一种孔型轧机的温度检测系统的制作方法

文档序号:15477128发布日期:2018-09-18 21:42阅读:134来源:国知局

本实用新型属于孔型轧机温度技术领域,具体涉及一种孔型轧机的温度检测系统。



背景技术:

孔型轧机是一种在轧辊辊面上设置若干个环形凹槽并形成孔型,用以轧制一定规格金属坯料的机械设备。通常,孔型轧制现场采用的是非全自动加工机床,即通过人工为轧辊加工口喂料,喂料结束后工件受轧辊的拖动通过孔型。在加工过程中无法查看轧辊与工件接触之间温度,从而无法得知加工件表面的温度,但是,当加工件表面的温度过高或者过低都会使所轧制的加工件为不合格品,从而使得加工后的工件中存在较多的不合格品,生产产品的质量难以保证。所以在加工过程中对轧辊与工件接触之间温度进行实时监测,以提高加工件的合格情况是非常重要的。因此,现如今缺少一种结构简单且设计合理的孔型轧机的温度检测系统,通过对轧辊与工件接触之间温度的实时检测,以检测到工件处于轧辊间的真实温度,从而便于工件轧制,提高工件的合格率。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种孔型轧机的温度检测系统,其结构简单,设计合理,通过对轧辊与工件接触之间温度的实时检测,以检测到工件处于轧辊间的真实温度,从而便于工件轧制,提高工件的合格率,实用性强。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种孔型轧机的温度检测系统,其特征在于:包括微控制器、用于检测孔型轧机中轧辊与工件接触之间温度的温度传感器和设置在监控室内的监控终端,以及与微控制器相接的数据存储器,所述温度传感器的输出端与微控制器的输入端之间接有信号调理模块,所述微控制器的输入端接有参数设置模块,所述微控制器的输出端接有语音播报模块,所述信号调理模块包括依次相接的信号转换模块、电压偏置模块、信号隔离模块和信号放大电路,所述信号放大电路的输出端与微控制器的输入端相接,所述监控终端通过串口通信模块与微控制器进行数据通信,所述串口通信模块包括第一RS484/RS232收发器、第二RS484/RS232收发器和连接于第一RS484/RS232收发器与微控制器之间的通信隔离模块,所述通信隔离模块与微控制器相接,所述第二RS484/RS232收发器与监控终端相接。

上述的一种孔型轧机的温度检测系统,其特征在于:所述信号调理模块包括还包括供电模块,所述供电模块为信号转换模块、电压偏置模块和信号放大电路供电。

上述的一种孔型轧机的温度检测系统,其特征在于:所述信号转换模块包括芯片RCV420,所述芯片RCV420的第2引脚接地,所述芯片RCV420的第3引脚分两路,一路与稳压管DA3的阴极相接,另一路与稳压管DA4的阴极相接;所述稳压管DA3的阳极与温度传感器的输出端相接,所述稳压管DA4的阳极接地,所述芯片RCV420的第4引脚分两路,一路与供电模块的-15V电源输出端相接,另一路与极性电容CA5的负极相接;所述芯片RCV420的第7引脚、所述极性电容CA5的正极与所述芯片RCV420的第13引脚均接地,所述芯片RCV420的第7引脚经非极性电容CA14接地,所述芯片RCV420的第16引脚分两路,一路与供电模块的+15V电源输出端相接,另一路与极性电容CA6的正极相接;所述极性电容CA6的负极接地,所述芯片RCV420的第10引脚、第11引脚和第12引脚均接地,所述芯片RCV420的第14引脚与芯片RCV420的第15引脚的连接端为信号转换模块的输出端。

上述的一种孔型轧机的温度检测系统,其特征在于:所述电压偏置模块包括型号为OP07的芯片UA4,所述芯片UA4的第2引脚分两路,一路与电阻RA5的一端相接,另一路与电阻RA8的一端相接;所述电阻RA5的另一端分四路,第一路与非极性电容CA7的一端相接,第二路经电阻RA4与芯片TL431的第1引脚相接,第三路与芯片TL431的第3引脚相接,第四路经电阻RA3与供电模块的+15V电源输出端相接;所述非极性电容CA7的一端分两路,一路与芯片TL431的第2引脚相接,另一路接地;所述芯片UA4的第3引脚分两路,一路经电阻RA7接地,另一路经电阻RA6与信号转换模块的输出端相接;所述芯片UA4的第4引脚分两路,一路与供电模块的-15V电源输出端相接,另一路经非极性电容CA8接地;所述芯片UA4的第6引脚分两路,一路与电阻RA8的另一端相接,另一路为电压偏置模块的输出端;所述芯片UA4的第7引脚分两路,一路与供电模块的+15V电源输出端相接,另一路经非极性电容CA9接地。

