木材刨花及颗粒单元质量分析仪的制作方法
【专利摘要】本技术提供一种能够自动检测出木材刨花及颗粒的含水率、筛分值、堆积密度等质量指标，结构简单、使用方便的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，它包括外壳，在外壳内设置有能够振动的振动源，在振动源上设置有筛分单元；所述筛分单元包括支撑座、位于支撑座上方的筛盘、力传感器；用于检测筛盘重量的力传感器设置在筛盘与支撑座之间；力传感器的输出接控制器，在外壳外部的显示屏与控制器相连；筛盘的底部为具有筛孔的筛面，周边为挡板；支撑座下部通过弹性元件设置在振动源上；在外壳内具有用于对物料进行烘干的加热源。
【专利说明】
木材刨花及颗粒单元质量分析仪
技术领域
[0001]本技术涉及对木材刨花及颗粒单元的质量进行分析的木材刨花及颗粒单元质量分析仪。
【背景技术】
[0002]刨花板(又名“实木颗粒板”)是将木材等原材料切削成一定规格的碎片，经过干燥，拌以胶粘剂、硬化剂、防水剂，在一定的温度下压制而成的一种人造板材。因原料来源广泛、造价低廉、表面平整适合贴面而具有观赏性，耐污耐老化等优点，使刨花板行业迅速蹿升，生产刨花板不需要水洗，有利于环保生产刨花板的设备投资少，这样就带来了一系列的成木优势。从这一角度来讲，发展刨花板生产更符合我国的节能减排和资源综合利用的发展方向。欧洲大量生产刨花板证明，刨花板的用途是没有疑问的。问题是生产的产品质量能否适应其用途，刨花板生产必须满足市场的需求才能发展。家具和木地板的生产对刨花板的外观质量和力学强度都有较高的要求，生产办公家具、厨房家具等板式家具，需要刨花板有较好的机械加工性能和外观质量;而作木地板基材则要求刨花板有一定的强度和密度，没有足够强度和良好加工性的刨花板，在很多的场合是不适合使用的。
[0003]刨花作为生产刨花板的重要原料，原料是木质原料和非木质原料。通常将刨花分为特制刨花(宽平刨花、棒状刨花、微型刨花、纤维刨花)和废料刨花(工厂刨花、颗粒状刨花及木粉)。刨花种类的形成，由加工刨花的机械设备和本身的树种含水率共同决定。广义的刨花包括颗粒。但人们在提及木材刨花与颗粒时，含义稍有区别，狭义的刨花，其长度和宽度较大、厚度较小;而颗粒，其长度、宽度、厚度基本相等。
[0004]刨花的形状、尺寸直接影响刨花板的静曲强度、内结合强度、握螺钉力以及生产工艺等物理力学性能。对于刨花，主要检测其如下指标。
[0005]含水率:刨花形态的好坏很大程度上取决于刨花含水率指标，含水率过低，易出现过多的碎肩，可能导致刨花板表芯层比例失调，从而影响产品质量;含水率过高，木塑性增大，木材的弹性形变增大，木材横向纤维不易断裂，往往出现厚大刨花。刨花干燥就是通过热介质供热使刨花水分蒸发，达到所要求的终含水率的过程。
[0006]筛分值:把粒度范围较宽的物料按粒度分为若干个级别。实验用筛网通过手工筛分的方法测定。
[0007]堆积密度:实验测堆积密度是把待测刨花自由填充于某一容器中，在刚填充完成后所测得的单位体积质量，通过测量堆积密度得到其孔隙率，通过孔隙率的大小粗略判断刨花的级配等指标，颗粒大小分布越好，孔隙率越小。
[0008]由此能看出，现有的实验方法和设备虽然能满足各个测量要求，但是并不能简化测试环节，且精确度也远达不到科研的需求。
【发明内容】
[0009]本技术的目的是提供一种能够自动检测出木材刨花及颗粒的含水率、筛分值、堆积密度等质量指标，结构简单、使用方便的木材刨花及颗粒单元质量分析仪。
