纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统及方法与流程
本发明涉及产品性能检测技术领域，尤其是涉及一种纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统及方法。
背景技术：
纳米微孔隔热板是一种新型的高效绝热制品，其隔热性能是传统保温材料的3～5倍，适用于石化、冶金和电力等行业的保温隔热。现有纳米微孔隔热板产品相关参数通常是出厂后送检测机构检测，检测机构通常需要15～20个工作日才能出具报告，一方面，检测周期较长，浪费时间成本；另一方面，产品出现质量问题不能及时发现，同批次产品均会报废，耗费生产成本。
因此，如何缩短纳米微孔隔热板产品性能检测周期及及时发现产品质量问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统，能够缩短纳米微孔隔热板产品性能检测周期，且还能及时发现产品质量问题。
本发明的第二个目的是提供一种纳米微孔隔热板产品性能的在线检测方法。
为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下方案：
一种纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统，包括隔热性能测试装置、体积密度测试装置和数据处理装置；
所述隔热性能测试装置和所述体积密度测试装置分别与所述数据处理装置信号连接；
所述隔热性能测试装置位于成型装置的产品出口端，用于加热纳米微孔隔热板的待加热的热面，分别测量所述纳米微孔隔热板热面及冷面的温度，所述冷面为所述纳米微孔隔热板上与所述热面平行的面；
所述体积密度测试装置位于所述隔热性能测试装置的出口端，用于测量所述纳米微孔隔热板的重量和体积，以获得所述纳米微孔隔热板的产品密度；
当所述热面和所述冷面的产品温度差小于预设温度差，和/或所述产品密度处于预设标准密度范围外时，所述数据处理装置报警。
在一个具体实施方案中，所述隔热性能测试装置包括加热组件和温度测量组件；
所述加热组件用于加热纳米微孔隔热板的热面；
所述温度测量组件与所述数据处理装置信号连接，用于测量所述热面和冷面的温度。
在另一个具体实施方案中，所述加热组件包括加热管和导热支撑板；
所述导热支撑板用于支撑所述纳米微孔隔热板，且所述热面与所述导热支撑板贴合；
所述加热管安装在所述导热支撑板的底端，用于通过所述导热支撑板加热所述热面。
在另一个具体实施方案中，所述加热管为电加热管，所述导热支撑板为不锈钢板。
在另一个具体实施方案中，所述体积密度测试装置包括称重器和光学检测器；
所述称重器和所述光学检测器分别与所述数据处理装置信号连接；
所述称重器用于测量所述纳米微孔隔热板的重量；
所述光学检测器用于分别测量所述纳米微孔隔热板的长度、宽度和厚度。
在另一个具体实施方案中，所述光学检测器包括长度传感器、宽度传感器和厚度传感器；
所述长度传感器用于测量所述纳米微孔隔热板的长度；
所述宽度传感器用于测量所述纳米微孔隔热板的宽度；
所述厚度传感器用于测量所述纳米微孔隔热板的厚度。
在另一个具体实施方案中，所述数据处理装置包括信号采集模块、计算模块、比较模块和报警模块；
所述信号采集模块分别与所述隔热性能测试装置及所述体积密度测试装置信号连接，用于采集所述热面的温度、所述冷面的温度及所述纳米微孔隔热板的重量、长度、宽度和厚度；
所述计算模块与所述信号采集模块信号连接，用于计算所述纳米微孔隔热板的产品温度差及产品密度；
所述比较模块与所述计算模块信号连接，所述比较模块内存储有预设温度差和预设标准密度范围，所述预设温度差为标样冷面和标样热面的标样温度差，
所述比较模块用于比较所述纳米微孔隔热板的产品温度差与所述标样温度差，还用于比较所述纳米微孔隔热板的产品密度是否落在所述预设标准密度范围内；
所述报警模块与所述比较模块信号连接，用于在所述纳米微孔隔热板的产品温度差小于所述标样温度差，和/或所述纳米微孔隔热板的产品密度处于所述预设标准密度范围外时报警。
在另一个具体实施方案中，所述数据处理装置还包括显示模块；
所述显示模块与所述比较模块信号连接，用于输出比较结果；
和/或
