專利名稱：一種滾塑設備無線測溫裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及滾塑成型技術領域，尤其涉及一種滾塑設備溫度無線測試裝置，該測溫裝置適用于監(jiān)測滾塑成型工藝過程中烘箱內(nèi)部溫度、模具內(nèi)外壁溫度及物料溫度的實時變化。
背景技術：
滾塑成型技術適用于加工大尺寸的中空制品，具有非常廣泛的應用前景，溫度是影響滾塑成型工藝的主要因素，在滾塑設備結構、模具結構和聚合物原材料一定的情況下，滾塑成型的溫度參數(shù)對制品的質(zhì)量有直接的影響。目前的滾塑成型裝備沒有配備溫度實時監(jiān)測裝置，所以很難控制滾塑成型工藝過程中烘箱內(nèi)部的溫度、模具內(nèi)外壁的溫度和物料 的溫度變化。由于不能精確地監(jiān)測和調(diào)節(jié)滾塑成型工藝過程中的溫度參數(shù)，滾塑成型效率低、能耗大，所加工出的制品質(zhì)量精度不高，滾塑成型原材料的選擇應用受限，滾塑成型技術的應用領域受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有滾塑設備無法監(jiān)測滾塑成型工藝過程中溫度的實時變化，設計一種結構緊湊的溫度無線測試裝置，對滾塑成型工藝過程中烘箱內(nèi)部的溫度、模具內(nèi)外壁的溫度和物料的溫度變化進行實時的監(jiān)測，為控制和調(diào)節(jié)滾塑成型工藝的溫度參數(shù)提供依據(jù)，為滾塑裝備和模具的設計提供參考，從而提高滾塑成型效率、節(jié)約能耗，加工高精度的滾塑制品。本發(fā)明的技術方案是一種滾塑設備無線測溫裝置，主要包括測溫儀隔熱盒、測溫儀端蓋、信息采集模塊、信息處理模塊、FSK(即頻移鍵控，是利用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息)射頻發(fā)射器、電源、FSK射頻接收器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，測溫儀隔熱盒為有一開口的盒子，測溫儀隔熱盒與測溫儀端蓋扣緊，二者都具有隔熱層，使測溫儀隔熱盒的內(nèi)部保持在要求的范圍內(nèi)，所述的測溫儀隔熱盒安裝在滾塑設備的模具架上，信息采集模塊設置在測溫儀隔熱盒的底部，主要對滾塑成型工藝過程中烘箱內(nèi)部的溫度、模具內(nèi)外壁的溫度和物料的溫度變化進行采集，信息處理模塊設置在測溫儀隔熱盒的內(nèi)部，安裝在采集模塊安裝板上，對K型熱電偶所測得溫度變化數(shù)據(jù)進行處理，并轉化為電信號，F(xiàn)SK射頻發(fā)射器設置在測溫儀隔熱盒的內(nèi)部，安裝在發(fā)送模塊安裝板上，將處理后的溫度變化電信號發(fā)送到接受裝置，電源設置在測溫儀隔熱盒的內(nèi)部，安裝在發(fā)送模塊安裝板上，為信息采集模塊和信息處理模塊提供電能，F(xiàn)SK射頻接收器設置在滾塑設備的外部，接受FSK射頻發(fā)射器所發(fā)出的溫度變化信號，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設置在滾塑設備外部，處理、分析FSK射頻接收器所接受和采集的溫度變化信號，并反饋給滾塑設備控制系統(tǒng)。本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，測溫儀隔熱盒與測溫儀端蓋的扣緊方式可以是通過緊配合或在二者上設置掛鉤勾住，防止熱量從二者的結合部進入到測溫儀隔熱盒內(nèi)。測溫儀端蓋能夠方便地從測溫儀隔熱盒上打開，用于更換電池和測溫儀隔熱盒內(nèi)零部件的維護。
