專(zhuān)利名稱(chēng)：真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空隔熱板真空度的測(cè)試設(shè)備與方法，尤其是涉及一種真空隔熱板真空度的超聲載波在線(xiàn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法
背景技術(shù)：
真空隔熱板廣泛應(yīng)用于冰箱、冰柜、冷藏車(chē)、冷庫(kù)、冷凍冷藏集裝箱等領(lǐng)域。另外，在航空航天、食品工業(yè)、墻體保溫等領(lǐng)域也開(kāi)始使用。目前，歐美國(guó)家、日本等已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用“絕熱板”于節(jié)電、節(jié)能技術(shù)，真空隔熱板產(chǎn)品的應(yīng)用響應(yīng)了世界家電產(chǎn)品高效節(jié)能化趨勢(shì)的要求。中國(guó)專(zhuān)利CN2703182提供一種改良的真空隔熱板，其外包隔氣袋由內(nèi)袋和外袋組成，無(wú)機(jī)纖維隔熱材料置于內(nèi)層袋中，吸氣劑置于內(nèi)袋和外袋之間。兩層袋起到了很好的損傷互補(bǔ)作用，可有效保持真空隔熱板的高真空度，吸氣劑置于內(nèi)外袋間，又容易將外界滲進(jìn)外袋的氣體吸收消耗，大大減緩了外界緩滲氣體對(duì)真空度的不良影響，可穩(wěn)定保持真空隔熱板導(dǎo)熱系數(shù)的穩(wěn)定性，真空度保持好，時(shí)間長(zhǎng)，可長(zhǎng)時(shí)間保持導(dǎo)熱系數(shù)穩(wěn)定，充分發(fā)揮優(yōu)良的隔熱、隔冷效果好，使用壽命長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)真空隔熱板現(xiàn)場(chǎng)真空度直接在線(xiàn)檢測(cè)的真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法。所述真空隔熱板由真空封裝膜和封裝在真空封裝膜內(nèi)的真空隔熱材料組成。所述真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置設(shè)有內(nèi)部檢測(cè)模塊和外部檢測(cè)模塊，所述內(nèi)部檢測(cè)模塊安裝在真空隔熱材料中并由真空封裝膜封裝在真空隔熱板內(nèi)部，在真空封裝膜上設(shè)有用于測(cè)量的標(biāo)記，外部檢測(cè)模塊作為活動(dòng)探頭設(shè)在標(biāo)記的位置上。所述內(nèi)部檢測(cè)模塊設(shè)有傳感器、電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)、信號(hào)調(diào)理電路、內(nèi)部單片機(jī)和信號(hào)發(fā)射探頭，傳感器輸出端接電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接內(nèi)部單片機(jī)的A/D輸入口，內(nèi)部單片機(jī)的輸出信號(hào)IO 口接信號(hào)發(fā)射探頭，信號(hào)發(fā)射探頭安裝在真空隔熱板內(nèi)壁并與真空封裝膜無(wú)間隙接觸，以便傳輸超聲信號(hào)；所述外部檢測(cè)模塊設(shè)有信號(hào)接收探頭、跟隨器、減法器、放大器、比較器、外部單片機(jī)和通訊接口 ；所述信號(hào)接收探頭的輸出端接跟隨器的輸入端，跟隨器的輸出端接減法器、放大器、比較器構(gòu)成的比較放大器電路的輸入端，比較放大器的輸出端接外部單片機(jī)的A/D輸入口，經(jīng)外部單片機(jī)處理后，外部單片機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)IO 口經(jīng)通訊接口傳到電腦PC上儲(chǔ)存，信號(hào)接收探頭與真空隔熱板外壁的測(cè)量標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)并無(wú)間隙接觸。所述傳感器可采用真空壓力電容傳感器。所述信號(hào)發(fā)射探頭可由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動(dòng)。
所述信號(hào)接收探頭可由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將超聲機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。所述真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試方法包括以下步驟I)將外部檢測(cè)模塊緊靠在測(cè)量標(biāo)記處，外部檢測(cè)模塊由信號(hào)接收探頭與測(cè)量電路組成活動(dòng)探頭，信號(hào)接收探頭在測(cè)量時(shí)需要與真空隔熱板外壁無(wú)間隙接觸，方位與測(cè)量標(biāo)記盡量吻合以保證與信號(hào)發(fā)射探頭的安裝方位一致，測(cè)量標(biāo)記是在隔熱板制造中在隔熱板外壁做出的放置外探頭的 標(biāo)記，以保證探測(cè)效果；2)真空信號(hào)由傳感器測(cè)量，測(cè)得信號(hào)通過(guò)電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)進(jìn)行電容電壓轉(zhuǎn)換，通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)處理，最后以電壓信號(hào)送入內(nèi)部單片機(jī)的A/D信號(hào)采集口，由內(nèi)部單片機(jī)將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并以數(shù)字形式編碼為脈沖信號(hào)，由內(nèi)部單片機(jī)I/O 