一种智能化义齿上瓷装置

文档序号:1383921 发布日期:2020-08-18 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种智能化义齿上瓷装置 (Intelligent porcelain device on artificial tooth ) 是由 李平 高成雨 于 2020-05-13 设计创作,主要内容包括:本发明的目的在于提供一种智能化义齿上瓷装置,包括流化床包衣机,所述流化床包衣机包括包衣机腔体(1)、进气管(2)、出气管(3)、喷雾系统(4)以及控制系统(5),其中,所述喷雾系统(4)包括第一变频蠕动泵(41)、第一保温搅拌罐(42)、第二变频蠕动泵(43)、第二保温搅拌罐(44)、硅胶管(45)、雾化枪(46)、第一电磁阀(47)以及第二电磁阀(48)。采用本发明的装置进行两次喷浆,进而进行义齿的上瓷,其工艺生产质量稳定、上瓷均匀紧致、上瓷厚度均匀,瓷粉与义齿牙模粘合强,瓷粉不会脱落;同时,本发明的装置操作简便,可有效、精确的测量出上瓷工艺中义齿牙模的温度,精度高、误差小。(The invention aims to provide an intelligent denture porcelain applying device which comprises a fluidized bed coating machine, wherein the fluidized bed coating machine comprises a coating machine cavity (1), an air inlet pipe (2), an air outlet pipe (3), a spraying system (4) and a control system (5), wherein the spraying system (4) comprises a first variable-frequency peristaltic pump (41), a first heat-preservation stirring tank (42), a second variable-frequency peristaltic pump (43), a second heat-preservation stirring tank (44), a silicone tube (45), an atomizing gun (46), a first electromagnetic valve (47) and a second electromagnetic valve (48). The device disclosed by the invention is adopted for spraying the slurry twice, so that the porcelain is applied to the false tooth, the process production quality is stable, the porcelain is applied uniformly and compactly, the porcelain application thickness is uniform, the adhesion between the porcelain powder and the false tooth mold is strong, and the porcelain powder cannot fall off; meanwhile, the device is simple and convenient to operate, can effectively and accurately measure the temperature of the denture mold in the porcelain applying process, and is high in precision and small in error.)

一种智能化义齿上瓷装置

技术领域

本发明涉及义齿技术领域,具体涉及一种智能化义齿上瓷装置。

背景技术

全国老龄化严重,所以针对老年人的市场逐渐开放,义齿就是其中之一,义齿的加工十分讲究,不仅要在意义齿的美观程度还需对义齿的安全质量进行把控,义齿上瓷则是义齿加工的一个比较重要的步骤。

现有的义齿上瓷,大多为人工的多工位联合操作,且无法对义齿进行全方位的采集和上瓷,导致义齿成品较差,降低了产品质量,同时多工位联合上瓷无法对义齿进行精准且均匀的上瓷,降低了义齿美观性和实用性;同时,人工上瓷的精确性过于依赖于操作者的熟练程度以及经验判断,导致同一义齿的同一平面会出现厚薄不均或瓷粉易脱落的现象,增加义齿的上瓷生产过程中的不良率,浪费大量人力物力。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种智能化义齿上瓷装置,该装置代替传统的人工多工位联合操作,自动对义齿进行上瓷,其智能化程度高、精度高,避免上瓷过程中出现同一平面厚薄不均的情况或上瓷后瓷粉易脱落的现象;该装置实现了稳定、批量的对义齿进行上瓷,产品质量高,节省了大量的人力物力。

本发明目的通过如下技术方案实现:

