高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，包括可编程控制器、电源、燃气调压阀、变频器、燃气喷嘴、高压风机、空气喷嘴、混合腔、燃烧器、远程监控设备、触控屏和数据存储器；在燃气喷嘴上设置有燃气压力传感器，且该燃气压力传感器通过燃气压力变送器与可编程控制电路相连接；在空气喷嘴上设置有空气压力传感器，且该空气压力传感器通过空气信号转换电路与可编程控制电路相连接；燃烧器上设置有直接与可编程控制器相连接的温度传感器。本发明提供一种高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，能够智能的完成对燃气与空气的配比过程，提高了燃气利用率，更好的节省了生产物资，降低了企业的生产成本。
【专利说明】
高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统
技术领域
[0001]本发明属于陶瓷窑炉智能操作领域，具体是指一种高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统。
【背景技术】
[0002]现今的工业生产中，工业窑炉常以燃气作为热源，而燃烧时燃气与空气的配比是否合理则直接影响了工业窑炉的能耗的大小。空气量过少时，燃气的燃烧不完全，而不完全燃烧所产生的物质中含有大量污染环境的物质，同时也造成了燃气能源的浪费；当空气量过大时，过量的空气排出时又带走大量的热量，加大了热量的损失。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述问题，提供一种高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，能够智能的完成对燃气与空气的配比过程，提高了燃气利用率，更好的节省了生产物资，降低了企业的生产成本。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:
[0005]高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，包括可编程控制器，连接在可编程控制器上的电源，分别与可编程控制器相连接的燃气调压阀和变频器，与燃气调压阀相连接的燃气喷嘴，与变频器相连接的高压风机，与高压风机相连接的空气喷嘴，同时与燃气喷嘴和空气喷嘴相连接的混合腔，与混合腔相连接的燃烧器，以及分别与可编程控制器相连接的远程监控设备、触控屏和数据存储器;远程控制器通过设置在其上的信号接收器与设置在可编程控制器上的信号发射电路无线连接;在燃气喷嘴上设置有燃气压力传感器，且该燃气压力传感器通过燃气压力变送器与可编程控制电路相连接;在空气喷嘴上设置有空气压力传感器，且该空气压力传感器通过空气信号转换电路与可编程控制电路相连接;燃烧器上设置有直接与可编程控制器相连接的温度传感器;所述信号发射电路的信号输入端与可编程控制器的信号输出端口相连接、信号输出端通过无线网络与信号接收器的信号接收端相连接;所述空气信号转换电路的信号输入端与空气压力传感器相连接、信号输出端与可编程控制器的信号输入端端口相连接。
[0006]作为优选，所述燃气压力传感器设置在燃气喷嘴的内壁上;所述空气压力传感器设置在空气喷嘴的内壁上。
[0007]作为优选，所述混合腔设置有两个气体入口与一个气体出口，其中一个气体入口与燃气喷嘴相连接、另一个气体入口与空气喷嘴相连接，气体出口则与燃烧器的进气口相连接。
[0008]作为优选，所述温度传感器设置在燃烧器的点火口处。
[0009]进一步的，所述空气信号转换电路由集成芯片Ul，集成芯片U2，运算放大器Pl，三极管VTl，三极管VT2，三极管VT3，正极与三极管VTl的基极相连接、负极接地的电容Cl，一端与电容Cl的正极相连接、另一端经电阻R2后与三极管VTl的集电极的电阻Rl，正极与电阻Rl和电阻R2的连接点相连接、负极经电阻R3后与三极管VT2的集电极相连接的电容C3，正极与三极管VTl的发射极相连接、负极经电阻R4后与三极管VT2的发射极相连接的电容C2，正极与集成芯片Ul的Vout管脚相连接、负极接地的电容C4，正极与电容C4的正极相连接、负极与电容C4的负极相连接的电容C5，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R6后与运算放大器Pl的输出端相连接的电容C6，与电容C6并联设置的电阻R5，以及正极与运算放大器Pl的负输入端相连接、负极与运算放大器Pl的输出端相连接的电容C7组成;其中，集成芯片Ul的型号为ADR433B，集成芯片U2的型号为AD5542C，电容C3的正极接12V电源，三极管VTl的发射极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的发射极与集成芯片Ul的Vin管脚相连接，集成芯片Ul的GND管脚接地，电容C5的正极同时与集成芯片U2的REFS管脚和REFF管脚相连接，集成芯片U2的DGND管脚、AGNDF管脚和AGNDS管脚相连接且接地，集成芯片U2的VDD管脚接12V电源，集成芯片U2的RFB管脚与三极管VT3的基极相连接，运算放大器Pl的正输入端与集成芯片U2的INV管脚相连接，运算放大器Pl的负输入端与集成芯片U2的Vout管脚相连接，三极管VTl的基极作为该空气信号转换电路的信号输入端，运算放大器Pl的输出端作为该空气信号转换电路的信号输出端。