所述纳米微孔隔热板的产品温度差计算公式为d＝a·x，d为所述纳米微孔隔热板的产品温度差，a为所述纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差，x为温度差校正因子，所述标样温度差为相同条件下所述样品热面和所述样品冷面的温度差，
所述纳米微孔隔热板的产品密度计算公式为
根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。
不限于任何理论，从以上公开内容可以看出，本发明公开的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统，使用时，将隔热性能测试装置设置在成型装置的产品出口端，将体积密度测试装置设置在隔热性能测试装置的出口端，并将数据处理装置分别与隔热性能测试装置和体积密度测试装置信号连接。成型装置将加工出的纳米微孔隔热板从产品出口端输出，将纳米微孔隔热板输送到隔热性能测试装置所在工位处，隔热性能测试装置加热纳米微孔隔热板的热面，分别测量纳米微孔隔热板热面及冷面的温度，并传递给数据处理装置；接着，将纳米微孔隔热板输送到体积密度测试装置所在工位，测量纳米微孔隔热板的长度、宽度、厚度和重量，并将这些数据传递给数据处理装置，当热面和冷面的产品温度差小于预设温度差，和/或产品密度处于预设标准密度范围外时，数据处理装置报警，提示产品指标不合格，需要调整前序工艺。即本发明提供的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统，通过在线测量纳米微孔隔热板的性能，缩短了纳米微孔隔热板产品性能检测周期，且还能及时发现产品质量问题。
为了实现上述第二个目的，本发明提供了如下方案：
一种纳米微孔隔热板产品性能的在线检测方法，包括：
对纳米微孔隔热板的热面进行加热，并获得所述纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度；
获得所述纳米微孔隔热板的重量，并获得所述纳米微孔隔热板的长度、宽度和厚度；
计算所述冷面和所述热面的产品温度差，计算所述纳米微孔隔热板的产品密度，当所述产品温度差小于预设温度差，和/或所述产品密度处于预设标准密度范围外，报警提示。
在一个具体实施方案中，所述纳米微孔隔热板的产品温度差计算公式为d＝a·x，d为所述纳米微孔隔热板的产品温度差，a为所述纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差，x为温度差校正因子，所述标样温度差为相同条件下所述样品热面和所述样品冷面的温度差，
所述纳米微孔隔热板的产品密度计算公式为
本发明提供的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测方法，在线对纳米微孔隔热板的热面进行加热，并测得米微孔隔热板的热面和冷面的温度，获得纳米微孔隔热板的重量，测量获得纳米微孔隔热板的长度、宽度和厚度，并计算冷面和热面的产品温度差，计算纳米微孔隔热板的产品密度，当产品温度差小于预设温度差及产品密度处于预设标准密度范围外中有一者满足条件时，报警提示，说明产品不合格。本发明提供的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测方法缩短了纳米微孔隔热板产品性能检测周期，且还能及时发现产品质量问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统的结构示意图。
其中，图1中：
隔热性能测试装置1、体积密度测试装置2、数据处理装置3、加热组件4、温度测量组件5、成型装置6、分散机7。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图1和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
本发明公开了一种纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统，其中，纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统包括隔热性能测试装置1、体积密度测试装置2和数据处理装置3。
隔热性能测试装置1和体积密度测试装置2分别与数据处理装置3信号连接，具体地，可以是通过导电电性连接，也可以是通信连接等。
