Установка для сушки деталей из древесины, преимущественно досок, с использованием микроволновой энергии

 

Использование: для сушки деталей из древесины, преимущественно досок, с высоким содержанием влаги и произвольной толщиной. Сущность изобретения: установка содержит средство для перемещения высушиваемых деталей вдоль предписанной траектории, по крайней мере, один источник микроволновой энергии, по меньшей мере, одно средство воздействия микроволновой энергией на указанные детали, линию передачи микроволновой энергии к указанному средству воздействия, средство обдува деталей и удаления взвешенной при этом влаги, а также средство следящего автоматического согласования указанных источника микроволновой энергии и линии передачи. В предлагаемой установке средство следящего автоматического согласования выполнено в виде блока измерения коэффициента стоячей волны и компенсации отраженной волны в указанной линии передачи, выполненного в виде последовательно соединенных зондового измерителя коэффициента стоячей волны, блока вычисления и управления, и шлейфового настроечного устройства. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к сушильному оборудованию и может быть использовано на производствах, требующих высокого качества изначально переувлажненного продукта или полуфабриката: доски, фанера, бумага и т.п.

Известны устройства, в которых сушка деталей из древесины осуществляется в сушильных камерах с использованием потоков горячего воздуха или пара. Однако эти устройства обладают целым рядом недостатков. Во-первых, при такой процедуре сушки в первую очередь обезвоживается приповерхностный слой детали, вызывая сокращение поперечных размеров тонких капилляров, содержащих влагу, и препятствуя тем самым процессу выноса влаги на поверхность детали из ее объема. Во-вторых, ввиду зачастую неравномерного начального распределения влаги в локальных зонах одной детали, а также отличия по влагосодержанию между отдельными деталями, в этих устройствах не обеспечивается требуемая равномерность распределения влаги по объему высушиваемого продукта, что приводит к необходимости повторной сушки недосушенных деталей. Подобные устройства требуют очень больших площадей под сушильные камеры, велики энергозатраты на производство пара, цикл сушки занимает очень большое время, исключается возможность применения непрерывного конвейерного метода сушки. Интенсификация режимов сушки приводит, как правило, к уменьшению запаса прочности древесины, вызывает ее кручение, а также коробление и растрескивание.

Известны устройства, в которых сушка горячим воздухом дополняется высокочастотным нагревом изделия. Благодаря высокочастотному нагреву оказывается возможным достижение положительного температурного градиента в направлении от поверхности изделия внутрь его объема. При этом потоки воздуха охлаждают поверхность изделия, обеспечивая тем самым необходимый температурный баланс. Однако применение высокочастотного нагрева только отчасти улучшает обычную сушку горячим воздухом. В частности, не представляется возможным осуществление непрерывной конвейерной сушки.

Известны устройства, использующие микроволновую энергию для сушки изначально переувлажненного продукта или полуфабриката. Для таких устройств характерны: 1. Сокращение времени сушки (период сушки зачастую может составлять всего несколько процентов соответствующего периода обычной сушки горячим воздухом), 2. Достижение высокого КПД (78 86%), 3. селективная концентрация тепла в наиболее влажных зонах, чем обеспечивается получение качественного, просушенного до равномерной влажности конечного продукта, 4. практически полное исключение появления дефектов в продукте за счет значительно меньших градиентов температуры и влажности в сопоставлении с обычными сушильными устройствами, 5. высокое качество высушиваемых изделий, обеспечивающее снижение затрат в последующих производственных циклах и технологических цепочках.

Достигнутый на сегодняшний день уровень развития сушильного оборудования, использующего микроволновое излучение, отражает приводимые ниже описания технической сущности аналогов и прототипа.

