CN108007606A - 一种干冰传输监测装置及其监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干冰传输监测装置及其检测方法，包括温度传感器组件以及检测处理单元，所述温度传感器组件置于干冰传输管道内，所述检测处理单元与所述温度传感器组件信号传输连接，所述监测方法包括在所述检测处理单元内输入检测对比处理程序，温度传感器根据预设的采样间隔时间进行温度采样，将检测到的温度信号传输至检测处理单元，由检测处理单元内的检测对比处理程序进行综合分析与对比并输出判断结果。所述干冰传输监测装置及其监测方法，其温度传感器监测的温度信息不仅及时且精准，而且能及时将监测信息进行反馈，另外，其监测方法能有效根据传感器的监测信息判定系统所处状态，实用性高。
Description
技术领域：
本发明涉及一种干冰传输监测装置及其监测方法，涉及干冰监测技术领域。
背景技术：
利用干冰粉末喷射技术来清洗固体表面的附着物，这种工艺越来越广泛地应用于工业生产，例如清除注塑零件的合模处溢出飞边、清洗激光切割的半导体芯片在切口上附着的熔渣等等。干冰清洗设备中，干冰粉末是由旋切刀头切削干冰块产生的。干冰粉末被传输管路中高速流动的干燥压缩空气所产生的负压吸入传输管道，送至使用它的目的地。在干冰粉末使用现场，混合着干冰粉末的压缩空气经喷嘴截流加速，喷射到被清洗物体的表面，利用干冰颗粒迅速升华所产生的微“爆破”力对附着物进行清除。而清洗过程中，一旦喷射气流中没有了干冰粉末，就会出现废品。更换工件重新开始一个清洗循环时需要确认管道中有干冰才能开始动作，否则也有可能出现废品。
在干冰粉碎机正常工作的情况下，造成管道中没有干冰传输的原因通常有两个，一是工作环境相对湿度较大，干冰切削刀片结霜打滑；二是传输管道中的压缩空气干燥程度不够造成管道结冰堵塞。生产实践中要求及时侦测传输管道中的干冰有无变化，以便及时急停报警，避免清洗不良的产品流入下一道工序。
而目前现有的干冰传输监测装置的监测效果不好，监测精度不高，且监测方法较为繁琐，因而对实际应用会产生较大的影响。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能对干冰传输情况进行快速监测并反馈及时的干冰传输监测装置及其监测方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种干冰传输监测装置，包括温度传感器组件以及检测处理单元，所述温度传感器组件置于干冰传输管道内，所述检测处理单元与所述温度传感器组件信号传输连接。
作为优选，所述温度传感器组件包括温度传感器，所述温度传感器置于干冰粉末与压缩空气输出汇集端的干冰传输管道内壁。
作为优选，所述温度传感器组件还包括转接座，所述转接座内部中空且其两端具有入口以及出口，所述出口与干冰传输管路的一端口对接连通，所述入口与干冰粉末与压缩空气输出汇集端口对接连通，温度传感器固定安装于转接座的内壁。
一种干冰传输监测装置的监测方法，在所述检测处理单元内输入检测对比处理程序，其程序内预设有温度下降阈值ΔT1(ΔT1<0)、温度上升阈值ΔT2(ΔT2>0)以及温度传感器的采样间隔时间Δt，温度传感器根据预设的采样间隔时间Δt进行温度采样，计算每次采样与上一次采样的温度差ΔT，并将温度差ΔT与预设的温度阈值ΔT1、ΔT2相比较，结合系统所处的工作状态进行综合分析与对比并输出判断结果。
其中，具体判断方法包括初始输入判定以及传输过程判定，
初始输入过程是指系统刚刚开始经干冰粉末传输管道向干冰传输管道混入干冰粉末的过程。在此阶段持续将每次采样计算出的温差ΔT与阈值ΔT1做比较，若ΔT<ΔT1(温度下降率大于其阈值)时，则表示从此次采样的时刻开始干冰传输管道内已输入干冰粉末，此后进入传输过程。
