CN111256877A - 一种缸体表面无线温度测量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缸体表面无线温度测量检测系统，包括温度传感器、信号处理单元，还包括隔热单元，缸体壁开有若干安装孔，所述温度传感器置于安装孔内，所述隔热单元设置在缸体外，所述信号处理单元连接温度传感器，信号处理单元设置在缸体外且通过隔热单元与缸体隔开。通过隔热单元使得电子元器件与高温环境隔离，保证电子设备的正常工作，完成温度的测量。本发明的实质性效果包括：通过隔热单元将各类电子元器件保护起来，防止高温对它们的损坏，使得温度检测更可靠，同时通过设置特殊的安装孔，实现测温点的合理分布，提高温度检测的精确度。

Description

一种缸体表面无线温度测量检测系统

技术领域

本发明涉及测温领域，特别涉及一种缸体表面无线温度测量检测系统。

背景技术

纸机烘缸是造纸生产过程中用于干燥纸张的主要设备。生产过程中，烘缸表面的温度是一个非常重要的工艺参数，烘缸表面温度高低将影响纸机的产量、纸的水分、严重时还会出现粘缸的现象，致使纸机停机。烘缸绕轴心连续运传，表面温度很难检测；目前主要采用接触式温度传感器进行测量，这种方法容易造成缸体表面划痕，破坏表面光洁度，容发生粘纸现象；另外一种方法式通进烘缸进口的蒸汽温度、压力、冷凝水温度、流量等参进行计算推测出表面温度，这种方法的不足之处在于，推测的温度值与实际值之间存在较大差异。针对这一问题，需开发出新的烘缸表面温度测量检测系统，提高纸机的运行质量。

如公开号CN104264524 A的发明公开了一种造纸机烘缸表面温度无线检测系统，包括镶嵌在烘缸工作壁面上的若干无线温度传感器、射频天线、无线数据接收器和工控机，其中，各个无线温度传感器之间连接有射频信号线，射频信号线的输出端与射频天线连接，射频天线安装于烘缸的侧壁上，射频天线将温度数据发送给无线数据接收器，无线数据接收器通过通讯电缆与工控机相连接。无线温度传感器安装于密封于凹槽内的密封盖，密封盖表与烘缸在同轮廓线上。

由于部份烘缸内部生产过程中通入高达100度以上的加热介质，造成工作壁面温度高，而将无线温度传感器嵌入烘缸工作壁面中凹槽会致使无线温度传感器无法正常工作，因此上述技术无法有效实现测温功能。

发明内容

针对现有技术中电子设备工作环境温度过高和结构设计缺陷导致无法正常的问题，本发明提供了一种缸体表面无线温度测量检测系统，通过隔热单元使得电子元器件与高温环境隔离，保证电子设备的正常工作，完成温度的测量。

以下是本发明的技术方案。

一种缸体表面无线温度测量检测系统，包括温度传感器及信号处理单元，还包括隔热单元，所述温度传感器置于缸体壁的安装孔内，所述隔热单元设置在缸体外，所述信号处理单元连接温度传感器，信号处理单元设置在缸体外且通过隔热单元与缸体隔开。为了检测缸体壁的温度，需要设置温度传感器，但工作时缸体内有高温物质，导致缸体本身温度较高，超过了电子元器件的正常工作温度，因此仅将温度传感器保持与缸体的接触，信号处理单元则需要通过隔热单元与缸体隔开，保证电子元器件的正常运行，实现可靠性较高的温度测量。

作为优选，所述信号处理单元包括温度转换模块及无线通讯模块，所述温度转换模块的输入端连接温度传感器，温度转换模块的输出端连接无线通讯模块，无线通讯模块与外部设备通讯。由温度转换模块将温度传感器的电信号进行处理，无线通讯模块将温度转换模块处理后的电信号转化为无线信号，发送至外部的显示设备或控制设备进行显示控制。