Установка для сушки листового материала [1] содержит средство для перемещения этого материала вдоль предписанной траектории движения, ряд пространственно разнесенных волноводных секций, размещенных поперек траектории движения материала и имеющих щелевые отверстия для пропуска материала через упомянутые волноводные секции, средства обдува для направления высокоскоростных газовых потоков на перемещаемый материал из ряда пространственно разнесенных вдоль упомянутой траектории областей, а также микроволновый источник энергии, подключенный к волноводным секциям. Однако данная установка предназначена только для сушки тонких листовых материалов. Кроме того, в ней не обеспечивается подвод требуемых уровней микроволновой энергии к отдельным волноводным секциям и удаление взвешиваемой в воздухе высокоскоростными газовыми потоками влаги, выступающей на поверхность материала под воздействием микроволновой энергии. В результате не достигается оптимальный, с точки зрения энергетических затрат, режим сушки и повышается вероятность электрического пробоя канализирующих энергию волноводных трактов, что чревато разрушением (прожогом) волноводного тракта, либо выходом из строя микроволнового источника энергии.

Известна [2] установка для сушки фанеры или аналогичных листовых либо рулонных продуктов, содержащая подающий высушиваемый продукт роликовый конвейер, входную секцию сушки горячим воздухом и размещенные поперек конвейера в выходной секции установки трубопроводы горячего воздуха с подключенными к ним источниками микроволновой энергии, возбуждающими в трубопроводах спектр резонансных колебаний. При этом в стенках трубопроводов выполнены отверстия с определенными размерами и конфигурацией для облучения полями резонансных колебаний высушиваемого продукта, перемещаемого с помощью конвейера в непосредственной близости от отверстий.

Недостатки установки обусловлены тем, что с ее помощью можно эффективно осуществлять сушку лишь тонких листовых продуктов (толщиной в несколько миллиметров). Ввиду достаточно высокой добротности (порядка 40-100) резонансных объемов трубопроводов КПД установки оказывается невысоким.

Известна [3] наиболее близкая по технической сущности к заявляемой установка для сушки материала с помощью микроволновой энергии, содержащая средство для перемещения материала вдоль предписанного пути, ряд средств воздействия микроволновым излучением на материал, соединенных линиями передачи с источниками микроволновой энергии, размещенных с пространственным разнесением вдоль упомянутого пути, и ряд средств обдува, размещенных по крайней мере между некоторыми из средств воздействия микроволновым излучением на материал, а также средство удаления взвешенной в воздухе влаги. При этом средства воздействия микроволновым излучением на материал выполнены с возможностью воздействия излучением на движущийся материал. Выполнение средств обдува обеспечивает разрушение и взвешивание в воздухе слоя влаги с поверхности движущегося материала. Выполнение средства удаления взвешенной в воздухе влаги обеспечивает практически полное удаление влаги в процессе перемещения материала между смежными средствами воздействия микроволновым излучением на материал.

Осуществление индустриального процесса сушки на данной установке оказывается технически возможным и экономически оправданным тогда, когда толщина высушиваемого материала относительно невелика (например, толщина доски не превышает 12,5 мм [3]). При увеличении толщины материала и переменном влагосодержании в отдельных его зонах негативную роль начинает играть то обстоятельство, что источники микроволновой энергии (как правило мощные магнетроны) оказываются нагруженными на сильно изменяющуюся импедансную нагрузку в виде движущегося материала. Это приводит к образованию в линии передачи, подключенной к выходу магнетрона, стоячих волн с большими значениями коэффициента стоячей волны (КСВ) и, следовательно, к снижению КПД установки и значительному увеличению вероятности образования электрического пробоя, сопровождаемого разрушением (прожогом) линии передачи, либо выходом из строя магнетрона. Образующиеся при перемещении материала металлические частицы и частицы материала в еще большей степени усугубляют ситуацию, становясь вначале центрами теплового разогрева, инициируя затем тепловую распространяющуюся волну и вслед за этим полномасштабный электрический пробой, происходящий при уровнях мощности на порядок меньших тех, которые могут иметь место в линии передачи в отсутствие мелких посторонних фракций [4] Таким образом, несмотря на достаточно широкое использование микроволнового излучения в различных установках для сушки продуктов и полуфабрикатов, на сегодняшний день не решена задача экономичной индустриальной сушки толстого материала, с изначально высоким неравномерным влагосодержанием в отдельных локализованных зонах, до заданного постоянного уровня влажности.