一种智能化义齿上瓷装置,其特征在于,包括流化床包衣机,所述流化床包衣机包括包衣机腔体、进气管、出气管、喷雾系统以及控制系统;所述包衣机腔体下端连接所述进气管且连接处设置第一气体流速传感器以及第一压力传感器,所述包衣机腔体上端连接所述出气管且连接处设置第二气体流速传感器以及第二压力传感器;所述喷雾系统包括第一变频蠕动泵、第一保温搅拌罐、第二变频蠕动泵、第二保温搅拌罐、硅胶管、雾化枪,所述第一保温搅拌罐通过硅胶管连接所述第一变频蠕动泵、然后再连接所述雾化枪,所述第一变频蠕动泵与所述雾化枪连接的硅胶管上设置第一电磁阀,所述第二保温搅拌罐通过硅胶管连接所述第二变频蠕动泵、然后再连接所述雾化枪,所述第二变频蠕动泵与所述雾化枪连接的硅胶管上设置第二电磁阀,所述第一电磁阀、第二电磁阀分别控制所述第一保温搅拌罐、第二保温搅拌罐的出料且第一电磁阀、第二电磁阀互不干扰;所述雾化枪均匀分布在所述包衣机腔体内部、用于提供上瓷所需的浆料喷雾;所述包衣机腔体内、与所述进气管连接处上端设置气体分布器,用于控制气体均匀分布以及收集上瓷后掉落的义齿;所述包衣机腔体内部垂直方向分布若干温度传感器以及均匀分布若干第三压力传感器。

作进一步优化,所述控制系统与流化床包衣机电性连接。

现有的机械化义齿上瓷装置在喷浆时,瓷粉容易分散在空气中、造成瓷粉粉体的浪费,降低瓷粉粉体的实际使用率、加大义齿上瓷成本;上述装置将瓷粉粉体包裹在包衣机腔体内,提高了瓷粉粉体的利用率,同时未包裹义齿的瓷粉粉体还可以进行收集,极大的减少了粉体的浪费、降低了义齿生产的成本。

作进一步优化,上述装置进行义齿上瓷的方法为:首先配制粘接剂,然后将粘接剂分为两部分,一部分粘结剂放入第一保温搅拌罐内进行搅拌,另一部分粘接剂中加入瓷粉放入第二保温搅拌罐进行搅拌分散均匀、作为喷浆液体;取义齿牙模,置于包衣机腔体中作为底料,进行两次喷浆,第一次喷浆为开启第一电磁阀与第一变频蠕动泵,将第一保温搅拌罐内的粘接剂均匀喷涂于义齿牙模表面,干燥;然后进行第二次喷浆,开启第二电磁阀与第二变频蠕动泵同时关闭第一电磁阀与第一变频蠕动泵,将第二保温搅拌罐内的喷浆液体均匀喷于义齿牙模表面,干燥;

在进行喷浆与干燥过程中,实时监控义齿在包衣机腔体中的温度,进而实时控制义齿牙模的温度,保证义齿牙模的温度可调可控;瓷粉悬液与义齿牙模结合时的温度是保证义齿上瓷质量的重要因素,若温度控制不好,可能导致瓷粉悬液与牙模无法完全结合或部分结合,导致上瓷厚度不均、瓷粉易脱落;但是,采用流化床包衣机进行上瓷过程中,义齿始终悬浮于气流中,无法直接通过传感器测量得到义齿温度,使得上瓷过程无法准确知晓义齿的温度,从而影响上瓷工艺;

监控上瓷过程中义齿在包衣机腔体中的温度:通过能量守恒定律得到义齿牙模在包衣机腔体中能量的变化量,然后通过能量与温度之间的关系得到义齿牙模在包衣机腔体中温度的变化量,最后将义齿牙模进入包衣机腔体前的初始温度与义齿牙模在包衣机腔体中温度的变化量相加、得到义齿牙模在包衣机腔体中的温度;

能量与温度的关联公式为:

E=cmT=cnMT

作进一步优化,第一次喷浆是将义齿牙模置于包衣机腔体中,控制进气管进风温度110~120℃与进风量50~70m3/h,使得义齿牙模可在包衣机腔体中自由翻滚;通过上述监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法测量义齿牙模温度,待义齿牙模温度达到需要温度后喷入第一保温搅拌罐内的粘接剂,设置第一变频蠕动泵喷浆速度为40~70ml/min,所述义齿牙模与第一次喷浆所用粘接剂的质量比为1:150~180;所述第一次喷浆粘接剂喷完之后,义齿牙模还需在包衣机腔体中干燥30~50min,通过监控义齿牙模在包衣机腔体中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度,使得粘接剂在义齿表面形成粘接剂膜。