本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，所述的信息采集模塊包括K型熱電偶、熱電阻溫敏線、接線頭，接線頭均勻布置在測溫儀隔熱盒的底部端面上，用于安裝夾緊熱電阻溫敏線，K型熱電偶通過熱電阻溫敏線與信息采集模塊連接，其中K型熱電偶在滾塑設備中根據(jù)測溫對象分為四類，一類K型熱電偶安裝在模具內(nèi)部空間中，測量滾塑成型過程中物料的溫度變化，一類K型熱電偶安裝在模具的內(nèi)壁上，測量滾塑成型過程中模具的內(nèi)壁溫度變化，一類K型熱電偶安裝在模具的外壁上，測量滾塑成型過程中模具的外壁溫度變化，一類K型熱電偶均勻布置安裝在滾塑設備的模具架上，測量滾塑成型過程中烘箱內(nèi)部的溫度變化。本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，所述的測溫儀隔熱盒和測溫儀端蓋的隔熱層的結構材料相同，都包括測溫儀外壁、耐高溫隔熱材料、真空隔熱板、高分子相變材料、測溫儀內(nèi)壁共五層結構，測溫儀外壁屬于測溫儀隔熱盒的第一層材料，采用不銹鋼材料加工而成，構成測溫儀隔熱盒的主體結構，耐高溫隔熱材料屬于測溫儀隔熱盒的第二層材料，采用輕質(zhì)的低導熱系數(shù)耐高溫隔熱材料，真空隔熱板屬于測溫儀隔熱盒的第三層材料，主要由芯部隔熱材料、芯部封裹材料和真空封裹材料組成，將隔熱性能極強的開孔芯材在真空狀態(tài)下封裝而成，與溫儀外壁共同作用，用以壓實耐高溫隔熱材料，高分子相變材料屬于測溫儀隔熱盒的第四層材料，采用固-固相態(tài)結構，利用相變材料的熱能儲存和控制功能，保證物質(zhì)在相變的過程中溫度保持恒定，保證測溫儀隔熱盒的內(nèi)部溫度不會隨時間的增加而上升，測溫儀內(nèi)壁屬于測溫儀隔熱盒的第五層材料，采用低導熱系數(shù)的聚氨酯材料，與真空隔熱板共同作用，用以壓實高分子相變材料，耐高溫隔熱材料和高分子相變材料是此測溫儀隔熱盒的主要溫度隔熱防護材料，測溫儀外壁、真空隔熱板、測溫儀內(nèi)壁構成此測溫儀隔熱盒的主體框架結構，用于壓實、固定耐高溫隔熱材料和高分子相變材料，且自身具有一定的溫度隔熱效果。本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，在測溫儀隔熱盒的底部內(nèi)壁上布置底層隔熱板，底層隔熱板采用輕質(zhì)的低導熱系數(shù)耐高溫隔熱材料制成，用以安裝采集模塊安裝板。本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，在測溫儀隔熱盒的內(nèi)部設置防護罩，防護罩采用低導熱系數(shù)的聚氨酯材料，防護罩將FSK射頻發(fā)射器和電源罩住，用以保護FSK射頻發(fā)射器和電源。本實發(fā)明的有益效果是I.本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，通過采用新型耐高溫隔熱材料、真空隔熱板、高分子相變材料及多層隔溫防護結構的設計，解決了高精度溫度傳感器和信息處理儀器在滾塑設備烘箱內(nèi)部高溫環(huán)境下的使用，并且有效保證了儀器設備的測溫環(huán)境和精度。2.本發(fā)明實現(xiàn)了滾塑成型工藝過程中滾塑成型工藝過程中溫度參數(shù)的監(jiān)測和無線輸送，對滾塑成型工藝過程中烘箱內(nèi)部的溫度、模具內(nèi)外壁的溫度和物料的溫度變化進行實時的監(jiān)測，為控制和調(diào)節(jié)滾塑成型工藝的溫度參數(shù)提供依據(jù)，為滾塑裝備和模具的設計提供參考；通過監(jiān)測、調(diào)節(jié)滾塑成型工藝過程的最佳工作溫度，可顯著提高滾塑成型效率、節(jié)約能耗，提高制品的質(zhì)量和精度。


圖I是本發(fā)明一種 滾塑設備無線測溫裝置的設備連線示意圖。圖2是本發(fā)明的無線測溫裝置結構示意圖。圖3是圖2中的A-A、B-B剖面示意圖。圖中I-信息采集模塊，2-信息處理模塊，3-FSK射頻發(fā)射器，4_電源，5-FSK射頻接收器，6-數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，7-K型熱電偶，8-熱電阻溫敏線，9-接線頭，10-測溫儀隔熱盒，11-底層隔熱板，12-采集模塊安裝板，13-發(fā)送模塊安裝板，14-防護罩，15-測溫儀端蓋，16-測溫儀外壁，17-耐高溫隔熱材料，18-真空隔熱板，19-高分子相變材料，20-測溫儀內(nèi)壁。