Задачей изобретения является создание пригодной для широкомасштабного промышленного применения микроволновой установки для сушки деталей из древесины, преимущественно досок, с изначально высоким и неравномерным распределением влаги по высушиваемому продукту и произвольной толщиной продукта.

В соответствии с поставленной задачей, заявляемая установка для сушки деталей из древесины, преимущественно досок, с использованием микроволновой энергии, содержит, как и прототип, средство для перемещения деталей вдоль предписанной траектории, по крайней мере один источник микроволновой энергии, по меньшей мере одно средство воздействия микроволновой энергией на указанные детали, линию передачи микроволновой энергии к указанному средству воздействия, а также средство обдува деталей и удаления взвешенной при этом влаги. Установка отличается от прототипа тем, что в нее введено средство следящего автоматического согласования указанных источника микроволновой энергии и линии передачи.

При этом целесообразно выполнение указанного средства следящего автоматического согласования в виде блока измерения коэффициента стоячей волны (КСВ) и компенсации отраженной волны в указанной линии передачи.

Предпочтительным является выполнение блока измерения КСВ и компенсации отраженной волны в линии передачи в виде последовательно соединенных зондового измерителя КСВ, блока вычисления и управления и шлейфового настроечного устройства.

Оптимальные качественные показатели согласования достигаются в том случае, когда шлейфовое настроечное устройство содержит три шлейфа, установленные в указанной линии передачи.

Дальнейшее улучшение качества согласования обеспечивается зондовым измерителем КСВ, содержащим по крайней мере четыре зонда, установленные в указанной линии передачи, и средство последовательного, циклического измерения величин, наведенных на упомянутых зондах сигналов.

Введение средства следящего автоматического согласования линии передачи с источником микроволновой энергии обеспечивает стабилизацию отдаваемой источником мощности (поддержание КПД установки в заданных пределах), исключает возможность возникновения электрического пробоя в линии передачи, способствует улучшению экономических показателей процесса микроволновой сушки, вследствие увеличения срока службы источника микроволновой энергии. С функциональной точки зрения средство следящего автоматического согласования может быть выполнено в линии передачи, например, в виде вентиля или циркулятора [5] которые свободно пропускают электромагнитные волны от источника микроволновой энергии к нагрузке и поглощают отраженные электромагнитные волны, не пропуская их к выходу источника микроволновой энергии. Однако такое согласование с использованием доступных в настоящее время циркуляторов и вентилей возможно при относительно небольших уровнях мощности микроволновой энергии и не обеспечивает выигрыша в КПД, так как отраженная микроволновая энергия в согласующем устройстве превращается в тепло.

Выполнение средства следящего автоматического согласования в виде блока измерения КСВ и компенсации отраженной волны предполагает введение в линию передачи автоматически перестраиваемых реактивных компенсирующих неоднородностей. Их назначение заключается в создании в линии передачи отраженной волны, равной по амплитуде и противоположной по фазе волне, создаваемой в ней переменной импедансной нагрузкой в виде высушиваемого продукта. В результате происходит взаимная компенсация упомянутых отраженных волн, и в линии передачи на отрезке от выхода источника микроволновой энергии до первой компенсирующей неоднородности устанавливается бегущая волна. Иначе говоря, отраженные от переменной нагрузки волны возвращаются компенсирующими неоднородностями вновь в эту нагрузку. Поэтому целесообразно размещение компенсирующих неоднородностей как можно ближе к импедансной нагрузке.

При последовательном соединении зондового измерителя КСВ, блока вычисления и управления и шлейфового настроечного устройства удается без заметного снижения электрической прочности волноводного тракта обеспечить высокий КПД установки.

Если шлейфовое настроечное устройство содержит три шлейфа, установленные в линии передачи, то независимо от свойств высушиваемого продукта возможно достижение требуемой степени согласования источника микроволновой энергии с указанной линией передачи.

Требуемые надежность и точность измерения КСВ и оперативность циклического измерения сигналов с зондов обеспечиваются при вышеуказанном выполнении зондового измерителя КСВ.

Далее изобретение поясняется фигурами графических изображений.