作为优选，所述安装孔为盲孔，安装孔垂直于缸体中轴线，温度传感器通过固定件固定于安装孔内，固定件与温度传感器之间通过弹性件抵接。固定件固定在安装孔后，弹性件将温度传感器抵接在安装孔内，这种方式操作难度低，且温度传感器与缸体接触紧密。

作为优选，所述安装孔朝缸体的内侧，缸体壁还设有密封口，温度传感器与信号处理单元通过密封线缆连接，密封线缆穿过密封口。密封线缆用于传输电信号，密封口可以防止缸体内物质漏出。

作为优选，所述安装孔为盲孔，安装孔平行于缸体中轴线，多个温度传感器设置在安装孔内，安装孔内填充导热介质，温度传感器与信号处理单元通过密封线缆连接，安装孔出口处密封。区别于上一种方案，这种方式易于温度传感器的拆卸和维护，另外由于缸体不同部位温度存在差异，通过平行于缸体中轴线的长条形安装孔以及导热介质，可以使得温度传感器检测到的温度更加准确，同时导热介质可以防止缸体旋转时温度传感器与安装孔内壁接触面的变化，提高检测温度的稳定性和可靠性。

另外安装孔也可以做成通孔，温度传感器顶部材料需与缸体材质一致，将温度传感器与缸体焊接在一起，后期烘缸整体打磨，保证烘缸表面的弧度和光滑度的一致性，此种结构测量响应时间加快；温度传感器也可采用小直径铠装温度传感器（如φ3mm,φ5mm）。

作为优选，所述安装孔中的多个温度传感器通过连接杆固定间隔。将一个安装孔内的温度传感器连接起来后，拆装更方便，且可以按照测温点的间隔要求设置，提高温度检测的精确度。

作为优选，所述隔热单元为隔热罩，隔热罩设置于缸体一端，隔热罩开口朝外，所述信号处理单元设置在隔热罩内。缸体温度较高，使用隔热罩将电源模块及信号处理单元保护起来，可以防止电子元器件烧坏。隔热罩的边缘可以直接延展至造纸机等机器的气罩，实现隔热罩两面的温度环境不同，起到为电子元器件降温的作用。

作为优选，所述隔热罩内设有若干叶片，叶片设置在隔热罩内侧边缘，每个叶片的重量根据信号处理单元的重量设置。隔热罩的隔热能力有限，为了防止温度过高，加设了叶片，利用缸体在工作时会旋转的特点，通过叶片使得隔热罩内的空气流动加剧，加速与外部的空气交换，起到散热的作用。叶片同时用于平衡电源模块及信号处理单元的重量，防止旋转时出现不稳定现象。

作为优选，所述隔热罩的内表面为波浪形曲面，曲面上的波浪形围绕隔热罩边缘排布。波浪形的作用类似叶片，也可以加速散热，区别是这种形式对于空气流动的影响程度较小，但制造成本低，结构更稳定。

本发明除了用于造纸机的烘缸，还可以应用于浆纱机、切片机、冷凝切片机、结晶切片机、冷凝结晶切片机等设备上的壁温测量。

本发明的实质性效果包括：通过隔热单元将各类电子元器件保护起来，防止高温对它们的损坏，使得温度检测更可靠，同时通过设置特殊的安装孔，实现测温点的合理分布，提高温度检测的精确度。

附图说明

图1是本发明实施例一的示意图；

图2是本发明实施例一的安装孔示意图；

图3是本发明实施例二的示意图；

图4是本发明实施例二的安装孔示意图。

图中：1-温度传感器、2-温度转换模块、3-无线发射模块、4-无线接收模块、5-隔热罩、6-气罩、7-安装孔、8-弹性件、9-缸体、10-密封口、11-叶片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。另外，为了更好的说明本发明，在下文中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未做详细描述，以便于凸显本发明的主旨。以下在本实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例一：