[0010]再进一步的，所述信号发射电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，运算放大器P2，天线N，串接在三极管VT4的基极与集电极之间的电阻R7，正极经电阻R8后与三极管VT4的发射极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接的电容C8，正极经电阻R9后与电容C8的正极相连接、负极与电容C8的负极相连接的电容C9，与电容C9并联设置的电阻RlO，一端与电容C9的正极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电阻Rll，负极与三极管VT5的集电极相连接、正极接12V电源相连接的电容C10，与电容ClO并联设置的电阻R14，一端与电容ClO的正极相连接、另一端经电阻R12后与三极管VT6的发射极相连接的电阻R13，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与运算放大器P2的负输入端相连接的电阻Rl 5，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端与运算放大器P2的正输入端相连接的电阻R16，正极与运算放大器P2的负输入端相连接、负极与运算放大器P2的输出端相连接的电容CU，与电容Cll并联设置的电阻R17，以及正极经电阻R18后与运算放大器P2的输出端相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接的电容C12组成；其中，三极管VT4的集电极接12V电源，三极管VT5的发射极与三极管VT6的基极相连接，天线N与电容C12的正极相连接，三极管VT4的基极作为该信号发射电路的信号输入端，天线N作为该信号发射电路的信号输出端。
[0011]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0012](I)本发明能够自动收集燃气与空气的压力信息，以此作为判断燃气与空气混合比例的参数，通过可编程控制器自动调整风机的运行情况，完成了对燃气与空气混合比例的调整，以使得混合气体达到最优值，大大提高了系统的智能性，降低了操作难度，进一步节省了企业的生产资金。
[0013](2)本发明设置有空气信号转换电路，能够很好的将空气压力传感器中的的压力信号进行模数转换，使得该信号能够更好的被可编程控制器所识别，从而提高了可编程控制器的控制精度。
[0014](3)本发明设置有信号发射电路，很好的提高了发射信号的穿透能力，使得信号传输的距离大大加长，同时还能降低信号的辨识难度，提高了信号辨识的准确性。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构框图。
[0016]图2为本发明的空气信号转换电路的电路图。
[0017]图3为本发明的信号发射电路的电路图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0019]实施例
[0020]如图1所示，高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，包括可编程控制器，连接在可编程控制器上的电源，分别与可编程控制器相连接的燃气调压阀和变频器，与燃气调压阀相连接的燃气喷嘴，与变频器相连接的高压风机，与高压风机相连接的空气喷嘴，同时与燃气喷嘴和空气喷嘴相连接的混合腔，与混合腔相连接的燃烧器，以及分别与可编程控制器相连接的远程监控设备、触控屏和数据存储器;远程控制器通过设置在其上的信号接收器与设置在可编程控制器上的信号发射电路无线连接;在燃气喷嘴上设置有燃气压力传感器，且该燃气压力传感器通过燃气压力变送器与可编程控制电路相连接;在空气喷嘴上设置有空气压力传感器，且该空气压力传感器通过空气信号转换电路与可编程控制电路相连接;燃烧器上设置有直接与可编程控制器相连接的温度传感器;所述信号发射电路的信号输入端与可编程控制器的信号输出端口相连接、信号输出端通过无线网络与信号接收器的信号接收端相连接;所述空气信号转换电路的信号输入端与空气压力传感器相连接、信号输出端与可编程控制器的信号输入端端口相连接。
[0021]所述燃气压力传感器设置在燃气喷嘴的内壁上;所述空气压力传感器设置在空气喷嘴的内壁上。所述混合腔设置有两个气体入口与一个气体出口，其中一个气体入口与燃气喷嘴相连接、另一个气体入口与空气喷嘴相连接，气体出口则与燃烧器的进气口相连接。所述温度传感器设置在燃烧器的点火口处。远程监控设备为带显示器的计算机。
[0022]使用时，燃气压力变送器将设置在燃气喷嘴中的燃气压力传感器中的压力信息传送给可编程控制器，可编程控制器通过录入的参数对燃气调压阀进行调控，从而使得燃气喷嘴处的燃气压力达到预设值；同理空气信号转换电路将设置在空气喷嘴中的空气压力传感器中的压力信息传送给可编程控制器，可编程控制器根据录入的参数对变频器进行调控，从而到达调整高压风机的目的，最终使得空气喷嘴中的空气压力达到预设值;燃气与空气分别通过燃气喷嘴与空气喷嘴进入混合腔中进行混合，混合后的混合气体在燃烧器中被点燃进而作为热源进行加热，而设置在燃烧器点火口出的温度传感器则实时的将火焰的温度信息传递给可编程控制器，可编程控制器则根据实际需求调整燃气与空气的压力与混合比使得燃烧器的火焰温度达到预设值。