具體實施例方式本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，設備連線示意圖如圖I，該無線測溫裝置包括信息采集模塊I、信息處理模塊2、FSK射頻發(fā)射器3、電源4、FSK射頻接收器5、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6，所述的信息采集模塊I、信息處理模塊2、FSK射頻發(fā)射器3和電源4設置在滾塑設備的烘箱內(nèi)部，F(xiàn)SK射頻接收器5和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6設置在滾塑設備的烘箱的外部，信息采集模塊I主要采集滾塑設備中各個測溫點的溫度變化情況，并輸送傳遞溫度信號，信息處理模塊2將信息采集模塊I采集的溫度信號轉換為電信號，F(xiàn)SK射頻發(fā)射器3將信息處理模塊2處理后的電信號發(fā)送到滾塑設備烘箱的外界，電源4為信息采集模塊I和信息處理模塊2提供電能，F(xiàn)SK射頻接收器5用于接受FSK射頻發(fā)射器3所發(fā)出的信號，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6用于處理和分析FSK射頻接收器5所接收和采集的溫度變化信號，并反饋給滾塑設備的控制系統(tǒng)。本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置的具體組成結構如圖2所示，所述的測溫儀隔熱盒10固定安裝在滾塑設備的模具架上，隨滾塑設備的模具架一起在滾塑設備的烘箱內(nèi)旋轉運動，信息采集模塊I設置在測溫儀隔熱盒10的底部，作為一個實施例，可以主要由六個K型熱電偶7、六根熱電阻溫敏線8、六個接線頭9組成，六個接線頭9均勻布置在測溫儀隔熱盒10的底部外端面上，用于安裝夾緊六根熱電阻溫敏線8，六個K型熱電偶7通過六根熱電阻溫敏線8與信息采集模塊I連接，其中六個K型熱電偶7在滾塑設備中根據(jù)測溫對象分為四類，其中一類K型熱電偶包括I個K型熱電偶，安裝在模具內(nèi)部空間中，測量滾塑成型過程中物料的溫度變化，一類K型熱電偶包括I個K型熱電偶，安裝在模具的內(nèi)壁上，測量滾塑成型過程中模具的內(nèi)壁溫度變化，一類K型熱電偶包括I個K型熱電偶，安裝在模具的外壁上，測量滾塑成型過程中模具的外壁溫度變化，一類K型熱電偶包括3個K型熱電偶，均勻布置安裝在滾塑設備的模具架上，測量滾塑成型過程中烘箱內(nèi)部的溫度變化。底層隔熱板11安裝在測溫儀隔熱盒10的底部內(nèi)壁上，采用輕質(zhì)的低導熱系數(shù)新型耐高溫隔熱材料，采集模塊安裝板12固定安裝在底層隔熱板11上，信息處理模塊2設置在測溫儀隔熱盒10的內(nèi)部，安裝在采集模塊安裝板12上，對六個K型熱電偶7所測得溫度變化數(shù)據(jù)進行處理，并轉化為電信號，發(fā)送模塊安裝板13安裝在信息處理模塊2上，用以安裝FSK射頻發(fā)射器3和電源4，F(xiàn)SK射頻發(fā)射器3設置在測溫儀隔熱盒10的內(nèi)部，固定安裝在發(fā)送模塊安裝板13上，將處理后的溫度變化電信號發(fā)送到接受裝置，電源4設置在測溫儀隔熱盒10的內(nèi)部，安裝在發(fā)送模塊安裝板13上，為信息采集模塊I和信息處理模塊2提供電能，防護罩14設置在測溫儀隔熱盒10的內(nèi)部，采用低導熱系數(shù)的聚氨酯材料，用以保護FSK射頻發(fā)射器3和電源4，測溫儀端蓋15設置在測溫儀隔熱盒10的頂部，可方便打開更換電源，用以隔溫保護測溫儀隔熱盒10的內(nèi)部儀器免受高溫損壞，F(xiàn)SK射頻接收器5設置在滾塑設備的外部，接受FSK射頻發(fā)射器3所發(fā)出的溫度變化信號，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6設置在滾塑設備外部，處理和分析FSK射頻接收器5所接受和采集的溫度變化信號，并反饋給滾塑設備的控制系統(tǒng)。