作进一步优化,所述第二次喷浆是在第一次喷浆结束干燥后,将第二保温搅拌罐内的喷浆液体均匀喷于义齿表面,控制进气管进风温度120~130℃与进风量60~80m3/h,第二变频蠕动泵喷浆速度为40~70ml/min,喷浆过程中,必须保证义齿牙模在包衣机腔体中翻滚,所述义齿牙模与第二次喷浆液体的质量比为1:230~260,第二次喷浆液体喷完之后,还需在包衣机腔体中继续干燥2~3h,通过监控义齿牙模在包衣机腔体中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度,使得瓷粉牢牢粘接在义齿牙模表面,随即进入后续工序。

作进一步优化,所述监控义齿牙模在包衣机腔体中的温度的具体步骤为:

首先测量出进气管与包衣机腔体连接处、出气管与包衣机腔体连接处的横截面积,然后分别通过第一气体流速传感器、第一压力传感器、第二气体流速传感器以及第二压力传感器,在上瓷过程中分别测试进气孔与出气孔的气体速度、压强,得到流化床包衣机进气热风的能量和排气热风的能量;

具体公式如下:

PV=nRT;

式中,E1表示流化床包衣机进气热风的能量;c1表示进气气体比热容;P1表示进气处压强,通过进气孔压力传感器得到;M1表示进气气体摩尔质量;v1表示进气气体流速,通过进气孔的气体流速传感器得到;s1表示进气孔横截面积;Δt1表示时间微量,为通过进气管与包衣机腔体连接处的一小段时间;E2表示流化床包衣机排气热风的能量;c2表示出气气体比热容;P2表示出气处压强,通过出气孔压力传感器得到;M2表示出气气体摩尔质量;v2表示出气气体流速,通过出气孔的气体流速传感器得到;s2表示出气孔横截面积;Δt2表示时间微量,为通过出气管与包衣机腔体连接处的一小段时间;R为一常量;

然后通过包衣机腔体内气体部分的能量变化以及包衣机腔体腔壁的能量变化得到流化床包衣机包衣机腔体的整体能量变化,具体公式为:

E3=E31+E32

式中,E3表示包衣机腔体的整体能量变化;E31表示包衣机腔体内气体部分的能量变化;E32表示包衣机腔体腔壁的能量变化;

其中,将包衣机腔体视为一个整体,通过第三压力传感器的变化、即测试包衣机腔体中压强的变化,从而得到包衣机腔体内气体部分的能量变化(由于包衣机腔体体积不变且比热容、摩尔质量均由气体组成成分确定),具体公式为:

式中,c3表示包衣机腔体内气体比热容;V3表示包衣机腔体的体积;M3表示包衣机腔体内气体的摩尔质量;ΔP表示包衣机腔体内的压强变化;

综合计算腔壁自身的变化以及其向外界环境进行能量辐射所损失的能量得到腔壁能量的变化,即:

E32=E321+E322

式中,E321表示腔壁自身的能量变化;E322表示腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量;

最后通过能量守恒定律测得义齿牙模在包衣机腔体中能量的变化量△E,然后得到义齿牙模在包衣机腔体中温度的变化量△T,最后得到义齿牙模在包衣机腔体中的温度T1,具体公式如下:

ΔE=E1-E2-E3

T1=T2+∫ΔTdt

式中,c4表示义齿牙模的比热容;m4表示义齿牙模的质量;T2表示义齿牙模进入流化床包衣机前的初始温度。

在生产过程中发现,包衣机腔体腔壁在水平方向上温度一致、在垂直方向上温度值存在差异,腔壁温度的垂直差异影响包衣机腔体内部气体、导致内部气体温度产生垂直差异;由于气体压强受温度影响,因此,若在包衣机腔体内单一布置某一点或某几点的压力传感器,无法准确得出包衣机腔体内的压强变化,进而导致包衣机腔体内气体部分的能量变化出现较大偏差,影响义齿牙模温度的测量与控制;