[0010]本技术所述的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，包括外壳，在外壳内设置有能够振动的振动源，在振动源上设置有筛分单元;所述筛分单元包括支撑座、位于支撑座上方的筛盘、力传感器;用于检测筛盘重量的力传感器设置在筛盘与支撑座之间；力传感器的输出接控制器，在外壳外部的显示屏与控制器相连;筛盘的底部为具有筛孔的筛面，周边为挡板;支撑座下部通过弹性元件设置在振动源上;在外壳内具有用于对物料进行烘干的加热源。
[0011 ]本技术的有益效果:使用时，把木材刨花或颗粒自由填充于筛盘中，填满后，筛盘的容积V就是填充的刨花或颗粒体积；同时，力传感器测得的筛盘和刨花或颗粒的重量等信息传送给控制器进行处理得到刨花或颗粒的质量m，然后根据堆积密度t=m/v即可计算出刨花或颗粒的堆积密度t并输出到显示器显示。
[0012]测量含水率:在筛盘上填满刨花或颗粒后，打开加热源对刨花或颗粒进行干燥，在干燥过程中，力传感器将筛盘和筛盘上物料的重量等信息不断传输给控制器，经控制器处理后实时显示物料重量S。如果筛盘上物料重量s不再变化，说明干燥结束。然后根据控制器根据物料干燥前后的重量n、s即可计算出刨花或颗粒的含水率，并送显示器显示。
[0013]测量筛分值的过程:振动源振动，通过弹性元件连接在振动源上的支撑座和筛盘即振动。筛盘内的小尺寸刨花或小颗粒由于间隙小，大颗粒或大尺寸刨花不能穿过，因此大颗粒或大尺寸刨花在运动中位置不断升高。于是原来杂乱无章排列的颗粒群发生分离，即按颗粒大小进行了分层，形成了按小颗粒和小尺寸刨花在下，大颗粒和大尺寸刨花在上的规则排列。到达筛面的小颗粒或小尺寸刨花，经过与筛孔进行大小比较，小于筛孔者透筛，最终实现粗细粒分离，完成了筛分过程。在筛分过程中，力传感器将筛盘和筛盘上剩余物料的重量等信息不断传输给控制器，经控制器处理后实时显示筛盘上剩余的物料重量η。如果筛盘上剩余的物料重量η不再变化，说明筛分结束。然后根据控制器根据筛盘上剩余的物料重量η、初始测得的刨花或颗粒的重量m等信息即可计算出对于特定大小筛孔的筛分值，并送显示器显示。
[0014]本分析仪能够实时计算并显示出刨花和颗粒含水率、筛分值、堆积密度等信息，自动化程度高，基本无需人工干涉，使用方便。
[0015]上述的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，它还与控制器相连的用于检测外壳内部温度的温度传感器，控制器与加热源的加热控制装置相连。通过温度传感器对加热温度的反馈，控制器对加热源的功率大小进行控制，使得物料保持在一个相对稳定的干燥温度，进而控制物料的湿度(含水率)。
[0016]上述的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，所述支撑座包括限位环和位于限位环底部的辐条;筛盘位于限位环内部，筛盘外周与限位环内壁之间有间隙。
[0017]上述的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，所述弹性元件为螺旋压缩弹簧。
【附图说明】
[0018]图1是木材刨花及颗粒单元质量分析仪的示意图。
[0019]图2是图1中的支撑座的俯视图。
【具体实施方式】
[0020]参见图1所示的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，包括外壳11，在外壳内的底部设置有能够振动的振动源10，在振动源上设置底盘4。
[0021]三个筛分单元1、2、3上下排列。各筛分单元均包括支撑座8、位于支撑座上方的筛盘6、力传感器7。
[0022]筛盘的底部为具有筛孔61的筛面62，周边为挡板63。参见图2，支撑座包括限位环81和位于限位环底部的辐条82;筛盘位于限位环内部，挡板外周与限位环内壁之间有间隙。
[0023]相邻两个筛分单元中的支撑座之间、以及最下方筛分单元中的支撑座与底盘之间均设置螺旋压缩弹簧9。