隔热性能测试装置1位于成型装置6的产品出口端，加热纳米微孔隔热板从成型装置6的产品出口端输出。具体地，加热纳米微孔隔热板通常是将纳米二氧化硅、红外遮光剂和增强纤维放入分散机7中高速搅拌混匀，然后输入到成型装置6通过一定的压力压制成型。
隔热性能测试装置1用于加热纳米微孔隔热板的待加热的热面，分别测量纳米微孔隔热板热面及纳米微孔隔热板冷面的温度，冷面为纳米微孔隔热板上与热面平行的面。需要说明的是，可以设置纳米微孔隔热板的任一面为热面，将设为热面的那面加热即可。
体积密度测试装置2位于隔热性能测试装置1的出口端，用于测量纳米微孔隔热板的重量和体积，根据重量和体积获得纳米微孔隔热板的产品密度。
当纳米微孔隔热板的热面和纳米微孔隔热板的冷面的产品温度差小于预设温度差，和/或产品密度处于预设标准密度范围外时，数据处理装置3报警。
预设温度差为经过实验得到的合格产品的最小温度差。预设标准密度范围为经过实验得到的合格产品的允许的密度范围值。
需要说明的是，纳米微孔隔热板到达各个工位可以是手动人工放置，也可以是机械手放置，还可以是通过传送带输送等。
本发明公开的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统，使用时，将隔热性能测试装置1位于成型装置6的产品出口端，将体积密度测试装置2位于隔热性能测试装置1的出口端，并将数据处理装置3分别与隔热性能测试装置1和体积密度测试装置2信号连接。成型装置6将加工出的纳米微孔隔热板从产品出口端输出，将纳米微孔隔热板输送到隔热性能测试装置1所在工位处，隔热性能测试装置1加热纳米微孔隔热板的热面，分别测量纳米微孔隔热板热面及冷面的温度，并传递给数据处理装置3；接着，将纳米微孔隔热板输送到体积密度测试装置2所在工位，测量纳米微孔隔热板的长度、宽度、厚度和重量，并将这些数据传递给数据处理装置3，当热面和冷面的产品温度差小于预设温度差，和/或产品密度处于预设标准密度范围外时，数据处理装置3报警，提示产品指标不合格，需要调整前序工艺。即本发明提供的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统，通过在线测量纳米微孔隔热板的性能，缩短了纳米微孔隔热板产品性能检测周期，且还能及时发现产品质量问题，避免不合格品大批量出现，提高了产品合格率，降低生产成本。
实施例二
在本发明提供的第二实施例中，本实施例中的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统和实施例一中的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。
在本实施例中，本发明具体公开了隔热性能测试装置1包括加热组件4和温度测量组件5，加热组件4用于加热纳米微孔隔热板的热面，温度测量组件5与数据处理装置3信号连接，用于测量纳米微孔隔热板的热面的温度及纳米微孔隔热板的冷面的温度。
进一步地，本发明具体公开了加热组件4包括加热管和导热支撑板，导热支撑板用于支撑纳米微孔隔热板，且热面与导热支撑板贴合，加热管安装在导热支撑板的底端，用于通过导热支撑板加热热面。需要说明的是，导热支撑板可以为任意能够实现导热的材质制成的支撑板，不限于通过加热管加热，也可以通过其它能够实现加热的加热件代替加热管。
具体地，本发明公开了加热管为电加热管，导热支撑板为不锈钢板，例如，310不锈钢板等。加热组件4的温度设置范围是500℃～600℃。
进一步地，本发明公开了纳米微孔隔热板的产品温度差计算公式为d＝a·x，d为纳米微孔隔热板的产品温度差，a为纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差，x为温度差校正因子，标样温度差为相同条件下样品热面和样品冷面的温度差。
需要说明的是，也可以使用隔热性能来判断产品隔热性能是否合格，通过温度测量组件5测量纳米微孔隔热板通过加热组件4加热后的热面和冷面的温度，温度数据自动传输至数据处理装置3，计算得到温度差a，数据处理装置3将所得温度差与标样在相同条件下得到的温度差b进行对比，标样的隔热性能参数c(
当数据处理装置3计算得到的产品隔热性能参数d高于标样的隔热性能参数c时，说明产品指标合格，可以继续生产；当数据处理装置3计算得到的产品隔热性能参数d低于标样的隔热性能参数c时，说明产品指标不合格，此时数据处理装置3会发出警报，提示需要调整前序工艺。
