由于一般木材干燥過程中，隨著木材含水率的變化，引起陽流的變化，從而為維持陽流不變需改變真空電容量的容量.由于真空電容的調(diào)整范圍是有限的，所以在木材干燥開始時，在滿足陽流達到設定值情況下，將陽極和柵極真空可變電容的初始位置設置到調(diào)整范圍的中間位置，例如將陽極和柵極真空可變電容的初始電容量在總容量的40% -50%，這樣在干燥時，不管是在不同的階段設定的電流大或小時都可以在范圍內(nèi)調(diào)整，同時隨著木材水分減少的電流變化也可以調(diào)整到位。
[0062]盡管前面公開的內(nèi)容示出了本發(fā)明的示例性實施例，但是應當注意，在不背離權利要求限定的本發(fā)明的范圍的前提下，可以進行多種改變和修改。根據(jù)這里描述的發(fā)明實施例的方法權利要求的功能、步驟和/或動作不需以任何特定順序執(zhí)行。此外，盡管本發(fā)明的元素可以以個體形式描述或要求，但是也可以設想多個，除非明確限制為單數(shù)。
【權利要求】
1.一種高頻真空木材干燥方法，包括將木材夾在正極板和負極板之間組成負載，正極板連接到真空電子管的陽極，負極板接地，其中，所述木材干燥方法還包括以下幾個步驟: 設定木材干燥的加熱階段的加熱參數(shù)，其中，所述加熱參數(shù)至少包括陽極電流、柵極電流、陽柵比和干燥時間； 對真空電子管的燈絲進行預熱； 對真空電子管的陽極施加預定電壓，進入木材干燥的加熱階段，其中，所述預定電壓為預估真空電子管陽極電流達到陽極電流設定范圍所需電壓； 分步自動調(diào)諧陽極電流和柵極電流，直至陽極電流在所述設定范圍內(nèi)，即，保持陽柵比在規(guī)定范圍內(nèi)的同時將陽極電流分部調(diào)整到第一加熱階段的電流設定范圍； 判斷陽極電流是否變化； 若陽極電流變化，則自動調(diào)整連接在電子管陽極的真空可變電容的容抗，使陽極總阻抗不變，從而使陽極電流維持在設定范圍內(nèi)； 若陽極電流不變，則對木材進行持續(xù)干燥，直至到達設定的干燥時間，從而完成木材的干燥。
2.根據(jù)權利要求1所述的干燥方法，其中，所述分步自動調(diào)諧陽極電流和柵極電流直至陽極電流在范圍內(nèi)的方法包括以下幾個步驟: 判斷陽極電流是否在陽極電流設定范圍內(nèi)； 若在設定范圍內(nèi)，則結束； 若不在設定范圍內(nèi)，判斷陽極電流是否小于陽極電流設定范圍； 若是小于設定范圍，同時啟動陽極驅動電機和柵極驅動電機，同時增大陽極真空可變電容的電容量柵極真空可變電容的電容量，同時使陽極電流增大和柵極電流增大，維持陽極驅動電機和柵極驅動電機轉動設定時間； 若是不小于且不在設定范圍內(nèi)，即大于設定范圍，同時啟動陽極驅動電機和柵極驅動電機，同時減小陽極真空可變電容的電容量柵極真空可變電容的電容量，同時使陽極電流和柵極電流減小，維持陽極驅動電機和柵極驅動電機轉動設定時間； 陽極驅動電機和柵極驅動電機停頓一定穩(wěn)定時間，使陽極電流和柵極電流的讀數(shù)穩(wěn)定，返回陽極電流是否在陽極電流設定范圍內(nèi)的步驟，直至陽極電流在電流設定范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求2所述的所述的干燥方法，其中，所述陽極驅動電機和柵極驅動電機轉動的所述設定時間為0.5s，所述穩(wěn)定時間為2.5s。
4.根據(jù)權利要求1所述的干燥方法，其中，所述木材干燥方法還包括:按照溫度升高或者木材含水率降低或者及其結合分成多個加熱階段，設定每一個加熱階段的加熱參數(shù)，完成一個加熱階段的干燥后，以另一個加熱階段設定的加熱參數(shù)重復上一個階段的干燥過程，直至所有設定的加熱階段干燥完成。
5.根據(jù)權利要求4所述的干燥方法，其中，所述每一個加熱階段設置至少一個階梯時間和階梯溫度，所述階梯溫度和階梯時間是指在階梯時間內(nèi)將木材升高溫度控制在階梯溫度范圍內(nèi)，用于控制木材升溫的速度。
6.根據(jù)權利要求1所述的干燥方法，其中，所述開始對電子管的燈絲進行預熱，預熱完成后，對電子管的陽極施加正向電壓小于所述預定電壓，然后判斷陽柵比是否在4:1-7:1內(nèi)；若是在范圍內(nèi)，將正向電壓增大到預定電壓；若不在范圍內(nèi)，自動調(diào)諧陽極電流和柵極電流，直至陽柵比在范圍內(nèi)，然后將正向電壓增大到預定電壓。
