[发明专利]真空隔热板真空度测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空隔热板，尤其是涉及一种基于红外热图像处理的真空隔热板真空度测试装置及测试方法。

背景技术

真空隔热板广泛应用于冰箱、冰柜、冷藏车、冷库、冷冻冷藏集装箱等领域，另外，在航空航天、食品工业、墙体保温等领域也开始使用。目前欧美国家、日本等先进国家已经开始应用“绝热板”于节电、节能技术，真空隔热板产品的应用响应了世界家电产品高效节能化趋势的号召。由于国内对真空隔热板的检测技术研究比较晚，发展还不够成熟，因此目前国内主要采用传统的检测技术方法或是向国外公司进口快速检测仪器对真空隔热板进行性能检测。国内主要采用大平板热保护法及其原理做成的测试仪器作为真空隔热板导热系数的测试装置，如上海海事大学设计了双室热保护法测定真空绝热板导热系数的测试装置（[1]阚安康，韩厚德，王忠诚.双室热保护法测定真空绝热板导热系数的研究[J]低温与超导，2011，(2)：53-58.），这种装置是基于一维稳态导热下，采用热流量的方式计算出真空隔热板的导热系数，虽然检测精度较高，但是其检测方法慢，而且随着真空隔热板的厚度增加，其检测时间越长，因此采用传统的检测技术方法效率低。而采用国外进口的快速检测仪器进行真空隔热板性能检测，虽然检测速度快，但是由于国外技术垄断，这些检测仪器设备相对比较昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于红外热图像处理的可实现真空隔热板真空度在线检测的真空隔热板真空度测试装置及测试方法。

本发明所述真空隔热板由真空封装膜和封装在真空封装膜内的真空隔热材料组成；

本发明所述真空隔热板真空度测试装置设有内部测量模块、外部测量模块和测量标记；

内部测量模块设有温度开关、电阻和内感应线圈；温度开关、电阻和感应线圈构成环形串联电路；

所述外部测量模块设有外感应线圈、红外探测器、图像采集卡、PC机、串口模块、单片机、继电器模块、无线供电模块、电流传感模块、放大电路和滤波电路；PC机安装有测试软件，PC机信号输出端接串口模块输入端，串口模块输出端接单片机信号输入端，单片机控制信号输出端接继电器模块，继电器模块接无线供电模块，无线供电模块供电输出端接外感应线圈，无线供电模块信号输出端接电流传感模块信号输入端，电流传感模块信号输出端接放大电路输入端，放大电路输出端接滤波电路输入端，滤波电路输出端接单片机信号输入端，单片机带有A/D转换器，红外探测器信号输出端接图像采集卡信号输入端，图像采集卡信号输出端接PC机信号输入端，PC机控制信号输出端接图像采集卡控制信号输入端；

外部测量模块中的外感应线圈与内部测量模块中的内感应线圈通过测量标记耦合。

在外部测量模块中，所述单片机可采用PIC单片机芯片；所述串口模块可采用MAX232芯片；所述放大电路采用TL084芯片；所述滤波电路采用TL084芯片；所述无线供电模块可采用CXD-PSP-WL8/5W芯片；继电器模块可采用HK4100F芯片；电流传感模块可采用ACS712芯片。

本发明的工作原理如下：

使用时，将内部测量模块置于真空隔热材料中，并由真空封装膜封装在真空隔热板内部，在真空封装膜表面上设有用于测量的测量标记，外部测量模块在测量时置于测量标记的位置上。所述测量标记是在真空隔热板的外壁表面专门设制的用于安放外部测量模块中外感应线圈的位置标记，测量标记可保证电磁感应效果。

工作时，由外部测量模块中的外感应线圈产生电磁信号，与内部测量模块中的内感应线圈进行耦合，内感应线圈通过电磁感应产生感应电流，使电阻发热，当电阻加热的温度达到温度开关的断开温度点时，温度开关断路，电阻停止发热；对散热情况进行探测，可在线检测得到真空隔热板的真空度。

PC机上安装有测试软件系统，运行该软件后，软件通过PC机的串口端口，发送数据到串口模块，串口模块又将数据转发给单片机，单片机通过控制继电器模块，使无线供电模块工作，无线供电模块输出信号给外感应线圈，使其产生感应信号。与此同时，电流传感模块对无线供电模块的电流起到监控作用，电流传感模块将检测到的信号，经过放大电路和滤波电路进行处理后反馈给单片机，单片机通过自带的AD采集信号后，进行处理控制。当加热一定时间后，单片机发出信号使无线供电模块停止工作，同时发送信号给PC机，PC机则启动图像采集卡，图像采集卡通过红外探测器采集图像信号，然后发送给PC机，PC机的控制软件对采集到的图像信号进行算法分析，然后跟原先标定好的参数比较，即可计算出真空隔热板的真空度，并将该真空度值显示在PC机的软件界面上，并进行记录处理。