На фиг. 1 схематически представлена сушильная установка согласно предлагаемому изобретению в целом; фиг. 2 иллюстрирует возможное конструктивное выполнение средства следящего автоматического согласования; на фиг. 3 изображен один из возможных вариантов схемного решения блока первичной обработки; на фиг. 4 представлена схема четырехфазного модуля управления шаговым двигателем.

Установка содержит роликовый конвейер 1 для перемещения высушиваемых деталей вдоль заданного пути, последовательно размещенные вдоль конвейера 1 средства 2 воздействия микроволновым излучением на детали, каждое из которых посредством линии 3 передачи с включенным в нее средством 4 следящего автоматического согласования соединено с источником 5 микроволновой энергии, средство обдува деталей и удаления взвешенной при этом влаги, в виде узлов 6, размещенных по крайней мере между некоторыми из смежных средств 2 воздействия микроволновым излучением на детали.

Конструктивное выполнение всех перечисленных средств, исключая средство 4 следящего автоматического согласования, может быть таким же, как и в прототипе. В частности, в заявляемом изобретении роль средств 2 воздействия микроволновым излучением на детали выполняют последовательные прямолинейные волноводные секции меандрового волновода, в широких стенках которых имеются продольные отверстия, служащие для пропуска через эти волноводные секции перемещаемых конвейером 1 деталей. Возможно также применение индивидуально возбуждаемых волноводных секций и микроволновых излучателей с направленным излучением.

Средство следящего автоматического согласования содержит последовательно соединенные зондовый измеритель 7 КСВ, блок 8 вычисления и управления (БВУ) и шлейфовое настроечное устройство 9.

Зондовый измеритель 7 КСВ включает четыре зонда 10, подключенные к блоку 11 первичной обработки.

БВУ 8 включает магистраль 12 с подключенными к ней аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 13, тремя четырехфазными модулями управления шаговыми двигателями (МУШД) 14, выходы которых образуют управляющие выходы БВУ 8, постоянным запоминающим устройство (ПЗУ) 15, оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) 16, процессором 17. Первый управляющий выход процессора 17 соединен с управляющим входом АЦП 13.

МУШД 14 содержит подключенные к магистрали 12 БВУ 8, регистр 18 фаз, одновибратор 19. К выходам регистра 18 фаз подключены усилители 20 тока, выходы которых подключены к шаговому двигателю 21.

Шлейфовое настроечное устройство содержит три шаговых электродвигателя 21, валы которых через посредство механизмов 22 преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное связаны с плунжерами 23, каждый из которых входит в состав отдельного шлейфа 24. Шлейфами 24 может быть снабжен волноводный тракт, соединяющий выход источника 5 микроволновой энергии со средствами 2 воздействия микроволновым излучением на детали в виде меандрового волновода. При этом зонды 10 могут быть размещены внутри этого тракта, вблизи выхода источника 5 микроволновой энергии. Однако с конструктивной точки зрения удобней выполнить шлейфы на отдельном отрезке волновода 25, включаемом в основной волноводный тракт между выходом источника 5 микроволновой энергии и входом меандрового волновода 2. При этом шлейфы имеют такие же поперечные размеры, что и волновод 25 и установлены вдоль указанного волновода через четверть длины волны микроволнового излучения в волноводе, а зонды 10 установлены в волноводе 25 через одну восьмую длины волны микроволнового излучения в волноводе. Плунжеры 23 выполнены с возможностью их свободного возвратно-поступательного перемещения внутри шлейфов 24.

