[发明专利]一种用于塑料的微波均匀加热装置和方法

说明书

本发明提供了一种用于塑料的微波均匀加热装置和方法，该用于塑料的微波均匀加热装置和方法通过获取塑料在微波照射下的温度分布信息和/或熔融状态信息，以确定当前微波对塑料的辐射能量分布信息，接着根据当前微波对塑料的辐射能量分布信息，确定微波的模态调整模式和/或频段调整模式，最后根据模态调整模式和/或频段调整模式，对微波进行关于模态耦合和/或频段升降的调整操作，其通过调整微波的照射过程中的模态耦合特性和频段分布特性来使得该微波能够均匀和大面积地照射塑料，从而实现对塑料均匀高效加热。

技术领域

本发明涉及塑料生成与加工的技术领域，特别涉及一种用于塑料的微波均匀加热装置和方法。

背景技术

塑料在常温环境下都是呈现固体状态，为了将塑料制成具有特定形状的成品或者将不同塑料进行混合，都需要对塑料进行加热处理以使塑料从固体状态转换为熔融状态后才能进行后续的加工操作，可见对塑料的加热处理的效果会直接影响后续塑料加工成型的质量优劣。目前，对塑料的加热处理主要是通过微波照射的方式来实现，在实际应用中，通过向塑料照射特定模数态或者频率的微波，从而使该塑料内部发生分子共振，并最终实现塑料的升温加热。现有的对塑料进行微波加热操作只是通过调整微波的辐照强度或者频率范围来改变微波加热的效率，但是由于微波照射区域范围较小，其不能实现对塑料的大区域均匀加热，这会严重影响塑料转换成熔融状态的效率和降低对塑料的加工可操作性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于塑料的微波均匀加热装置和方法，该用于塑料的微波均匀加热装置和方法通过获取塑料在微波照射下的温度分布信息和/或熔融状态信息，以确定当前微波对塑料的辐射能量分布信息，接着根据当前微波对塑料的辐射能量分布信息，确定微波的模态调整模式和/或频段调整模式，最后根据模态调整模式和/或频段调整模式，对微波进行关于模态耦合和/或频段升降的调整操作，该微波均匀加热装置和方法通过获取微波对塑料进行照射过程中塑料对应的热力学状态数据，并根据该热力学状态数据来确定微波的实时辐照特性，以此确定该微波的辐照能量分布状态，最后通过调整微波的照射过程中的模态耦合特性和频段分布特性来使得该微波能够均匀和大面积地照射塑料，从而实现对塑料均匀高效加热。

本发明提供一种用于塑料的微波均匀加热装置，其特征在于：

所述用于塑料的微波均匀加热装置包括塑料温度分布信息获取模块、塑料熔融状态信息获取模块、微波辐射能量分布信息获取模块、微波工作模式确定模块和微波工作状态调整模块；其中，

所述塑料温度分布信息获取模块用于获取塑料在微波照射下的温度分布信息；

所述塑料熔融状态信息获取模块用于获取塑料在微波照射下的熔融状态信息；

所述微波辐射能量分布信息获取模块用于根据所述温度分布信息和/或所述熔融状态信息，确定当前微波对所述塑料的辐射能量分布信息；

所述微波工作模式确定模块用于根据所述辐射能量分布信息，确定微波的模态调整模式和/或频段调整模式；

所述微波工作状态调整模块用于根据所述模态调整模式和/或所述频段调整模式，对所述微波进行关于模态耦合和/或频段升降的调整操作；

进一步，所述塑料温度分布信息获取模块包括热红外图像获取子模块、热红外特征信息提取子模块和温度分布信息计算子模块；其中，

所述热红外图像获取子模块用于获取所述塑料在所述微波照射下的热红外图像；

所述热红外特征信息提取子模块用于对所述热红外图像进行关于热红外波段的第一图像处理，以提取得到关于所述热红外图像的热红外特征信息；

所述温度分布信息计算子模块用于根据所述热红外特征信息变换计算得到所述温度分布信息；

或者，