如图1所示是一种缸体9表面无线温度测量检测系统，包括缸体9、温度传感器1、电源模块及信号处理单元，还包括隔热单元，缸体9侧壁开有若干安装孔7，温度传感器1置于安装孔7内，隔热单元设置在缸体9外，信号处理单元连接温度传感器1，电源模块及信号处理单元设置在缸体9外且通过隔热单元与缸体9隔开。为了检测缸体9侧壁的温度，需要设置温度传感器1，但工作时缸体9内有高温物质，导致缸体9本身温度较高，超过了电子元器件的正常工作温度，因此仅将温度传感器1保持与缸体9的接触，电源模块及信号处理单元则需要通过隔热单元与缸体9隔开，保证电子元器件的正常运行，实现可靠性较高的温度测量。

信号处理单元包括温度转换模块2、无线发射模块3及无线接收模块4，温度转换模块2的输入端连接温度传感器1，温度转换模块2的输出端连接无线发射模块3，无线发射模块3及无线接收模块4与外部设备通讯。由温度转换模块2将温度传感器1的电信号进行处理，无线发射模块3将温度转换模块2处理后的电信号转化为无线信号，发送至外部的显示设备或控制设备进行显示控制。

如图2所示，安装孔7为盲孔，安装孔7垂直于缸体9中轴线，温度传感器1通过固定件固定于安装孔7内，固定件与温度传感器1之间通过弹性件8抵接。固定件固定在安装孔7后，弹性件8将温度传感器1抵接在安装孔7内，这种方式操作难度低，且温度传感器1与缸体9接触紧密。为了保证测量精度，盲孔底部与烘缸表面距离控制在3~10mm之间，确保温度响应的速度。

另外安装孔7也可以做成通孔，温度传感器1顶部材料需与缸体9材质一致，将温度传感器1与缸体9焊接在一起，后期烘缸整体打磨，保证烘缸表面的弧度和光滑度的一致性，此种结构测量响应时间加快；温度传感器1也可采用小直径铠装温度传感器1（如φ3mm,φ5mm）。

安装孔7朝缸体9的内侧，缸体9侧壁还设有密封口10，温度传感器1与信号处理单元通过密封线缆连接，密封线缆穿过密封口10。密封线缆用于传输电信号，密封口10可以防止缸体9内物质漏出。

这种结构把温度传感器1装在安装孔7中，温度传感器1与烘缸壁盲孔底部充分接触，确保温度变化及时的、准确的响应，安装孔7的开口带有螺纹，便于安装固定件；烘缸内部在生产过程中充满高温的蒸汽和冷凝水，为了确保系统的正常工作，防止传感器进水，线缆为防水、防高温线缆；温度传感器1的线缆需要穿过密封口10到外面，为了防止烘缸内的高温、高压的水蒸汽外泄，密封口10为耐高温、高压并具有较高的密封等级的密封口10。

本实施例的隔热单元为隔热罩5，隔热罩5设置于缸体9一端，隔热罩5开口朝外，电源模块及信号处理单元设置在隔热罩5内。缸体9温度较高，使用隔热罩5将电源模块及信号处理单元保护起来，可以防止电子元器件烧坏。隔热罩5的边缘延展至造纸机的气罩6处，在气罩6对应位置开一个略大于隔热罩5的开口，实现隔热罩5两面的温度环境不同，起到为电子元器件降温的作用。

另外隔热罩5内设有若干叶片11，叶片11设置在隔热罩5内侧边缘。隔热罩5的隔热能力有限，为了防止温度过高，加设了叶片11，利用缸体9在工作时会旋转的特点，通过叶片11使得隔热罩5内的空气流动加剧，加速与外部的空气交换，起到散热的作用。叶片11同时用于平衡电源模块及信号处理单元的重量，防止旋转时出现不稳定现象。