口直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)部信號(hào)發(fā)射探頭；3)信號(hào)接收探頭作為外部探頭裝在外部?jī)x器上，當(dāng)信號(hào)接收探頭接收到信號(hào)發(fā)射探頭發(fā)出的編碼信號(hào)后，通過(guò)跟隨器、減法器、放大器、比較器、單片機(jī)和通訊接口組成的外部信號(hào)處理模塊將接收到的信號(hào)調(diào)理成微型處理器能處理的數(shù)字信號(hào)并由通訊口送出，存儲(chǔ)到電腦PC上；4)通過(guò)數(shù)字信號(hào)相關(guān)分析法，解析到內(nèi)部檢測(cè)信號(hào)模塊發(fā)出的數(shù)字信號(hào)，所述相關(guān)分析法的計(jì)算過(guò)程如下將內(nèi)部信號(hào)測(cè)量模塊的所有可能的通訊標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)波形以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)在外部單片機(jī)中，然后將外部單片機(jī)測(cè)量的數(shù)字信號(hào)波形與存儲(chǔ)在外部單片機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析計(jì)算，相關(guān)系數(shù)最大的數(shù)就是最后得出的測(cè)量值。本發(fā)明將微型真空傳感器和單片機(jī)嵌入在密封真空腔體中通過(guò)超聲信號(hào)傳輸、超聲信號(hào)檢波及應(yīng)用相關(guān)分析法進(jìn)行數(shù)字信號(hào)甄別的在線(xiàn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法。本發(fā)明針對(duì)真空隔熱板的工作特點(diǎn)，采用微型真空傳感器測(cè)量、嵌入式無(wú)損無(wú)線(xiàn)超聲信號(hào)傳輸?shù)闹悄軠y(cè)試方案，很好地解決了真空隔熱板真空測(cè)試難題。本發(fā)明的測(cè)試方法中使用的裝置由兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分真空隔熱板內(nèi)部檢測(cè)信號(hào)模塊和外部信號(hào)檢測(cè)模塊組成。本發(fā)明使冰箱等領(lǐng)域的真空絕熱板的真空度測(cè)量快速高效成為可能，推動(dòng)了真空絕熱板的廣泛且安全的應(yīng)用。本發(fā)明可以用于解決對(duì)真空隔熱板真空度隔熱特性進(jìn)行有效的在線(xiàn)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)真空隔熱板出廠(chǎng)和安裝現(xiàn)場(chǎng)真空度直接在線(xiàn)檢測(cè)。滿(mǎn)足真空隔熱板真空度現(xiàn)場(chǎng)在線(xiàn)測(cè)試要求，通過(guò)測(cè)試對(duì)真空隔熱板的真空特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。


圖I為本發(fā)明所述真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為本發(fā)明所述真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置實(shí)施例的電路組成原理圖。在圖2中，Ul為信號(hào)接收探頭，U2為跟隨器，U3為減法器，U4為放大器，U5為比較器，U6為單片機(jī)，U7為串口電平轉(zhuǎn)換電路，U8為通訊接口。圖3為本發(fā)明所述真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置在測(cè)試時(shí)的安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖I 3，所述真空隔熱板由真空封裝膜2和封裝在真空封裝膜2內(nèi)的真空隔熱材料I組成。所述真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置設(shè)有內(nèi)部檢測(cè)模塊3和外部檢測(cè)模塊4，所述內(nèi)部檢測(cè)模塊3安裝在真空隔熱材料I中并由真空封裝膜2封裝在真空隔熱板內(nèi)部，在真空封裝膜2上設(shè)有用于測(cè)量的標(biāo)記5，外部檢測(cè)模塊4作為活動(dòng)探頭設(shè)在標(biāo)記5的位置上。所述內(nèi)部檢測(cè)模塊3設(shè)有傳感器6、電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)7、信號(hào)調(diào)理電路8、內(nèi)部單片機(jī)9和信號(hào)發(fā)射探頭10，內(nèi)部檢測(cè)模塊3安裝在真空隔熱材料I中，并由真空封裝膜2封裝見(jiàn)圖I。傳感器6為真空壓力電容傳感器，其輸出端接電容電壓轉(zhuǎn)換電路7的輸入端，電容電壓轉(zhuǎn)換電路7的輸出端接信號(hào)調(diào)理電路8的輸入端,將信號(hào)調(diào)理電路8的輸出端接單片機(jī)9的A/D輸入口，經(jīng)單片機(jī)9的處理后，通過(guò)單片機(jī)9的IO 口，輸出信號(hào)給信號(hào)發(fā)射探頭10.信號(hào)發(fā)射探頭10由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動(dòng)，信號(hào)發(fā)射探頭10安裝在真空隔熱板內(nèi)壁，與真空封裝膜2無(wú)間隙接觸，以 便傳輸超聲信號(hào)。