本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，測溫儀隔熱盒10與測溫儀端蓋15的扣緊方式可以是通過緊配合或在二者上設置掛鉤勾住，防止熱量從二者的結合部進入到測溫儀隔熱盒內(nèi)。 本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，如圖3所示，所述的測溫儀隔熱盒10和測溫儀端蓋15的結構、材料完全一樣，包括測溫儀外壁16、耐高溫隔熱材料17、真空隔熱板18、高分子相變材料19、測溫儀內(nèi)壁20共5層結構，溫儀外壁16屬于測溫儀隔熱盒10的第一層材料，采用不銹鋼材料加工而成，構成測溫儀隔熱盒10的主體結構，耐高溫隔熱材料17屬于測溫儀隔熱盒10的第二層材料，采用輕質(zhì)的低導熱系數(shù)新型耐高溫隔熱材料，真空隔熱板18屬于測溫儀隔熱盒10的第三層材料，主要由芯部隔熱材料、芯部封裹材料和真空封裹材料組成，將隔熱性能極強的開孔芯材在真空狀態(tài)下封裝而成，與測溫儀外壁16共同作用，用以壓實耐高溫隔熱材料17，高分子相變材料19屬于測溫儀隔熱盒10的第四層材料，采用固-固相態(tài)結構，利用相變材料的熱能儲存和控制功能，保證物質(zhì)在相變的過程中溫度保持恒定，有儲能作用，保證測溫儀隔熱盒的內(nèi)部溫度不會隨時間的增加而上升，測溫儀內(nèi)壁20屬于測溫儀隔熱盒10的第五層材料，采用低導熱系數(shù)的聚氨酯材料，與真空隔熱板18共同作用，用以壓實高分子相變材料19，耐高溫隔熱材料17和高分子相變材料19是此測溫儀隔熱盒10的主要溫度隔熱防護材料，測溫儀外壁16、真空隔熱板18、測溫儀內(nèi)壁20構成此測溫儀隔熱盒10的主體框架結構，用于壓實、固定耐高溫隔熱材料17和高分子相變材料19，且自身具有一定的溫度隔熱效果。本發(fā)明一種滾塑設備無線測溫裝置，如圖3所示，測溫儀端蓋15的高分子相變材料19的中間部分增厚，使測溫儀端蓋15的高分子相變材料19和測溫儀內(nèi)壁20嵌入到測溫儀隔熱盒10的開口內(nèi)，由于高分子相變材料19的增多，使得接口處滲入測溫儀隔熱盒10內(nèi)的熱量提前被吸收，增強接口的阻熱效果。
權利要求
1.一種滾塑設備無線測溫裝置，其特征在于主要包括測溫儀隔熱盒、測溫儀端蓋、信息采集模塊、FSK射頻發(fā)射器、電源、FSK射頻接收器、信息處理模塊、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，信息采集模塊包括K型熱電偶、熱電阻溫敏線、接線頭，接線頭均勻布置在測溫儀隔熱盒的底部端面上，接線頭夾緊熱電阻溫敏線，K型熱電偶通過熱電阻溫敏線與信息采集模塊連接；測溫儀隔熱盒為有一開口的盒子，測溫儀隔熱盒與測溫儀端蓋扣緊，二者都具有隔熱層，所述的測溫儀隔熱盒安裝在滾塑設備的模具架上，信息采集模塊設置在測溫儀隔熱盒的底部，信息處理模塊設置在測溫儀隔熱盒的內(nèi)部，安裝在采集模塊安裝板上，對K型熱電偶所測得溫度變化數(shù)據(jù)進行處理，并轉化為電信號，F(xiàn)SK射頻發(fā)射器設置在測溫儀隔熱盒的內(nèi)部，安裝在發(fā)送模塊安裝板上，電源設置在測溫儀隔熱盒的內(nèi)部，安裝在發(fā)送模塊安裝板上，F(xiàn)SK射頻接收器設置在滾塑設備的外部，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也設置在滾塑設備外部。