实施例二：

如图3及图4所示，本实施例与实施例一的区别在于，安装孔7平行于缸体9中轴线，多个温度传感器1设置在安装孔7内，安装孔7内填充导热介质，温度传感器1与信号处理单元通过密封线缆连接，安装孔7出口处密封。区别于上一种方案，这种方式易于温度传感器1的拆卸和维护，另外由于缸体9不同部位温度存在差异，通过平行于缸体9中轴线的长条形安装孔7以及导热介质，可以使得温度传感器1检测到的温度更加准确，同时导热介质可以防止缸体9旋转时温度传感器1与安装孔7内壁接触面的变化，提高检测温度的稳定性和可靠性。

安装孔7中的多个温度传感器1通过连接杆固定间隔。将一个安装孔7内的温度传感器1连接起来后，拆装更方便，且可以按照测温点的间隔要求设置，提高温度检测的精确度。

安装孔7的制作方法为，先在烘缸壁表面开一凹槽，在凹槽上面焊接与烘缸同材质的金属长条，形一个安装孔7，安装孔7内壁光滑，保证温度传感器1可以顺利地插入安装孔7内，安装孔7注入导热油或导热脂，同时由于烘缸高速旋转，在离心力作用下，温度传感器1可以与烘缸壁充分接触，确保温度传感器1能够准确测量出烘缸壁的温度，其中密封口10主要是为了防止导热油或导热脂的泄露。

隔热罩5的内表面为波浪形曲面，曲面上的波浪形围绕隔热罩5边缘排布。波浪形的作用类似叶片11，也可以加速散热，区别是这种形式对于空气流动的影响程度较小，但制造成本低，结构更稳定。

通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将具体装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

上所描述的关于结构的实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个结构，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，结构或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种缸体表面无线温度测量检测系统，包括温度传感器、信号处理单元，其特征在于，还包括隔热单元，所述温度传感器置于缸体壁的安装孔内，所述隔热单元设置在缸体外，所述信号处理单元连接温度传感器，信号处理单元设置在缸体外且通过隔热单元与缸体隔开。

2.根据权利要求1所述的一种缸体表面无线温度测量检测系统，其特征在于，所述信号处理单元包括温度转换模块及无线通讯模块，所述温度转换模块的输入端连接温度传感器，温度转换模块的输出端连接无线通讯模块，无线通讯模块与外部设备通讯。

3.根据权利要求1所述的一种缸体表面无线温度测量检测系统，其特征在于，所述安装孔为盲孔，安装孔垂直于缸体中轴线，温度传感器通过固定件固定于安装孔内，固定件与温度传感器需之间通过弹性件抵接。

4.根据权利要求3所述的一种缸体表面无线温度测量检测系统，其特征在于，所述安装孔朝缸体的内侧，缸体壁还设有密封口，温度传感器与信号处理单元通过密封线缆连接，密封线缆穿过密封口。

5.根据权利要求1所述的一种缸体表面无线温度测量检测系统，其特征在于，所述安装孔为盲孔，安装孔平行于缸体中轴线，多个温度传感器设置在安装孔内，安装孔内填充导热介质，温度传感器与信号处理单元通过密封线缆连接，安装孔出口处密封。

6.根据权利要求5所述的一种缸体表面无线温度测量检测系统，其特征在于，所述安装孔中的多个温度传感器通过连接杆固定间隔。

7.根据权利要求1或3或5所述的一种缸体表面无线温度测量检测系统，其特征在于，所述隔热单元为隔热罩，隔热罩设置于缸体一端，隔热罩开口朝外，所述信号处理单元设置在隔热罩内。

8.根据权利要求7所述的一种缸体表面无线温度测量检测系统，其特征在于，所述隔热罩内设有若干叶片，叶片设置在隔热罩内侧边缘，每个叶片的重量根据信号处理单元的重量设置。

9.根据权利要求7所述的一种缸体表面无线温度测量检测系统，其特征在于，所述隔热罩的内表面为波浪形曲面，曲面上的波浪形围绕隔热罩边缘排布。

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