进一步地，本发明公开了体积密度测试装置2包括称重器和光学检测器，称重器和光学检测器分别与数据处理装置3信号连接。称重器用于测量纳米微孔隔热板的重量，光学检测器用于分别测量纳米微孔隔热板的长度、宽度和厚度。
具体地，光学检测器包括长度传感器、宽度传感器和厚度传感器，长度传感器用于测量纳米微孔隔热板的长度，宽度传感器用于测量纳米微孔隔热板的宽度，厚度传感器用于测量纳米微孔隔热板的厚度。光学检测器也可以是激光计米器等。
进一步地，本发明公开了纳米微孔隔热板的产品密度计算公式为
进一步地，本发明公开了数据处理装置3包括信号采集模块、计算模块、比较模块和报警模块，信号采集模块分别与隔热性能测试装置1及体积密度测试装置2信号连接，用于采集纳米微孔隔热板的热面的温度、纳米微孔隔热板的冷面的温度及纳米微孔隔热板的重量、长度、宽度和厚度。
计算模块与信号采集模块信号连接，用于计算纳米微孔隔热板的产品温度差及产品密度，具体地，分别根据纳米微孔隔热板的产品温度差计算公式及产品密度计算公式计算得到产品温度差及产品密度。
比较模块与计算模块信号连接，比较模块内存储有预设温度差和预设标准密度范围，预设温度差为标样冷面和标样热面的标样温度差。比较模块用于比较纳米微孔隔热板的产品温度差与标样温度差，还用于比较纳米微孔隔热板的产品密度是否落在预设标准密度范围内。
报警模块与比较模块信号连接，用于在纳米微孔隔热板的产品温度差小于标样温度差，和/或纳米微孔隔热板的产品密度处于预设标准密度范围外时报警。
进一步地，本发明公开了数据处理装置3还包括显示模块，显示模块与比较模块信号连接，用于输出比较结果，便于操作者及时发现是产品隔热性能不合格还是产品密度不合格。
需要说明的是，也可以设置报警模块在产品隔热性能不合格和产品密度不合格时发出不同的报警声，以区分两者哪一个不合格。
实施例三
本发明提供了一种纳米微孔隔热板产品性能的在线检测方法，包括如下步骤：
步骤s1：对纳米微孔隔热板的热面进行加热，并测量获得纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度。
具体地，纳米微孔隔热板从成型装置6的产品出口端输出，将纳米微孔隔热板的热面进行加热，并分别测得纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度。
步骤s2：称重获得纳米微孔隔热板，并测量获得纳米微孔隔热板的长度、宽度和厚度。
步骤s3：计算冷面和热面的产品温度差，计算纳米微孔隔热板的产品密度，当产品温度差小于预设温度差，和/或产品密度处于预设标准密度范围外，报警提示。
具体地，本发明公开了纳米微孔隔热板的产品温度差计算公式为d＝a·x，d为纳米微孔隔热板的产品温度差，a为纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差，x为温度差校正因子，标样温度差为相同条件下样品热面和样品冷面的温度差，
纳米微孔隔热板的产品密度计算公式为
本发明提供的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测方法，在线对纳米微孔隔热板的热面进行加热，并测得米微孔隔热板的热面和冷面的温度，获得纳米微孔隔热板的重量，测量获得纳米微孔隔热板的长度、宽度和厚度，并计算冷面和热面的产品温度差，计算纳米微孔隔热板的产品密度，当产品温度差小于预设温度差及产品密度处于预设标准密度范围外中有一者满足条件时，报警提示，说明产品不合格。本发明提供的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测方法缩短了纳米微孔隔热板产品性能检测周期，且还能及时发现产品质量问题。
实施例四
本发明使用实施例二中的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统进行测量，设置加热装置加热温度是500℃，产品底面进行加热，形成热面。温度测量组件5测量纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度，温度数据自动传输至数据处理装置3，计算得到纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差a＝450℃，数据处理装置3将所得纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差与标样在相同条件下得到的温度差b＝430℃进行对比，标样500℃下的导热系数为0.027w/(m·k)，隔热性能参数c＝37，根据公式：