Блок 11 первичной обработки содержит четыре измерительных канала, включающих последовательно соединенные регулирующий аттенюатор 26, ключ 27, микроволновый детектор 28, пиковый детектор 29, а также устройство 30 выборки и хранения, схему 31 синхронизации, содержащую последовательно соединенные пороговое устройство 32, триггер (делитель частоты на два) 33, счетчик 34, дешифратор (с двух линий на четыре) 35, подключенные к его выходам через инверторы 36, 37, 38, 39 схемы совпадения 40, 41, 42, 43, выходы которых соединены с управляющими входами "выборка" устройств 30 выборки и хранения, а входы с управляющими входами ключей 27, включенные соответственно между выходом триггера 33 и объединенными вторыми входами схем совпадения 40, 41, 42, 43 и между выходом инвертора 36 и третьими объединенными входами схем совпадения 40, 41, 42, 43 цепь из последовательно соединенных схемы 44 выделения фронта тактового импульса и схемы 45 задержки и цепь из последовательно соединенных схемы 46 совпадения, инвертора 47, схемы 48 совпадения, триггера 49. Выход триггера 49 через инвертор 50 подключен к магистрали 12 БВУ 8 и ко входу установки нуля счетчика 34. Второй вход схемы 46 совпадения и управляющий вход пикового детектора 29 соединены с выходом схемы 44 выделения фронта тактового импульса. Выход инвертора 47 через схему 51 совпадения соединен со вторым входом триггера 49. Второй вход схемы 51 совпадения через инвертор 52 соединен со вторым входом схемы 48 совпадения и подключен к магистрали 12 БВУ 8. Выходы устройств 30 выборки и хранения подключены ко входам демультиплексора 53, выход и управляющий вход которого соединен с магистралью 12 БВУ 8.

Регулируемые аттенюаторы 26 выполняют функцию настройки частей четырех измерительных каналов, а именно, для выравнивания коэффициентов передачи трактов, включающих зонд 10, аттенюатор 26, открытый ключ 27. Целесообразность их введения обусловлена наличием, как правило, технологических разбросов параметров зондов 10 и ключей 27. Использование в каждом из измерительных каналов одного и того же микроволнового детектора 28 направлено на устранение ошибок измерений, вызываемых существенным отличием характеристик элементов схемы отдельных микроволновых детекторов при воздействии температуры и иных внешних факторов.

Схема 31 синхронизации обеспечивает, во-первых, необходимый режим работы ключей 27, пикового детектора 29 и устройство 30 выборки и хранения в измерительных каналах и необходимый режим работы БВУ 8. Во-вторых, поскольку отдаваемая в нагрузку средняя мощность коммерчески доступными в настоящее время источниками мощного микроволнового излучения (магнетронами) пульсирует с частотами питающих напряжений (50 и 300 Гц), то, чтобы избежать ошибок измерений КСВ, связанных с указанными пульсациями, схема 31 синхронизации задает последовательный циклически повторяемый режим измерения сигналов с каждого из четырех зондов в одной и той же фазе пульсаций.

В конструкции схемы 31 синхронизации могут быть использованы стандартные серийно выпускаемые промышленностью электронные приборы. Схема 45 задержки, например, может быть реализована последовательно соединенными одновибратором и схемой выделения соответствующего фронта импульса. Триггер 49 на двух схемах 2И-НЕ.

В реализованной установке для сушки деталей из древесины в качестве источника 5 микроволновой энергии использован магнетрон М 116 с номинальной мощностью непрерывной генерации 50 кВт на частоте 915 МГц. Шлейфы 24, плунжеры 23 зонды 10 выполнены с применением конструктивных решений, развитых в технологии производства высокомощного радиолокационного оборудования [5] Структурные элементы МУШД выполнены на основе серийно выпускаемых микросхем и транзисторов: резистор фаз К155ТМ8, усилитель тока КТ817, одновибратор - К155АГ3. Процессор 17 представляет собой микропроцессор КР-580ВМ80А. Шаговый двигатель ДШИ-200.