上述的一种孔型轧机的温度检测系统,其特征在于:所述信号放大电路包括型号为OP07的芯片UA6,所述芯片UA6的第2引脚分两路,一路与电阻RA11的一端相接,另一路与非极性电容CA12的一端相接;所述电阻RA11的另一端分三路,一路经非极性电容CA10接地,另一路与电阻RA10的一端相接,第三路经电阻RA9与信号隔离模块的输出端相接;所述芯片UA6的第3引脚接地,所述芯片UA6的第4引脚分两路,一路经非极性电容CA11接地,另一路与供电模块的-15V电源输出端相接;所述芯片UA6的第7引脚分两路,一路经非极性电容CA13接地,另一路与供电模块的+15V电源输出端相接;所述芯片UA6的第6引脚与电阻RA12的一端相接,所述电阻RA12的另一端分三路,一路与电阻RA10的另一端相接,另一路与非极性电容CA12的另一端相接,第三路与微控制器相接。

上述的一种孔型轧机的温度检测系统,其特征在于:所述信号隔离模块包括隔离芯片ISO124P或者隔离芯片ISO122P。

上述的一种孔型轧机的温度检测系统,其特征在于:所述通信隔离模块包括芯片ISO3080。

上述的一种孔型轧机的温度检测系统,其特征在于:所述供电模块为金升阳电源模块。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点:

1、本实用新型结构简单,设计合理,携带方便。

2、本实用新型设置温度传感器对孔型轧机中轧辊与工件接触之间的温度信号进行采集,从而将采集到的温度信号发送至信号调理模块,经过信号调理模块后发送至微控制器,微控制器经过处理得到孔型轧机中轧辊与工件接触之间的温度,通过对轧辊与工件接触之间温度的实时检测,以检测到工件处于轧辊间的真实温度,从而便于工件轧制,提高工件的合格率。

3、本实用新型设置信号调理模块,是为了将温度传感器出来的电流信号转换为微控制器能够识别的电压信号,并进行一定程度的放大,使得微控制器能准确地识别到模拟温度信号,从而使得微控制器通过集成的A/D转换模块得到温度值。

4、本实用新型设置监控终端,微控制器将处理得到的温度值通过串口通信模块发送至监控终端,使得监控室内的工作人员能实时掌握轧辊与工件接触之间温度,方便安全。

综上所述,本实用新型结构简单,设计合理,通过对轧辊与工件接触之间温度的实时检测,以检测到工件处于轧辊件的真实温度,从而便于工件轧制,提高工件的合格率,实用性强。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型信号转换模块的电路图。

图3为本实用新型电压骗纸模块的电路图。

图4为本实用新型信号放大电路的电路图。

附图标记说明:

1—微控制器; 2—温度传感器; 3—信号转换模块;

4—电压偏置模块; 5—信号隔离模块; 6—信号放大电路;

7—数据存储器; 8—参数设置模块; 9—供电模块;

10—语音播报模块; 11—第一RS484/RS232收发器;

12—通信隔离模块; 13—第二RS484/RS232收发器;

14—监控终端。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型包括微控制器1、用于检测孔型轧机中轧辊与工件接触之间温度的温度传感器2和设置在监控室内的监控终端14,以及与微控制器1相接的数据存储器7,所述温度传感器2的输出端与微控制器1的输入端之间接有信号调理模块,所述微控制器1的输入端接有参数设置模块8,所述微控制器1的输出端接有语音播报模块10,所述信号调理模块包括依次相接的信号转换模块3、电压偏置模块4、信号隔离模块5和信号放大电路6,所述信号放大电路6的输出端与微控制器1的输入端相接,所述监控终端14通过串口通信模块与微控制器1进行数据通信,所述串口通信模块包括第一RS484/RS232收发器11、第二RS484/RS232收发器13和连接于第一RS484/RS232收发器11与微控制器1之间的通信隔离模块12,所述通信隔离模块12与微控制器1相接,所述第二RS484/RS232收发器13与监控终端14相接。

本实施例中,设置温度传感器2对孔型轧机中轧辊与工件接触之间的温度信号进行采集,从而将采集到的温度信号发送至信号调理模块,经过信号调理模块后发送至微控制器1,微控制器1经过处理得到孔型轧机中轧辊与工件接触之间的温度,通过对轧辊与工件接触之间温度的实时检测,以检测到工件处于轧辊间的真实温度,从而便于工件轧制,提高工件的合格率。

本实施例中,设置信号调理模块,温度传感器2输出的信号为电流信号且数值较小,所述信号调理模块需要将电流信号转换为微控制器1能够识别的电压信号,并进行一定程度的放大。

本实施例中,设置通信隔离模块12,是因为在较远距离的数据传输时往往会有接地环路、瞬态电压等干扰,为保证串口通信模块的安全与可靠。

本实施例中,所述信号调理模块包括还包括供电模块9,所述供电模块9为信号转换模块3、电压偏置模块4和信号放大电路6供电。

本实施例中,设置供电模块9,是因为信号转换模块3、电压偏置模块4和信号放大电路6中需要-15V电源和+15V电源进行供电,因此,供电模块9采用金升阳电源模块WRA_CS_3W,供电模块9的输入为24V电压,供电模块9的输出为-15V电源和+15V电源。