传输过程中，检测处理单元持续对温度传感器的测量温度进行采样，并将每次采样计算出的温差ΔT与预设温度上升阈值ΔT2相比较，若温差ΔT>ΔT2(温度上升率大于其阈值)，则可以判定从此次采样时刻开始干冰粉末传输管道停止向干冰传输管道输入干冰粉末。若此刻系统仍处于干冰传输状态，可以推定是干冰粉末制造设备异常，则控制报警器报警。
发生异常报警后继续对温度传感器进行采样并计算ΔT，若温度持续升高(保持ΔT>0),则判断为干冰粉末制造设备故障，比如干冰旋切马达故障，或旋切刀头结霜打滑，或干冰块耗尽；若异常报警(温度上升ΔT>ΔT2)后不久发生温度骤降(ΔT<0),则推定干冰粉末堵塞在干冰粉末传输管道内.上述根据异常报警后温度变化的走势推断出的故障原因可以显示于设备显示终端，提醒工作人员检修相应部位。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：所述干冰传输监测装置及其监测方法，其温度传感器监测的温度不受管路巨大热容的影响，而且不会由外部环境干扰，因而，其温度传感器监测的温度信息不仅及时且精准，而且能及时将监测信息进行反馈，另外，其监测方法能有效根据传感器的监测信息判定系统发生异常或故障的位置，进而能快速有效的提醒工作人员进行相应的响应操作，且其整体装置制作成本低，监测效果好，因而实用性高，适合推广应用。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1是本发明应用于干冰清洗设备上时的结构示意图；
图2是本发明的监测方法中的一种干冰传输过程的温度曲线示意图；
图3是本发明的监测方法中的另一种干冰传输过程的温度曲线示意图。
具体实施方式：
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围：
如图1所示，以所述干冰传输监测装置应用于干冰清洗设备中为例进行具体说明，其中干冰清洗设备包括干冰粉碎机1、干冰粉末传输管道2、压缩气源3、压缩空气传输管道4以及干冰传输管道5，其中，干冰粉末传输管道的一端管口与干冰粉碎机的出口连通，另一端与干冰传输管道连通，而所述压缩气源管道一端连通压缩气源，另一端连通干冰传输管道，因此，实际应用中，可以压缩空气传输管道和干冰粉末传输管道的交汇端口与干冰传输管道的一端口连通，在本实施例中，可以将压缩空气传输管道、干冰粉末传输管道、干冰传输管道之间通过金属的三通连通对接，而干冰传输管道的另一端则连接设备清洗口6。
所述监测装置包括温度传感器组件以及检测处理单元，所述检测处理单元与所述温度传感器组件信号传输连接，所述温度传感器组件包括转接座7以及温度传感器8，所述转接座7内部中空且其两端具有入口以及出口，所述入口连通干冰粉末传输管道末端和压缩空气传输管道末端的汇集出口，所述出口与连通清洗口的干冰传输管路的端口对接连通，在本实施例中，为方便安装，作为优选，所述入口、出口分别通过快接头9与汇集出口、干冰传输管道端口连接固定，所述温度传感器固定安装于转接座的内壁，其转接座设置为金属转接座。
上述监测装置应用于干冰清洗设备中时，正常的工作程序是首先启动压缩空气，这时温度传感器测到的是室温压缩空气的温度，一般为25℃左右，如图2、3中的曲线段101所示，开始清洗动作前启动干冰粉碎机，干冰粉末开始混入干冰传输管道中的压缩空气流，如图2、图3所示的曲线段102，转接座7中的气流温度迅速下降,温度传感器8每隔Δt时间(通常设为0.5-1.0秒)采样一次，当相邻两次采样的温度差(后一次采样温度减去前一次采样温度)小于设定阈值ΔT1(通常设定为-0.5--2.0℃)时，判定干冰传输管道中的压缩空气已经混入的干冰粉末，可以开始清洗动作了。
而在长时间输送干冰粉末后，如图2、图3中的曲线段103所示，转接座7中的气流温度稳定在一个较低的水平上。
而一旦干冰粉末停止混入压缩空气流，室温压缩空气迅速流经转接座7，转接座7中的气流温度会顺势上升，如图2中的曲线段104所示，温度传感器8相邻两次采样温度差若大于设定阈值ΔT2，则判定干冰粉末停止混入气流。如果这一“干冰粉末停止混入”现象不是清洗程序执行的结果，而是意外故障造成的，则需立即停止当前的生产程序，并报警。