所述外部信號(hào)檢測(cè)模塊4設(shè)有信號(hào)接收探頭11、跟隨器12、減法器13、放大器14、比較器15、單片機(jī)16和通訊接口 17。信號(hào)接收探頭11的輸出端接跟隨器12的輸入端，跟隨器12的輸出端接減法器13、放大器14、比較器15構(gòu)成的比較放大器電路的輸入端，比較放大器的輸出端接單片機(jī)16的A/D輸入口，經(jīng)單片機(jī)16的處理后，將測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)通訊接口 17傳到電腦PC上儲(chǔ)存。信號(hào)接收探頭11由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將超聲機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，測(cè)量時(shí)需要將信號(hào)接收探頭11與真空隔熱板外壁的測(cè)量標(biāo)記5對(duì)準(zhǔn)并無(wú)間隙接觸，方位與信號(hào)發(fā)射探頭10安裝的方位盡量一致，以便傳輸和接收超聲信號(hào)。所述真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試方法，包括以下步驟I)將外部測(cè)量模塊4緊靠在測(cè)量標(biāo)記5處。外部測(cè)量模塊4由信號(hào)接收探頭11與測(cè)量電路組成活動(dòng)探頭，外部探頭11在測(cè)量時(shí)需要與真空隔熱板外壁無(wú)間隙接觸，方位與測(cè)量標(biāo)記5盡量吻合以保證與內(nèi)部探頭10的安裝方位一致。測(cè)量標(biāo)記5是在隔熱板制造中在隔熱板外壁做出的放置外探頭的標(biāo)記，以保證探測(cè)效果。2)真空信號(hào)由真空壓力電容傳感器6測(cè)量，測(cè)得信號(hào)通過(guò)電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)7進(jìn)行電容電壓轉(zhuǎn)換，通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路8進(jìn)行信號(hào)處理，最后以電壓信號(hào)送入單片機(jī)9的A/D信號(hào)采集口，由單片機(jī)9將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并以數(shù)字形式編碼為脈沖信號(hào)，由單片機(jī)I/O 口直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)部信號(hào)發(fā)射探頭10。3)外部信號(hào)發(fā)射探頭11是裝在外部?jī)x器上的活動(dòng)探頭，當(dāng)外部信號(hào)發(fā)射探頭11的壓電材料接收到內(nèi)部信號(hào)發(fā)射探頭10發(fā)出的編碼信號(hào)后，通過(guò)跟隨器12、減法器13、放大器14、比較器15、單片機(jī)16和通訊接口 17組成外部信號(hào)處理模塊將接收到的信號(hào)調(diào)理成微型處理器能處理的數(shù)字信號(hào)由通訊口 17送出，存儲(chǔ)到電腦PC上。4)由于真空隔熱板內(nèi)部測(cè)試并發(fā)射的真空信號(hào)與外部的檢測(cè)儀器被真空隔熱板隔斷，沒(méi)有同步信號(hào)聯(lián)系，因而微型處理器得到的數(shù)字信號(hào)，還需要識(shí)別，本發(fā)明通過(guò)數(shù)字信號(hào)相關(guān)分析法，可以準(zhǔn)確的解析到內(nèi)部檢測(cè)信號(hào)模塊發(fā)出的數(shù)字信號(hào)。相關(guān)分析法的計(jì)算過(guò)程如下將內(nèi)部信號(hào)測(cè)量模塊的所有可能的通訊標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)波形以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)在外部的單片機(jī)16中，然后將單片機(jī)16測(cè)量的數(shù)字信號(hào)波形與存儲(chǔ)在單片機(jī)16中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析計(jì)算，相關(guān)系數(shù)最大的數(shù)就是最后得出的測(cè)量值
權(quán)利要求
1.真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置，所述真空隔熱板由真空封裝膜和封裝在真空封裝膜內(nèi)的真空隔熱材料組成，其特征在于所述真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置設(shè)有內(nèi)部檢測(cè)模塊和外部檢測(cè)模塊，所述內(nèi)部檢測(cè)模塊安裝在真空隔熱材料中并由真空封裝膜封裝在真空隔熱板內(nèi)部，在真空封裝膜上設(shè)有用于測(cè)量的標(biāo)記，外部檢測(cè)模塊作為活動(dòng)探頭設(shè)在標(biāo)記的位置上； 所述內(nèi)部檢測(cè)模塊設(shè)有傳感器、電容電壓轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)調(diào)理電路、內(nèi)部單片機(jī)和信號(hào)發(fā)射探頭，傳感器輸出端接電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端，電容電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端接信號(hào)調(diào)理電路的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端接內(nèi)部單片機(jī)的A/D輸入口，內(nèi)部單片機(jī)的輸出信號(hào)IO 