[0023]可编程控制器中的运行参数与预设参数通过触控屏进行显示与修改，可编程控制器中的预设参数可以设置多套，多余的参数设置将被存储在数据存储器中，在下次使用时直接调出即可。在使用过程中，可编程控制器将实时的参数数据通过信号发射电路发送给设置有信号接收器的远程监控设备，相关的操作人员可以通过远程监控设备完成对设备运行的监控，进而能够在设备运行数据异常时即时的对设备进行检修维护。
[0024]如图2所示，所述空气信号转换电路由集成芯片Ul，集成芯片U2，运算放大器Pl，三极管VTl，三极管VT2，三极管VT3，电阻Rl，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电容Cl，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，以及电容C7组成。
[0025]连接时，电容Cl的正极与三极管VTl的基极相连接、负极接地，电阻Rl的一端与电容Cl的正极相连接、另一端经电阻R2后与三极管VTl的集电极，电容C3的正极与电阻Rl和电阻R2的连接点相连接、负极经电阻R3后与三极管VT2的集电极相连接，电容C2的正极与三极管VTl的发射极相连接、负极经电阻R4后与三极管VT2的发射极相连接，电容C4的正极与集成芯片Ul的Vout管脚相连接、负极接地，电容C5的正极与电容C4的正极相连接、负极与电容C4的负极相连接，电容C6的正极与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R6后与运算放大器Pl的输出端相连接，电阻R5与电容C6并联设置，电容C7的正极与运算放大器Pl的负输入端相连接、负极与运算放大器Pl的输出端相连接。
[0026]其中，集成芯片Ul的型号为ADR433B，集成芯片U2的型号为AD5542C，电容C3的正极接12V电源，三极管VTl的发射极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的发射极与集成芯片Ul的Vin管脚相连接，集成芯片Ul的GND管脚接地，电容C5的正极同时与集成芯片U2的REFS管脚和REFF管脚相连接，集成芯片U2的DGND管脚、AGNDF管脚和AGNDS管脚相连接且接地，集成芯片U2的VDD管脚接12V电源，集成芯片U2的RFB管脚与三极管VT3的基极相连接，运算放大器Pl的正输入端与集成芯片U2的INV管脚相连接，运算放大器Pl的负输入端与集成芯片U2的Vout管脚相连接，三极管VTl的基极作为该空气信号转换电路的信号输入端，运算放大器Pl的输出端作为该空气信号转换电路的信号输出端;该信号输入端与空气压力传感器相连接、信号输出端与可编程控制器的信号输入端端口相连接。
[0027]如图3所示，所述信号发射电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，运算放大器P2，天线N，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻RlO，电阻Rl I，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻尺15，电阻1?16，电阻1?17，电阻1?18，电容08，电容09，电容(:10，电容(:11，以及电容(:12组成。
[0028]连接时，电阻R7串接在三极管VT4的基极与集电极之间，电容C8的正极经电阻R8后与三极管VT4的发射极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接，电容C9的正极经电阻R9后与电容C8的正极相连接、负极与电容C8的负极相连接，电阻RlO与电容C9并联设置，电阻RU的一端与电容C9的正极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接，电容ClO的负极与三极管VT5的集电极相连接、正极接12V电源相连接，电阻R14与电容ClO并联设置，电阻R13的一端与电容ClO的正极相连接、另一端经电阻R12后与三极管VT6的发射极相连接，电阻R15的一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与运算放大器P2的负输入端相连接，电阻Rl 6的一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端与运算放大器P2的正输入端相连接，电容Cl I的正极与运算放大器P2的负输入端相连接、负极与运算放大器P2的输出端相连接，电阻R17与电容Cll并联设置，电容C12的正极经电阻R18后与运算放大器P2的输出端相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接。
[0029]其中，三极管VT4的集电极接12V电源，三极管VT5的发射极与三极管VT6的基极相连接，天线N与电容C12的正极相连接，三极管VT4的基极作为该信号发射电路的信号输入端，天线N作为该信号发射电路的信号输出端;该信号输入端与可编程控制器的信号输出端口相连接、信号输出端通过无线网络与信号接收器的信号接收端相连接。
[0030]如上所述，便可很好的实现本发明。
【主权项】