如图2所示,本实施例中,所述信号转换模块3包括芯片RCV420,所述芯片RCV420的第2引脚接地,所述芯片RCV420的第3引脚分两路,一路与稳压管DA3的阴极相接,另一路与稳压管DA4的阴极相接;所述稳压管DA3的阳极与温度传感器2的输出端相接,所述稳压管DA4的阳极接地,所述芯片RCV420的第4引脚分两路,一路与供电模块9的-15V电源输出端相接,另一路与极性电容CA5的负极相接;所述芯片RCV420的第7引脚、所述极性电容CA5的正极与所述芯片RCV420的第13引脚均接地,所述芯片RCV420的第7引脚经非极性电容CA14接地,所述芯片RCV420的第16引脚分两路,一路与供电模块9的+15V电源输出端相接,另一路与极性电容CA6的正极相接;所述极性电容CA6的负极接地,所述芯片RCV420的第10引脚、第11引脚和第12引脚均接地,所述芯片RCV420的第14引脚与芯片RCV420的第15引脚的连接端为信号转换模块3的输出端。

如图3所示,本实施例中,所述电压偏置模块4包括型号为OP07的芯片UA4,所述芯片UA4的第2引脚分两路,一路与电阻RA5的一端相接,另一路与电阻RA8的一端相接;所述电阻RA5的另一端分四路,第一路与非极性电容CA7的一端相接,第二路经电阻RA4与芯片TL431的第1引脚相接,第三路与芯片TL431的第3引脚相接,第四路经电阻RA3与供电模块9的+15V电源输出端相接;所述非极性电容CA7的一端分两路,一路与芯片TL431的第2引脚相接,另一路接地;所述芯片UA4的第3引脚分两路,一路经电阻RA7接地,另一路经电阻RA6与信号转换模块3的输出端相接;所述芯片UA4的第4引脚分两路,一路与供电模块9的-15V电源输出端相接,另一路经非极性电容CA8接地;所述芯片UA4的第6引脚分两路,一路与电阻RA8的另一端相接,另一路为电压偏置模块4的输出端;所述芯片UA4的第7引脚分两路,一路与供电模块9的+15V电源输出端相接,另一路经非极性电容CA9接地。

如图4所示,本实施例中,所述信号放大电路6包括型号为OP07的芯片UA6,所述芯片UA6的第2引脚分两路,一路与电阻RA11的一端相接,另一路与非极性电容CA12的一端相接;所述电阻RA11的另一端分三路,一路经非极性电容CA10接地,另一路与电阻RA10的一端相接,第三路经电阻RA9与信号隔离模块5的输出端相接;所述芯片UA6的第3引脚接地,所述芯片UA6的第4引脚分两路,一路经非极性电容CA11接地,另一路与供电模块9的-15V电源输出端相接;所述芯片UA6的第7引脚分两路,一路经非极性电容CA13接地,另一路与供电模块9的+15V电源输出端相接;所述芯片UA6的第6引脚与电阻RA12的一端相接,所述电阻RA12的另一端分三路,一路与电阻RA10的另一端相接,另一路与非极性电容CA12的另一端相接,第三路与微控制器1相接。

本实施例中,所述信号隔离模块5包括隔离芯片ISO124P或者隔离芯片ISO122P。

本实施例中,所述通信隔离模块12包括芯片ISO3080。

本实施例中,所述供电模块9为金升阳电源模块。

本实施例中,设置信号转换模块3,是为了将温度传感器2输出的电流信号转换为电压信号;设置电压偏置模块4,是为了将信号转换模块3输出的电压信号进行2.5V电压偏置;设置信号隔离模块5,是为了将电压偏置模块4与信号放大电路6进行信号隔离,使得电压偏置模块4输出端的电压信号隔离,保证电压偏置模块4输出的电压信号稳定传输至信号放大电路6;设置信号放大电路6是为对信号隔离模块5输出的电压信号进行放大,以使微控制器1能够准确识别到电压放大信号。

本实施例中,所述微控制器1集成有A/D转换模块,从而将接收到的电压放大信号进行A/D转换,从而得到孔型轧机中轧辊与工件接触之间温度值。通过参数设置模块8预先设定温度阈值,微控制器1将处理得到的温度值与预先设定温度阈值进行比较,当微控制器1得到的温度值大于预先设定温度阈值,微控制器1控制语音播报模块10进行报警,提醒工作人员,减少工件不合格率;且微控制器1将处理得到的温度值存储至数据存储器7,从而便于对温度进行分析。微控制器1将处理得到的温度值依次通过第一RS484/RS232收发器11和第二RS484/RS232收发器13发送至监控终端14,使得监控室内的工作人员能实时掌握轧辊与工件接触之间温度,方便安全。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效装置变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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