[0024]从上到下，上方筛分单元中的筛孔孔径大于下方筛分单元中的筛孔孔径。
[0025]用于检测筛盘重量的力传感器7设置在辐条上部与筛面下部之间。各筛分单元中的力传感器的输出均与控制器(未示出)电连接接，在外壳外部设置的显示屏(未示出)与控制器相连。
[0026]在外壳内下部一侧具有用于对物料进行烘干的红外加热源5，在外壳上部远离红外加热源5的另一侧设置出气口 12。
[0027]振动源可以是电动机带动的激振器，筛分单元在振动源的作用下，产生圆形，椭圆形或者直线轨迹的振动。
[0028]伸入外壳内、用于检测外壳内部温度的温度传感器与控制器电连接，控制器与加热源的加热控制装置电连接。通过控制器可以设定对刨花或颗粒的干燥温度，使得外壳内的温度稳定在干燥温度左右。
[0029]使用时，把木材刨花(或颗粒)自由填充于最上面的筛分单元中的筛盘中，填满后，筛盘的容积V就是在填充的刨花(或颗粒)体积；同时，力传感器测得的筛盘和刨花(或颗粒)的重量等信息传送给控制器进行处理得到刨花(或颗粒)的质量m，然后根据堆积密度t=m/v即可计算出刨花(或颗粒)的堆积密度t并输出到显示器显示。
[0030]测量含水率:在筛盘上填满刨花(或颗粒)后，打开加热源对刨花(或颗粒)进行干燥，在干燥过程中，力传感器将筛盘和筛盘上物料的重量等信息不断传输给控制器，经控制器处理后实时显示物料重量S。如果筛盘上物料重量s不再变化，说明干燥结束。然后根据控制器根据物料干燥前后的重量n、s即可计算出刨花(或颗粒)的含水率，并送显示器显示。[0031 ]测量筛分值的过程:振动源振动，各筛分单元均振动，筛分结束(各筛盘上的刨花(或颗粒)质量不再变化)后，自上向下排列的各筛盘中的刨花(或颗粒)，其粒径也由大到小，实现了刨花(或颗粒)分级，控制器根据筛分结束后各筛盘上物料的重量n、初始测得的刨花(或颗粒)的重量m等信息即可计算出对于不同大小筛孔的筛分值，并送显示器显示。
[0032]该木材刨花及颗粒单元质量分析设备，可适时的对木材刨花及颗粒的质量及水分进行监测，同时可利用温度来改变刨花和颗粒的环境进行含水率与堆积密度关系的研究，具有很强的创造性，简化现有刨花颗粒测试的方法和繁杂的操作。在测量过程中，无需将刨花和颗粒取出，避免了外部环境对刨花和颗粒质量的影响，计量准确，操作方便，自动化程度高。
【主权项】
1.木材刨花及颗粒单元质量分析仪，包括外壳，在外壳内设置有能够振动的振动源，在振动源上设置有筛分单元;其特征是:所述筛分单元包括支撑座、位于支撑座上方的筛盘、力传感器;用于检测筛盘重量的力传感器设置在筛盘与支撑座之间；力传感器的输出接控制器，在外壳外部的显示屏与控制器相连;筛盘的底部为具有筛孔的筛面，周边为挡板;支撑座下部通过弹性元件设置在振动源上;在外壳内具有用于对物料进行烘干的加热源。2.如权利要求1所述的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，其特征是:所述支撑座包括限位环和位于限位环底部的辐条;筛盘位于限位环内部，筛盘外周与限位环内壁之间有间隙。3.如权利要求1所述的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，其特征是:所述弹性元件为螺旋压缩弹簧。4.如权利要求1所述的木材刨花及颗粒单元质量分析仪，其特征是:它还与控制器相连的用于检测外壳内部温度的温度传感器，控制器与加热源的加热控制装置相连。
【文档编号】G01N15/00GK205426713SQ201620162784
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】贾翀, 崔举庆, 程秀才, 张洋, 徐德良, 徐朝阳, 周兆兵, 韩书广, 刘彬
【申请人】南京林业大学