1.高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，其特征在于:包括可编程控制器，连接在可编程控制器上的电源，分别与可编程控制器相连接的燃气调压阀和变频器，与燃气调压阀相连接的燃气喷嘴，与变频器相连接的高压风机，与高压风机相连接的空气喷嘴，同时与燃气喷嘴和空气喷嘴相连接的混合腔，与混合腔相连接的燃烧器，以及分别与可编程控制器相连接的远程监控设备、触控屏和数据存储器;远程控制器通过设置在其上的信号接收器与设置在可编程控制器上的信号发射电路无线连接;在燃气喷嘴上设置有燃气压力传感器，且该燃气压力传感器通过燃气压力变送器与可编程控制电路相连接;在空气喷嘴上设置有空气压力传感器，且该空气压力传感器通过空气信号转换电路与可编程控制电路相连接;燃烧器上设置有直接与可编程控制器相连接的温度传感器;所述信号发射电路的信号输入端与可编程控制器的信号输出端口相连接、信号输出端通过无线网络与信号接收器的信号接收端相连接;所述空气信号转换电路的信号输入端与空气压力传感器相连接、信号输出端与可编程控制器的信号输入端端口相连接。2.根据权利要求1所述的高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，其特征在于:所述燃气压力传感器设置在燃气喷嘴的内壁上;所述空气压力传感器设置在空气喷嘴的内壁上。3.根据权利要求2所述的高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，其特征在于:所述混合腔设置有两个气体入口与一个气体出口，其中一个气体入口与燃气喷嘴相连接、另一个气体入口与空气喷嘴相连接，气体出口则与燃烧器的进气口相连接。4.根据权利要求3所述的高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，其特征在于:所述温度传感器设置在燃烧器的点火口处。5.根据权利要求4所述的高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，其特征在于:所述空气信号转换电路由集成芯片Ul，集成芯片U2，运算放大器Pl，三极管VTl，三极管VT2，三极管VT3，正极与三极管VTl的基极相连接、负极接地的电容Cl，一端与电容Cl的正极相连接、另一端经电阻R2后与三极管VTl的集电极的电阻Rl，正极与电阻Rl和电阻R2的连接点相连接、负极经电阻R3后与三极管VT2的集电极相连接的电容C3，正极与三极管VTl的发射极相连接、负极经电阻R4后与三极管VT2的发射极相连接的电容C2，正极与集成芯片Ul的Vout管脚相连接、负极接地的电容C4，正极与电容C4的正极相连接、负极与电容C4的负极相连接的电容C5，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极经电阻R6后与运算放大器Pl的输出端相连接的电容C6，与电容C6并联设置的电阻R5，以及正极与运算放大器?1的负输入端相连接、负极与运算放大器Pl的输出端相连接的电容C7组成；其中，集成芯片Ul的型号为ADR433B，集成芯片U2的型号为AD5542C，电容C3的正极接12V电源，三极管VTl的发射极与三极管VT2的基极相连接，三极管VT2的发射极与集成芯片Ul的Vin管脚相连接，集成芯片Ul的GND管脚接地，电容C5的正极同时与集成芯片U2的REFS管脚和REFF管脚相连接，集成芯片U2的DGND管脚、AGNDF管脚和AGNDS管脚相连接且接地，集成芯片U2的VDD管脚接12V电源，集成芯片U2的RFB管脚与三极管VT3的基极相连接，运算放大器Pl的正输入端与集成芯片U2的INV管脚相连接，运算放大器Pl的负输入端与集成芯片U2的Vout管脚相连接，三极管VTl的基极作为该空气信号转换电路的信号输入端，运算放大器Pl的输出端作为该空气信号转换电路的信号输出端。6.根据权利要求5所述的高穿透窑炉节能空气信号智能控制系统，其特征在于:所述信号发射电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，运算放大器P2，天线N，串接在三极管VT4的基极与集电极之间的电阻R7，正极经电阻R8后与三极管VT4的发射极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接的电容C8，正极经电阻R9后与电容C8的正极相连接、负极与电容C8的负极相连接的电容C9，与电容C9并联设置的电阻RlO，一端与电容C9的正极相连接、另一端与三极管VT5的基极相连接的电阻Rll，负极与三极管VT5的集电极相连接、正极接12V电源相连接的电容C10，与电容ClO并联设置的电阻R14，一端与电容ClO的正极相连接、另一端经电阻R12后与三极管VT6的发射极相连接的电阻R13，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端与运算放大器P2的负输入端相连接的电阻R15，一端与三极管VT6的集电极相连接、另一端与运算放大器P2的正输入端相连接的电阻R16，正极与运算放大器P2的负输入端相连接、负极与运算放大器P2的输出端相连接的电容Cll，与电容Cll并联设置的电阻R17，以及正极经电阻R18后与运算放大器P2的输出端相连接、另一端与三极管VT6的集电极相连接的电容C12组成；其中，三极管VT4的集电极接12V电源，三极管VT5的发射极与三极管VT6的基极相连接，天线N与电容C12的正极相连接，三极管VT4的基极作为该信号发射电路的信号输入端，天线N作为该信号发射电路的信号输出端。
【文档编号】F27D19/00GK105841508SQ201610351795
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】王蓉
【申请人】成都中冶节能环保工程有限公司