口接信號(hào)發(fā)射探頭，信號(hào)發(fā)射探頭安裝在真空隔熱板內(nèi)壁并與真空封裝膜無(wú)間隙接觸，以便傳輸超聲信號(hào)； 所述外部檢測(cè)模塊設(shè)有信號(hào)接收探頭、跟隨器、減法器、放大器、比較器、外部單片機(jī)和通訊接口 ；所述信號(hào)接收探頭的輸出端接跟隨器的輸入端，跟隨器的輸出端接減法器、放大器、比較器構(gòu)成的比較放大器電路的輸入端，比較放大器的輸出端接外部單片機(jī)的A/D輸入口，經(jīng)外部單片機(jī)處理后，外部單片機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)IO 口經(jīng)通訊接口傳到電腦PC上儲(chǔ)存，信號(hào)接收探頭與真空隔熱板外壁的測(cè)量標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)并無(wú)間隙接觸。
2.如權(quán)利要求I所述的真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置，其特征在于所述傳感器采用真空壓力電容傳感器。
3.如權(quán)利要求I所述的真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置，其特征在于所述信號(hào)發(fā)射探頭由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槌暀C(jī)械振動(dòng)。
4.如權(quán)利要求I所述的真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置，其特征在于所述信號(hào)接收探頭由壓電材料制作的膜片組成，壓電膜片將超聲機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。
5.真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求I 4中的任意一種真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置，所述測(cè)試方法包括以下步驟 .1)將外部檢測(cè)模塊緊靠在測(cè)量標(biāo)記處，外部檢測(cè)模塊由信號(hào)接收探頭與測(cè)量電路組成活動(dòng)探頭，信號(hào)接收探頭在測(cè)量時(shí)與真空隔熱板外壁無(wú)間隙接觸； .2)真空信號(hào)由傳感器測(cè)量，測(cè)得信號(hào)通過(guò)電容電壓轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行電容電壓轉(zhuǎn)換，通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行信號(hào)處理，最后以電壓信號(hào)送入內(nèi)部單片機(jī)的A/D信號(hào)采集口，由內(nèi)部單片機(jī)將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并以數(shù)字形式編碼為脈沖信號(hào)，由內(nèi)部單片機(jī)I/O 口直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)部信號(hào)發(fā)射探頭； .3)信號(hào)接收探頭作為外部探頭裝在外部?jī)x器上，當(dāng)信號(hào)接收探頭接收到信號(hào)發(fā)射探頭發(fā)出的編碼信號(hào)后，通過(guò)跟隨器、減法器、放大器、比較器、單片機(jī)和通訊接口組成的外部信號(hào)處理模塊將接收到的信號(hào)調(diào)理成微型處理器能處理的數(shù)字信號(hào)并由通訊口送出，存儲(chǔ)到電腦PC上； .4)通過(guò)數(shù)字信號(hào)相關(guān)分析法，解析到內(nèi)部檢測(cè)信號(hào)模塊發(fā)出的數(shù)字信號(hào)，所述相關(guān)分析法的計(jì)算過(guò)程如下將內(nèi)部信號(hào)測(cè)量模塊的所有可能的通訊標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)波形以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)在外部單片機(jī)中，然后將外部單片機(jī)測(cè)量的數(shù)字信號(hào)波形與存儲(chǔ)在外部單片機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析計(jì)算，相關(guān)系數(shù)最大的數(shù)就是最后得出的測(cè)量值。
全文摘要
真空隔熱板真空度在線(xiàn)測(cè)試裝置及測(cè)試方法，涉及一種真空隔熱板真空度的測(cè)試設(shè)備與方法。測(cè)試裝置設(shè)有內(nèi)部檢測(cè)模塊和外部檢測(cè)模塊，所述內(nèi)部檢測(cè)模塊安裝在真空隔熱材料中并由真空封裝膜封裝在真空隔熱板內(nèi)部，在真空封裝膜上設(shè)有用于測(cè)量的標(biāo)記，外部檢測(cè)模塊作為活動(dòng)探頭設(shè)在標(biāo)記的位置上。內(nèi)部檢測(cè)模塊設(shè)有傳感器、電容電壓轉(zhuǎn)換電路(CVC電路)、信號(hào)調(diào)理電路、內(nèi)部單片機(jī)和信號(hào)發(fā)射探頭；所述外部檢測(cè)模塊設(shè)有信號(hào)接收探頭、跟隨器、減法器、放大器、比較器、外部單片機(jī)和通訊接口。
文檔編號(hào)G01L21/08GK102620883SQ20121010636
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者馮勇建, 王少杰 申請(qǐng)人:廈門(mén)大學(xué)