作进一步优化,所述测试包衣机腔体内气体部分的能量的方法具体为:将包衣机腔体在垂直方向上分为S段,每段左、右两侧对称布置一个第三压力传感器,然后先得出同一段内压力传感器的压强然后得到整个包衣机腔体内的压强变化ΔP;具体公式为:

作进一步优化,由于腔壁在水平方向上温度一致、在垂直方向上温度值存在差异,且底部到顶部温度依次递减;为了兼顾腔壁各处温度的同时消除垂直方向上温度的差异性,从而保证得到的整个包衣机腔体腔壁能量的精确性、确保最终得到义齿牙模温度的准确性,所述腔壁自身的能量变化的测试具体步骤为:

首先将包衣机腔体腔壁在垂直方向上分为N段,然后在包衣机腔体腔壁的两端以及段与段之间的分界点上分别设置温度传感器、从下至上依次编号为t0,t1,...,tN-1,tN;每段高度占包衣机腔体腔壁总高度的比例为r0,r1,...,rN-1

则所述腔壁自身的能量变化为:

式中,c5表示包衣机腔体腔壁的比热容;m5表示包衣机腔体腔壁的质量;ΔTi表示包衣机腔体垂直方向上第i段的温度变化。

作进一步优化,所述腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量通过测量包衣机腔体腔壁温度以及外界环境温度得到;具体如下:

E322=αA(Tw-T3);

式中,α表示包衣机腔体腔体表面传热系数;A表示传热面积;Tw表示包衣机腔体腔壁温度;T3表示外界环境温度;

包衣机腔体为封闭腔体且包衣机腔体腔壁温度大于外界环境温度,通过对流传热热损失的能量E3221以及辐射传热热损失的能量E3222得到腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量,即:

E322=E3221+E3222

E3221=αcAw1(Tw-T3);

E3222=αqAw2(Tw-T3);

式中,αc表示对流传热表面传热系数;Aw1表示对流传热面积;αq表示辐射传热表面传热系数;Aw2表示辐射传热面积;

对流传热与辐射传热均作用在包衣机腔体腔壁,故Aw1=Aw2

E322=(αcq)Aw(Tw-T3)=αTAw(Tw-T3);

式中,αT表示对流-辐射联合表面传热系数;Aw表示腔壁的传热面积、即整个包衣机腔体的面积;且αT=9.4+0.052(Tw-T3)。

本发明具有如下技术效果:

(1)采用本发明的装置进行义齿上瓷,流化床包衣机可以在保证上瓷均匀紧致的基础上,进行批量化作业,避免了瓷粉粉体的浪费,节省了大量人力物力,避免人工上瓷出现误差或过于依赖操作者的熟练程度以及经验判断,其生产工艺简单、可操作性高、可达到稳定机械化生产、一致性好。

(2)采用本发明的装置进行两次喷浆,解决了传统工艺生产质量不稳定的技术问题,所生产出的上瓷义齿各个部位以及多粒之间的瓷粉厚度均匀,多粒之间RSD可小于5%以下,而单粒之间多点的瓷粉厚度RSD均小于3%,瓷粉与义齿牙模粘合强,瓷粉不会脱落,其模拟碰撞实验掉粉率均为0.03%以下,义齿使用寿命高。

(3)采用本发明的装置,可有效、精确的测量出上瓷工艺中义齿牙模的温度,无需将传感器贴近义齿牙模、影响义齿牙模的上瓷,也不用测量作业腔内气体的温度(作业腔内气体分子运动剧烈,导致温度存在差异,若测量其内气体温度、存在较大误差)。该装置测量出的义齿牙模温度准确,误差较小,在不阻断正常生产进行的情况进行测量,从而保证了上瓷工艺中义齿牙模温度的可调可控,确保可义齿牙模与瓷粉悬液的有效结合,进一步保证上瓷厚度均匀,瓷粉与义齿牙模粘合强,瓷粉不会轻易脱落。