Установка работает следующим образом. Высушиваемые детали вводятся в зону воздействия микроволновым излучением средств 2 с помощью конвейера 1 и включается средство 6 обдува и удаления взвешенной в воздухе влаги. После включения источника микроволновой энергии он выводится на средний уровень мощности, обеспечивающий устойчивую генерацию на заданной частоте 915 МГц. Затем производится включение средства 4 следящего автоматического согласования. После этого, согласно заложенной в ПЗУ 15 программе, процессор 17 записывает в регистр 18 фаз кодовую комбинацию, соответствующую определенному положению плунжера 23 в одном из шлейфов 24. Слаботочные выходные сигналы регистра 18 фаз усиливаются усилителями 20 тока, выходы которых подключены к входным клеммам обмоток шагового двигателя 21. Временем удержания тока фаз определяется угол, на который поворачивается вал шагового двигателя 21, а следовательно и положение соответствующего плунжера в шлейфе. Роль формирователя необходимого времени удержания тока фаз выполняет одновибратор 19. Одновибратор 19 запускается при записи кода в регистр 18 фаз и запрещает процессору 17 изменять кодовую комбинацию фаз до сбрасывания одновибратора 19. Аналогичным образом осуществляется установка остальных двух плунжеров в исходные положения. Тем самым заканчивается процесс согласования источника 5 микроволновой энергии с подключенным к нему волноводным трактом. В выполняемом вслед за этим алгоритме работы средства 4 следящего автоматического согласования можно выделить следующие циклически повторяемые этапы: 1. Последовательность из четырех измерений максимальных амплитуд сигналов, наведенных на зондах 10, и запоминание вслед за этим измеренных амплитуд сигналов в устройствах 30 выборки и хранения.

2. Преобразование аналоговых сигналов, хранящихся в устройствах 30 выборки и хранения, в цифровую форму с помощью АЦП 13 и перезапись цифровых кодов в ОЗУ 16.

3. Вычисление процессором 17 текущих значений КСВ и выработка команд управления шаговыми двигателями 21.

4. Перемещение с помощью шаговых двигателей 21 и механизмов 22 плунжеров 23 в шлейфах 24 и возврат к выполнению этапа 1. Средство 4 следящего автоматического согласования работает следующим образом. На вход порогового устройства 32 в блоке 11 первичной обработки подается выпрямленное напряжение питающей сети. Образующиеся при этом на выходе триггера 33 тактовые импульсы с частотой следования 50 Гц поступают на схему 44 выделения фронта тактового импульса и на счетный вход счетчика 34. Короткий импульс со схемы 44 выделения фронта тактового импульса, привязанный по фазе к началу такта опроса соответствующего зонда, поступает на управляющий вход пикового детектора 29 и обнуляет его, на вход схемы 45 задержки и на второй вход схемы 46 совпадения. Со счетчика 34 тактовые импульсы поступают на вход дешифратора 35, а с его выходов последовательность из четырех сдвинутых во времени на период длительности такта опроса импульсов через инверторы 36, 37, 38, 39 проходит на управляющие входы ключей 27, обеспечивая надлежащую очередность их открывания, и на входы схем совпадения 40, 41, 42, 43, на объединенные вторые входы которых поступают задержанные относительно начала такта опроса короткие импульсы со схемы 45 задержки.

С выхода схемы 46 совпадения снимается короткий импульс, соответствующий началу такта опроса первого зонда. Этот импульс через инвертор 47 поступает на два первых входа схем 48, 51 совпадения. При выполнении этапа 1 импульсы с выхода схемы 48 совпадения поступают на вход триггера 49 и поддерживают его выход в состоянии "1", разрешающем прохождение импульсов на входы "выборка" устройство 30 выборки и хранения и счетный режим работы счетчика 34.

С выходов схем совпадения 40, 41, 42, 43 распределенные по каналам измерения короткие импульсы поступают на входы "выборка" устройств 30. Сдвинутые по времени тактовые импульсы, приходящие с выходов инверторов 36, 37, 38, 39 на управляющие входы ключей 27, поочередно открывают ключи на период измерения, т. е. на время, за которое происходит опрос соответствующего зонда. Сигнал с зонда 10 проходит через открытый ключ 27, детектируется микроволновым детектором 28 и поступает на пиковый детектор 29, который выделяет и запоминает максимальное за период такта опроса значение амплитуды сигнала с зонда. Благодаря тому, что в начале каждого такта опроса пиковый детектор 29 обнуляется коротким импульсом, формируемым схемой 44 выделения фронта тактового импульса, сигналы с разных зондов не накладываются в пиковом детекторе 29 друг на друга. Поступающие на управляющие входы "выборка" устройств 30 выборки и хранения в конце соответствующего такта опроса короткие импульсы со схем 40, 41, 42, 43 совпадения разрешают выборку с пикового детектора 29 запомненного им сигнала и хранение в последующем этого сигнала в устройстве 30 выборки и хранения. Причем, как видно из логики работы блока 31 синхронизации сигналы с разных зондов запоминаются разными устройствами 30 выборки и хранения.