在上述故障情况下温度传感器8继续侦测转接座7内气流的温度，可以按以下逻辑判断干冰粉末停止供应的原因：
若切削头仍在持续工作，温度传感器8侦测到的温度经过短暂的上升段后陡然下降，如图3中的曲线段106、107所示，说明干冰粉末堵塞在干冰粉末传输管道2中，-79.5℃固态干冰通过通道壁和快接头的金属迅速对转接座7降温，需停机，回温，清理通道2。
若切削头仍在持续工作，温度传感器8侦测到的温度持续不断地上升，如图2中的曲线段104所示，说明干冰粉末传输管道内已经没有干冰粉末了，干冰粉末停止供给的原因是干冰块耗尽，或切削刀头结霜打滑，或电机故障刀头停止运转。
上述干冰传输监测装置及其监测方法，其温度传感器监测的温度不受管路巨大热容的影响，也不会由外部环境干扰，因而，其温度传感器监测的温度信息不仅及时且精准，而且能及时将监测信息进行反馈，另外，其监测方法能有效根据传感器的监测信息进行判定系统故障发生的位置，进而能快速有效的提醒工作人员进行相应的相应操作，且其整体装置制作成本低，监测效果好，实用性高。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种干冰传输监测装置，其特征在于：包括温度传感器组件以及检测处理单元，所述温度传感器组件置于干冰传输管道内，所述检测处理单元与所述温度传感器组件信号传输连接。
2.根据权利要求1所述的一种干冰传输监测装置，其特征在于：所述温度传感器组件包括温度传感器，所述温度传感器置于干冰粉末与压缩空气输出汇集端的干冰传输管道内壁。
3.根据权利要求2所述的一种干冰传输监测装置，其特征在于：所述温度传感器组件还包括转接座，所述转接座内部中空且其两端具有入口以及出口，所述出口与干冰传输管路的一端口对接连通，所述入口与干冰粉末与压缩空气输出汇集端口对接连通，温度传感器固定安装于转接座的内壁。
4.根据权利要求2所述的一种干冰传输监测装置的监测方法，其特征在于：所述检测处理单元内置检测对比处理程序，其程序内预设有温度下降阈值ΔT1(ΔT1<0)和温度上升阈值ΔT2(ΔT2>0)，以及温度传感器的采样间隔时间Δt；温度传感器根据预设的采样间隔时间Δt进行温度采样，将检测到的温度信号传输至检测处理单元，由检测处理单元计算每次采样与上一次采样的温度差ΔT，并将温度差ΔT与预设的温度阈值ΔT1、ΔT2相比较，结合系统所处的工作状态进行综合分析与对比并输出判断结果。
其中，具体判断方法包括初始输入判定以及传输过程判定。
初始输入过程是指系统刚刚开始经干冰粉末传输管道向干冰传输管道混入干冰粉末的过程，在此阶段持续将每次采样计算出的温差ΔT与阈值ΔT1做比较，若ΔT<ΔT1(温度下降率大于其阈值)时，则表示从此次采样的时刻开始干冰传输管道内已输入干冰粉末，此后进入传输过程。
传输过程中，检测处理单元持续对温度传感器的测量温度进行采样，并将每次采样计算出的温差ΔT与预设温度上升阈值ΔT2相比较，若温差ΔT>ΔT2(温度上升率大于其阈值)，则可以判定从此次采样时刻开始干冰粉末传输管道停止向干冰传输管道输入干冰粉末。若此刻系统仍处于干冰传输状态，可以推定是干冰粉末制造设备异常，则控制报警器报警。
发生异常报警后继续对温度传感器进行采样并计算ΔT，若温度持续升高(保持ΔT>0),则判断为干冰粉末制造设备故障，比如干冰旋切马达故障，或旋切刀头结霜打滑，或干冰块耗尽；若异常报警(温度上升ΔT>ΔT2)后不久发生温度骤降(ΔT<0),则推定干冰粉末堵塞在干冰粉末传输管道内，上述根据异常报警后温度变化的走势推断出的故障原因可以显示于设备显示终端，提醒工作人员检修相应部位。
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