附图说明

图1为本发明实施例中义齿上瓷装置的结构示意图。

其中;1、包衣机腔体;11、气体分布器;12、第三压力传感器;13、温度传感器;2、进气管;21、第一气体流速传感器;22、第一压力传感器;3、出气管;31、第二气体流速传感器;32、第二压力传感器;4、喷雾系统;41、第一变频蠕动泵;42、第一保温搅拌罐;43、第二变频蠕动泵;44、第二保温搅拌罐;45、硅胶管;46、雾化枪;47、第一电磁阀;48、第二电磁阀;5、控制系统。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种智能化义齿上瓷装置,其特征在于,包括流化床包衣机,流化床包衣机包括包衣机腔体1、进气管2、出气管3、喷雾系统4以及控制系统5;包衣机腔体1下端连接进气管2且连接处设置第一气体流速传感器21以及第一压力传感器22,包衣机腔体1上端连接出气管3且连接处设置第二气体流速传感器31以及第二压力传感器32;喷雾系统4包括第一变频蠕动泵41、第一保温搅拌罐42、第二变频蠕动泵43、第二保温搅拌罐44、硅胶管45、雾化枪46,第一保温搅拌罐42通过硅胶管45连接第一变频蠕动泵41、然后再连接雾化枪46,第一变频蠕动泵41与雾化枪46连接的硅胶管45上设置第一电磁阀47,第二保温搅拌罐44通过硅胶管45连接第二变频蠕动泵43、然后再连接雾化枪46,第二变频蠕动泵43与雾化枪46连接的硅胶管45上设置第二电磁阀48,第一电磁阀47、第二电磁阀48分别控制第一保温搅拌罐42、第二保温搅拌罐44的出料且第一电磁阀47、第二电磁阀48互不干扰;雾化枪46均匀分布在包衣机腔体1内部、用于提供上瓷所需的浆料喷雾;包衣机腔体1内、与进气管2连接处上端设置气体分布器11,用于控制气体均匀分布以及收集上瓷后掉落的义齿。包衣机腔体1内部垂直方向分布若干温度传感器13以及均匀分布若干第三压力传感器12,具体为:将包衣机腔体1内在垂直方向上均匀分为S段,每段左、右两侧对称布置一个第三压力传感器12,将包衣机腔体1腔壁在垂直方向上分为N段,然后在包衣机腔体1腔壁的两端以及段与段之间的分界点上分别设置温度传感器13。控制系统5与流化床包衣机电性连接。

实施例2:

一种智能化义齿上瓷方法为:首先配制粘接剂(粘结剂可为本领域义齿使用的常规粘结剂,也可以特定配置,如粘接剂由聚丙烯酸树脂Ⅱ、海藻酸钠、明胶、二氧化钛与乙醇溶液组成,其质量比为聚丙烯酸树脂Ⅱ:海藻酸钠:明胶:二氧化钛:乙醇溶液=1~3:0.7~1.2:8~12:0.5~0.8:100;所述乙醇溶液的体积分数为20%~28%;所述二氧化钛粒径为20~50nm,所述明胶冻力值为260~280BLoomg),然后将粘接剂分为两部分,一部分粘结剂放入第一保温搅拌罐内进行搅拌,另一部分粘接剂中加入瓷粉放入第二保温搅拌罐进行搅拌分散均匀、作为喷浆液体,喷浆液体中瓷粉与粘接剂的质量比为1:30~35、优选1:32;取义齿牙模,置于包衣机腔体中作为底料,进行两次喷浆;

第一次喷浆是将义齿牙模置于包衣机腔体中,控制进气管进风温度110~120℃与进风量50~70m3/h,使得义齿牙模可在包衣机腔体中自由翻滚;通过上述监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法测量义齿牙模温度,包衣机腔体待义齿牙模温度达到需要温度后,开启第一电磁阀与第一变频蠕动泵、喷入第一保温搅拌罐内的粘接剂,设置第一变频蠕动泵喷浆速度为40~70ml/min、优选55ml/min,义齿牙模与第一次喷浆所用粘接剂的质量比为1:150~180、优选1:165;第一次喷浆粘接剂喷完之后,义齿牙模还需在包衣机腔体中干燥30~50min、优选40min,通过监控义齿牙模在包衣机腔体中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度,使得粘接剂在义齿表面形成粘接剂膜;