На этапе 2 процессор 17 информирует о своей готовности принять в ОЗУ 16 цифровые коды сигналов с устройство 30 выборки и хранения. Но управление демультиплексором 53 и АЦП 13 начинается только после появления разрешающего уровня с выхода триггера 49, который одновременно запрещает прохождение импульсов на входы "выборка" устройств 30 выборки и хранения и обнуляет счетчик 34. А т.к. триггер 49 срабатывает только после прихода импульса, синфазного с началом такта опроса первого зонда 10 с выхода схемы 46 совпадения, то процесс управления демультиплексором 53 и АЦП 13 начинается после окончания опроса последнего зонда.

Процессор 17, используя поступившие цифровые коды, вычисляет значения модуля и фазы ϕ_тек текущих значений КСВ по формулам: где x₁, x₂, x₃, x₄ соответственно сигналы, пропорциональные уровням мощностей, наведенных на первом и последующих зондах. Далее процессор 17 выдает команду МУШД 14 на перемещение одного из плунжеров на величину, соответствующую повороту вала шагового двигателя 21 на один шаг. Если вычисленное процессором 17 вслед за этим новое значение (КСВ)тек приближается к хранящемуся в ОЗУ 16 эталонному значению КСВ, то формируется и выполняется команда на перемещение плунжера еще на один шаг в том же направлении. Этот процесс продолжается до тех пор, пока разность между эталонным и текущими значениями КСВ не начнет увеличиваться. Тогда последовательно реализуется вышеприведенный алгоритм перемещения остальных двух плунжеров. Затем описанный цикл операций вновь повторяется до тех пор, пока текущее и эталонное значения модулей КСВ не станут отличаться на малую, заданную величину. Таким образом. реализуется известная процедура покоординатного спуска, т.е. процедура последовательного приближения переменного параметра к эталонной, заранее заданной величине. Проведенные испытания показали, что достаточно осуществить два-три перемещения каждого из плунжеров для того, чтобы источник 5 микроволновой энергии оказался согласованным с подключенным к нему волноводным трактом в условиях сильно изменившейся импедансной нагрузки. Поскольку за время, затрачиваемое на смещение плунжеров 23, конвейер 1 перемещает высушиваемые детали на незначительное расстояние, то описываемая установка может автономно, в рамках программно заданного режима, осуществлять безаварийную качественную сушку изделий из древесины.

Опытный образец установки испытан в реальных технологических условиях на совместном германо-российском предприятии "GERROS" (г. Томск). Испытания показали, что процесс снижения влажности 8 м³ досок с размерами 500х150х5 см с 70% до 15% занимает 2 часа.

Формула изобретения

1. Установка для сушки деталей из древесины, преимущественно досок, с использованием микроволновой энергии, содержащая средство для перемещения высушиваемых деталей вдоль предписанной траектории, один источник микроволновой энергии, средство воздействия микроволновой энергией на указанные детали, линию передачи микроволновой энергии к указанному средству воздействия, а также средство обдува деталей и удаления взвешенной при этом влаги, отличающаяся тем, что в нее введено средство следящего автоматического согласования указанных источника микроволновой энергии и линии передачи.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в ней средство следящего автоматического согласования выполнено в виде блока измерения коэффициента стоячей волны и компенсации отраженной волны в указанной линии передачи.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что в ней блок измерения коэффициента стоячей волны и компенсации отраженной волны в указанной линии передачи выполнен в виде последовательно соединенных зондового измерителя коэффициента стоячей волны, блока вычисления и управления и шлейфового настроечного устройства.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что в ней шлейфовое настроечное устройство содержит три шлейфа, установленные в указанной линии передачи.

5. Установка по п.3 или 4, отличающаяся тем, что в ней зондовый измеритель коэффициента стоячей волны содержит по крайней мере четыре зонда, установленные в указанной линии передачи, и средство последовательного, циклического измерения величин, наведенных на упомянутых зондах сигналов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4