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種滾塑設備無線測溫裝置，其特征在于所述的K型熱電偶在滾塑設備中根據(jù)測溫對象分為四類，一類K型熱電偶安裝在模具內(nèi)部空間中，一類K型熱電偶安裝在模具的內(nèi)壁上，一類K型熱電偶安裝在模具的外壁上，一類K型熱電偶均勻布置安裝在滾塑設備的模具架上。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種滾塑設備無線測溫裝置，其特征在于測溫儀隔熱盒與測溫儀端蓋的扣緊方式是通過緊配合或在二者上設置掛鉤勾住。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種滾塑設備無線測溫裝置，其特征在于測溫儀隔熱盒與測溫儀端蓋二者的隔熱層的結構材料相同，都包括測溫儀外壁、耐高溫隔熱材料、真空隔熱板、高分子相變材料、測溫儀內(nèi)壁共五層結構依次布置。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種滾塑設備無線測溫裝置，其特征在于測溫儀隔熱盒與測溫儀端蓋二者的外壁屬于測溫儀隔熱盒的第一層材料，采用不銹鋼材料加工而成，構成測溫儀隔熱盒的主體結構，耐高溫隔熱材料屬于第二層材料，采用輕質(zhì)的低導熱系數(shù)耐高溫隔熱材料，真空隔熱板屬于第三層材料，主要由芯部隔熱材料、芯部封裹材料和真空封裹材料組成，將隔熱性能極強的開孔芯材在真空狀態(tài)下封裝而成，與溫儀外壁共同作用，用以壓實耐高溫隔熱材料，高分子相變材料屬于第四層材料，測溫儀內(nèi)壁屬于第五層材料，測溫儀內(nèi)壁采用低導熱系數(shù)的聚氨酯材料。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種滾塑設備無線測溫裝置，其特征在于在測溫儀隔熱盒的底部內(nèi)壁上布置底層隔熱板，底層隔熱板采用輕質(zhì)的低導熱系數(shù)耐高溫隔熱材料制成。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種滾塑設備無線測溫裝置，其特征在于在測溫儀隔熱盒的內(nèi)部設置防護罩，防護罩采用低導熱系數(shù)的聚氨酯材料，防護罩將FSK射頻發(fā)射器和電源罩住。
8.根據(jù)權利要求4所述的一種滾塑設備無線測溫裝置，其特征在于測溫儀端蓋的高分子相變材料的中間部分增厚，使測溫儀端蓋的高分子相變材料和測溫儀內(nèi)壁嵌入到測溫儀隔熱盒的開口內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滾塑設備溫度無線測試裝置，主要包括測溫儀隔熱盒、測溫儀端蓋、信息采集模塊、FSK射頻發(fā)射器、電源、FSK射頻接收器、信息處理模塊、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，信息采集模塊對滾塑機烘箱內(nèi)部的溫度、模具內(nèi)外壁的溫度和物料的溫度進行采集并轉化為電信號，F(xiàn)SK射頻發(fā)射器將處理后的電信號發(fā)送到接收裝置，F(xiàn)SK射頻接收器接收FSK射頻發(fā)射器發(fā)出的信號，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理、分析FSK射頻接收器所接收和采集的溫度變化信號，并反饋給滾塑設備控制系統(tǒng)。測溫儀隔熱盒與測溫儀端蓋的五層結構可有效保證儀器設備的測溫環(huán)境和精度。本發(fā)明測溫裝置可對溫度變化進行實時監(jiān)測，可顯著提高滾塑成型效率、節(jié)約能耗，提高制品的質(zhì)量和精度。
文檔編號B29C41/52GK102632577SQ20121015456
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權日2012年5月17日
發(fā)明者丁玉梅, 張磊, 楊衛(wèi)民, 秦柳, 邵劍波 申請人:北京化工大學