然后进行第二次喷浆,第二次喷浆是在第一次喷浆结束干燥后,开启第二电磁阀与第二变频蠕动泵同时关闭第一电磁阀与第一变频蠕动泵,将第二保温搅拌罐内的喷浆液体均匀喷于义齿表面,控制进气管进风温度120~130℃与进风量60~80m3/h,第二变频蠕动泵喷浆速度为40~70ml/min、优选55ml/min,喷浆过程中,必须保证义齿牙模在包衣机腔体中翻滚,义齿牙模与第二次喷浆液体的质量比为1:230~260、优选1:245,第二次喷浆液体喷完之后,还需在包衣机腔体中继续干燥2~3h、优选2.5h,通过监控义齿牙模在包衣机腔体中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度,使得瓷粉牢牢粘接在义齿牙模表面,随即进入后续工序。

实施例3:

在进行喷浆与干燥过程中,实时监控义齿在包衣机腔体中的温度,进而实时控制义齿牙模的温度,保证义齿牙模的温度可调可控;瓷粉悬液与义齿牙模结合时的温度是保证义齿上瓷质量的重要因素,若温度控制不好,可能导致瓷粉悬液与牙模无法完全结合或部分结合,导致上瓷厚度不均、瓷粉易脱落;但是,采用流化床包衣机进行上瓷过程中,义齿始终悬浮于气流中,无法直接通过传感器测量得到义齿温度,使得上瓷过程无法准确知晓义齿的温度,从而影响上瓷工艺;

监控上瓷过程中义齿在包衣机腔体中的温度:通过能量守恒定律得到义齿牙模在包衣机腔体中能量的变化量,然后通过能量与温度之间的关系得到义齿牙模在包衣机腔体中温度的变化量,最后将义齿牙模进入包衣机腔体前的初始温度与义齿牙模在包衣机腔体中温度的变化量相加、得到义齿牙模在包衣机腔体中的温度;

能量与温度的关联公式为:

E=cmT=cnMT

具体步骤为:

首先测量出进气管与包衣机腔体连接处、出气管与包衣机腔体连接处的横截面积,然后分别通过第一气体流速传感器、第一压力传感器、第二气体流速传感器以及第二压力传感器,在上瓷过程中分别测试进气孔与出气孔的气体速度、压强,得到流化床包衣机进气热风的能量和排气热风的能量;在整个义齿生产过程中的分析气体流速和温度,流化床包衣机进风温度在110~130℃,进风量为50~80m3/h,可以近似其为比热比不变的完全气体;

具体公式如下:

PV=nRT;

式中,E1表示流化床包衣机进气热风的能量;c1表示进气气体比热容;P1表示进气处压强,通过进气孔压力传感器得到;M1表示进气气体摩尔质量;v1表示进气气体流速,通过进气孔的气体流速传感器得到;s1表示进气孔横截面积;Δt1表示时间微量,为通过进气管与包衣机腔体连接处的一小段时间;E2表示流化床包衣机排气热风的能量;c2表示出气气体比热容;P2表示出气处压强,通过出气孔压力传感器得到;M2表示出气气体摩尔质量;v2表示出气气体流速,通过出气孔的气体流速传感器得到;s2表示出气孔横截面积;Δt2表示时间微量,为通过出气管与包衣机腔体连接处的一小段时间;R为一常量;

然后通过包衣机腔体内气体部分的能量变化以及包衣机腔体腔壁的能量变化得到流化床包衣机包衣机腔体的整体能量变化,具体公式为:

E3=E31+E32

式中,E3表示包衣机腔体的整体能量变化;E31表示包衣机腔体内气体部分的能量变化;E32表示包衣机腔体腔壁的能量变化;