7.一種高頻真空木材干燥設備,包括: 用于放置木材的真空罐，真空罐內(nèi)設置有多個正極板和負極板，用于將待干燥的木材夾持在正極板和負極板之間； 其中，所述木材干燥設備還包括: 用于向真空罐中的木材提供高頻加熱電磁場的高頻發(fā)生控制箱，所述高頻發(fā)生控制箱中設置有產(chǎn)生陽極電流和柵極電流的真空電子管、自動調(diào)整陽極電流和柵極電流大小的自動調(diào)諧裝置，電子管的陽極連接到所述正極板，電子管的陰極和和所述負極板均接地，通過改變陽極電流的大小改變正極板和負極板之間的高頻加熱電磁場的大??； 顯示輸入單元，用于設定陽極電流、柵極電流和陽柵比的設定范圍，并顯示陽極電流、柵極電流和陽柵比的大小。
8.根據(jù)權利要求7所述的干燥設備，其中，所述自動調(diào)諧裝置包括: 陽極電流測量單元，包括串接的電源、總空氣開關、高壓接觸器、陽極變壓器、整流橋，其為電子管的陽極提供正壓，還包括串接在整流橋和電子管陰極的陽極電流變送器，其測量電子管的陽極電流并將測量值傳輸?shù)较率隹刂茊卧? 陽極電流調(diào)整單元，用于調(diào)整陽極電流的大小，包括陽極耦合電容、陽極線圈、陽極真空可變電容和陽極驅動電機，其中，所述陽極耦合電容和陽極線圈串接在電子管陽極和陰極之間；所述陽極真空可變電容的一端電連接在陽極耦合電容和陽極線圈的串接點，另一端連接到正極板；所述陽極驅動電機的轉子固定在所述陽極真空可變電容的轉動螺桿上，通過所述驅動電機的轉動帶動所述真空可變電容的轉動螺桿轉動，移動真空容器內(nèi)的電極實現(xiàn)電容量的變化，從而調(diào)整陽極電流的大??； 柵極電流測量單元，包括串接在真空電子管柵極和陰極的柵極阻流線圈、偏壓電阻和柵極電流變送器，測量電子管的柵極電流并將測量值傳輸?shù)较率隹刂茊卧? 柵極電流調(diào)整單元，用于調(diào)整柵極電流的大小，包括串接在真空電子管柵極和陰極的柵極反饋線圈和柵極真空可變電容，以及柵極驅動電機，其中，所述驅動電機的轉子固定在所述可變電容的轉動螺桿上，通過所述驅動電機的轉動帶動所述真空可變電容的轉動螺桿轉動，移動真空容器內(nèi)的電極實現(xiàn)電容量的變化，從而調(diào)整柵極電流的大??； 控制單元，傳輸陽極電流測量單元和柵極電流測量單元測量的陽極電流和柵極電流的數(shù)據(jù)給顯示輸入單元，通過顯示輸入單元設定的陽極電流和柵極電流的設定范圍控制陽極電流調(diào)整單元和柵極電流調(diào)整單元的啟停。
9.根據(jù)權利要求8所述的干燥設備，其中，所述自動調(diào)諧裝置還包括: 陽極電流調(diào)整范圍構成單元，包括:電機齒輪，安裝在陽極真空可變電容的轉動螺桿上，且位于真空可變電容和其驅動電機之間；多圈電位器，具有轉軸，通過轉軸的轉動調(diào)整電阻的大??；電位器齒輪，安裝在電位器的轉軸上，并且與電機齒輪外齒合，所述電機齒輪和電位器齒輪的傳動比為轉動螺桿最大轉動圈數(shù)與轉軸最大轉動圈數(shù)之比；固定電源和固定電阻，固定電阻與多圈電位器串聯(lián)到固定電源的兩端，通過控制單元采集多圈電位器的電壓信號來計算多圈電位器的電阻值，確定調(diào)整后的電阻值站總電阻的百分比，從而確定調(diào)整后的陽極真空可變電容的電容量占總電容量的百分比數(shù)據(jù)； 柵極電流調(diào)整范圍構成單元，與陽極電流調(diào)整范圍構成單元構成相同，與控制單元一起用于計算調(diào)整后的柵極真空可變電容的電容量占總電容量的百分比。
10.根據(jù)權利要求8所述的干燥設備，其中，所述陽極電流測量單元中陽極變壓器和電源之間的高壓接觸器的兩端并聯(lián)有起分壓作用的電爐絲以及與電爐絲串聯(lián)對電爐絲起斷開和閉合作用的另一高壓接觸器。
11.根據(jù)權利要求7所述的干燥設備，其中，所述高頻發(fā)生控制箱中設置有一塊上下貫通的金屬隔板將其分成兩個腔體，兩個腔體中各開有與金屬隔板相對的門，兩個腔體中各設置有一塊前后貫通的金屬隔板，分別將兩個腔體分成上下兩部分，其中，一個腔體的上部裝有產(chǎn)生高頻振蕩的各元器件，該腔體的下部安裝有高壓電源和附屬部分；另一個腔體的上部放置有小信號控制部分，該腔體的下部放置有大電流輸出控制部分。
【文檔編號】F26B23/08GK104329910SQ201410571275
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權日:2014年10月23日
【發(fā)明者】華平, 陳開洪, 李洪生 申請人:河北華氏紀元高頻設備有限公司