数据处理装置3计算得到的产品隔热性能参数d等于标样的隔热性能参数c时，说明产品隔热性能与标样相同，可以继续生产。
通过称重组件测量出单块纳米微孔隔热板产品的重量2.9kg，通过光学检测器测量出产品的长度602mm、宽度401mm和厚度40mm，数据自动传输至数据处理装置3，根据公式：
数据处理装置3计算得到的产品体积密度参数i在标准范围(280kg/m3～320kg/m3)内，说明产品指标合格，可以继续生产。
实施例五
本发明使用实施例二中的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统进行测量，设置加热装置加热温度是550℃，产品底面进行加热，形成热面。温度测量组件5测量纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度，温度数据自动传输至数据处理装置3，计算得到纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差a＝480℃，数据处理装置3将所得纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差与标样在相同条件下得到的温度差b＝500℃进行对比，标样550℃下的导热系数为0.028w/(m·k)，隔热性能参数c＝35.71，根据公式：
数据处理装置3计算得到的产品隔热性能参数d低于标样的隔热性能参数c，说明产品导热系数高于标样，隔热性能差，此时数据处理装置3会发出警报，提示需要调整前序工艺。在原料混合过程中，将纳米材料的加入量提高5％～10％，增加纳米空洞的占比，降低产品导热系数。
通过称重组件测量出单块纳米微孔隔热板产品的重量4kg，通过光学检测器测量出产品的长度602mm、宽度401mm和厚度50mm，数据自动传输至数据处理装置3，根据公式：
数据处理装置3计算得到的产品体积密度参数i处于标准范围(280kg/m3～320kg/m3)外，说明产品指标不合格，此时数据处理装置3会发出警报，生产人员调取数据，查找原因，对前序工艺进行调整。例如，缩短物料输送至模具内的时间，保证输送至模具内物料的重量在3.45kg～3.94kg内。
实施例六
本发明使用实施例二中的纳米微孔隔热板产品性能的在线检测系统进行测量，设置加热装置加热温度是600℃，产品底面进行加热，形成热面。温度测量组件5测量纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度，温度数据自动传输至数据处理装置3，计算得到纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差a＝520℃，数据处理装置3将所得纳米微孔隔热板的热面和冷面的温度差与标样在相同条件下得到的温度差b＝510℃进行对比，标样600℃下的导热系数为0.028w/(m·k)，隔热性能参数c＝34.48，根据公式：
数据处理装置3计算得到的产品隔热性能参数d低于标样的隔热性能参数c，说明产品导热系数高于标样，隔热性能差，此时数据处理装置3会发出警报，提示需要调整前序工艺。在原料混合过程中，将纳米材料的加入量提高5％～10％，增加纳米空洞的占比，降低产品导热系数。
通过称重组件测量出单块纳米微孔隔热板产品的重量4kg，通过光学检测器测量出产品的长度601mm、宽度402mm和厚度45mm，数据自动传输至数据处理装置3，根据公式：
数据处理装置3计算得到的产品体积密度参数i处于标准范围(280kg/m3～320kg/m3)外，说明产品指标不合格，此时数据处理装置3会发出警报，生产人员调取数据，查找原因，对前序工艺进行调整。例如，延长物料输送至模具内的时间，保证输送至模具内物料的重量在3.12kg～3.55kg内。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！