其中,将包衣机腔体视为一个整体,通过第三压力传感器的变化、即测试包衣机腔体中压强的变化,从而得到包衣机腔体内气体部分的能量变化(由于包衣机腔体体积不变且比热容、摩尔质量均由气体组成成分确定),具体公式为:

式中,c3表示包衣机腔体内气体比热容;V3表示包衣机腔体的体积;M3表示包衣机腔体内气体的摩尔质量;ΔP表示包衣机腔体内的压强变化;

在生产过程中发现,包衣机腔体腔壁在水平方向上温度一致、在垂直方向上温度值存在差异,腔壁温度的垂直差异影响包衣机腔体内部气体、导致内部气体温度产生垂直差异;由于气体压强受温度影响,因此,若在包衣机腔体内单一布置某一点或某几点的压力传感器,无法准确得出包衣机腔体内的压强变化,进而导致包衣机腔体内气体部分的能量变化出现较大偏差,影响义齿牙模温度的测量与控制;

测试包衣机腔体内气体部分的能量的方法具体为:将包衣机腔体在垂直方向上分为S段,每段左、右两侧对称布置一个第三压力传感器,然后先得出同一段内压力传感器的压强然后得到整个包衣机腔体内的压强变化ΔP;具体公式为:

综合计算腔壁自身的变化以及其向外界环境进行能量辐射所损失的能量得到腔壁能量的变化,即:

E32=E321+E322

式中,E321表示腔壁自身的能量变化;E322表示腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量;

由于腔壁在水平方向上温度一致、在垂直方向上温度值存在差异,且底部到顶部温度依次递减;为了兼顾腔壁各处温度的同时消除垂直方向上温度的差异性,从而保证得到的整个包衣机腔体腔壁能量的精确性、确保最终得到义齿牙模温度的准确性,腔壁自身的能量变化的测试具体步骤为:

首先将包衣机腔体腔壁在垂直方向上分为N段,然后在包衣机腔体腔壁的两端以及段与段之间的分界点上分别设置温度传感器、从下至上依次编号为t0,t1,...,tN-1,tN;每段高度占包衣机腔体腔壁总高度的比例为r0,r1,...,rN-1

则腔壁自身的能量变化为:

式中,c5表示包衣机腔体腔壁的比热容;m5表示包衣机腔体腔壁的质量;ΔTi表示包衣机腔体腔壁垂直方向上第i段的温度变化。

腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量通过测量作业腔腔壁温度以及外界环境温度得到;具体如下:

E322=αA(Tw-T3);

式中,α表示作业腔腔体表面传热系数;A表示传热面积;Tw表示作业腔腔壁温度;T3表示外界环境温度;

包衣机腔体为封闭腔体且包衣机腔体腔壁温度大于外界环境温度,通过对流传热热损失的能量E3221以及辐射传热热损失的能量E3222得到腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量,即:

E322=E3221+E3222

E3221=αcAw1(Tw-T3);

E3222=αqAw2(Tw-T3);

式中,αc表示对流传热表面传热系数;Aw1表示对流传热面积;αq表示辐射传热表面传热系数;Aw2表示辐射传热面积;

对流传热与辐射传热均作用在作业腔腔壁,故Aw1=Aw2

E322=(αcq)Aw(Tw-T3)=αTAw(Tw-T3);

式中,αT表示对流-辐射联合表面传热系数;Aw表示腔壁的传热面积、即整个作业腔的面积;且αT=9.4+0.052(Tw-T3)。

综上,腔壁能量的变化为:

最后通过能量守恒定律测得义齿牙模在包衣机腔体中能量的变化量△E,然后得到义齿牙模在包衣机腔体中温度的变化量△T,最后得到义齿牙模在包衣机腔体中的温度T1,具体公式如下:

ΔE=E1-E2-E3=E1-E2-(E31+E321+E322);

T1=T2+∫ΔTdt

式中,c4表示义齿的比热容;m4表示义齿的质量;T2表示义齿进入包衣机腔体前的初始温度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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