一种尿素熔融喷浆造粒生产自动温控系统的制作方法

1.本发明涉及复合肥料生产设备技术领域，特别是涉及一种尿素熔融喷浆造粒生产自动温控系统。


背景技术：

2.目前，国内复合肥生产，主要有挤压法、团粒法、料浆法3种工艺。挤压法工艺目前产量较小；料浆法工艺因其生产规模、投资规模等因素制约，主要用在少数大型企业；而团粒法因具有工艺简单、投资少、操作便利等特点而被国内大多数厂家所采用，其缺点是生产中经验性因素比较多，产品对原料局限性比较大，特别是含氮、尿素高的复肥生产，甚是困难。而尿素熔融喷浆造粒生产工艺原理介于团粒法和料浆法之间，兼具两者优点，可显著提高产量，而且产品颗粒圆润光滑、强度高、不易结块，例如中国专利cn 102731171 b公开了一种固体尿素熔融喷浆造粒系统，通过蒸汽使进入熔化器内的固体尿素快速熔化，形成尿液，无需水液溶解，避免了有效养分流失；而在固体尿素融化处理过程中有严格的工艺指标，例如熔融槽内尿液温度必须满足系统设定温度范围内才能保证喷浆颗粒表面光滑、防止结块，然而现有的熔化器温控系统通常采用热电偶作为温度传感器进行温度采集，不仅存在时滞性高、温控反馈不及时的缺陷，同时在信号放大处理过程中容易产生温漂失调，产生的共模噪声会被之后被增益输出，成为误差电压，造成温度检测值与熔融槽内尿液实际温度存在偏差，从而严重影响温控系统精度，继而影响熔融喷浆造粒生产品质。
3.所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种尿素熔融喷浆造粒生产自动温控系统。
5.其解决的技术方案是：一种尿素熔融喷浆造粒生产自动温控系统，包括熔融槽和电控单元，熔融槽内设置有温度传感器，电控单元包括用于调节所述熔融槽加热温度的控制器，所述电控单元还包括温度采集信号放大电路、反馈稳定调节电路和滤波降噪电路，所述温度采集信号放大电路包括运放器ar1和跟随放大组件，运放器ar1的同相输入端通过rc滤波器连接所述温度传感器的信号输出端，运放器ar1的反相输入端通过电阻r2连接运放器ar1的输出端与所述跟随放大组件的输入端，所述跟随放大组件的输出端通过所述滤波降噪电路连接所述控制器，所述反馈稳定调节电路设置在运放器ar1的同相输入端与所述跟随放大组件的输出端之间。
6.优选的，所述跟随放大组件包括三极管t2与mos管q1，三极管t2的基极连接运放器ar1的输出端，三极管t2的集电极连接mos管q1的栅极和电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接+5v电源，并通过电阻r4连接mos管q1的漏极和电容c2的一端，三极管t2的发射极连接电容c2的另一端，并通过电阻r5接地，mos管q1的源极通过电阻r6接地。
7.优选的，所述反馈稳定调节电路包括设置在所述rc滤波器与运放器ar1的同相输
入端之间的三极管t1，三极管t1的集电极连接所述rc滤波器的输出端，并通过变阻器rp1连接电阻r8、电容c3的一端与运放器ar2的反相输入端，电阻r8与电容c3的另一端接地，三极管t1的发射极连接运放器ar1的同相输入端，三极管t1的基极通过电阻r9连接运放器ar2的输出端与电容c4的一端，运放器ar2的同相输入端连接电容c4的另一端，并通过电阻r7连接mos管q1的源极。
8.优选的，所述滤波降噪电路包括电阻r10、r11、电感l1与电容c6，电阻r10与电感l1的一端通过电容c5连接mos管q1的漏极，电感l1的另一端通过电容c6连接电阻r10的另一端、电阻r11的一端与所述控制器，电阻r11的另一端接地。
9.优选的，所述rc滤波器包括电阻r1和电容c3，电阻r1的一端连接所述温度传感器的信号输出端，电阻r1的另一端连接三极管t1的集电极，并通过电容c1接地。
10.优选的，所述温度传感器选用红外测温传感器。
11.通过以上技术方案，本发明的有益效果为：1.本发明采用红外测温传感器来对熔融槽内的加热温度进行采集，并将温度采集信号送入电控单元中进行调理，有效解决现有技术中存在温度传感器时滞性高、温控反馈不及时的缺陷，温度采集信号处理精确有效，温控系统精度高，有效提升尿素熔融喷浆造粒生产品质；2.采用反馈稳定调节电路对跟随放大组件的输出信号进行采样反馈调节，有效避免信号放大处理过程中产生温漂失调，消除误差电压，提升系统的自适应调节能力；3.采用滤波降噪电路对跟随放大组件的输出信号进行陷波处理，利用rlc陷波器原理抑制特定频率的电源噪声，进一步提升温度采集处理的准确度。
附图说明
12.图1为本发明电控单元的电路原理图。
具体实施方式
13.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
14.下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
15.一种尿素熔融喷浆造粒生产自动温控系统，包括熔融槽和电控单元，熔融槽内设置有温度传感器，电控单元包括用于调节所述熔融槽加热温度的控制器，具体设置时，熔融槽采用蒸汽加热源来对固体尿素融化处理，温度传感器选用红外测温传感器来对熔融槽内的加热温度进行采集，具有灵敏度高、采集精度高的特点。
16.如图1所示，电控单元还包括温度采集信号放大电路、反馈稳定调节电路和滤波降噪电路，所述温度采集信号放大电路包括运放器ar1和跟随放大组件，运放器ar1的同相输入端通过rc滤波器连接所述温度传感器的信号输出端，运放器ar1的反相输入端通过电阻r2连接运放器ar1的输出端与所述跟随放大组件的输入端，所述跟随放大组件的输出端通过所述滤波降噪电路连接所述控制器，所述反馈稳定调节电路设置在运放器ar1的同相输入端与所述跟随放大组件的输出端之间。
17.温度采集信号放大电路在处理过程中，首先采用运放器ar1对红外测温传感器的温度采集信号进行放大，利用电压跟随器原理快速提升采集信号强度，然后再送入跟随放大组件中进一步增强调节；跟随放大组件的具体结构包括三极管t2与mos管q1，三极管t2的基极连接运放器ar1的输出端，三极管t2的集电极连接mos管q1的栅极和电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接+5v电源，并通过电阻r4连接mos管q1的漏极和电容c2的一端，三极管t2的发射极连接电容c2的另一端，并通过电阻r5接地，mos管q1的源极通过电阻r6接地；其中，三极管t2与mos管q1组成复合管对运放器ar1的输出信号进行跟随放大，有效提升温度采集信号增强效率，同时在复合管放大过程中加入阻容滤波网络对温度采集信号进行滤波选频，有效消除外部高频杂波噪声，提升温度采集信号放大精度。
18.为了避免信号放大处理过程中产生温漂失调，采用反馈稳定调节电路对跟随放大组件的输出信号进行采样反馈调节；反馈稳定调节电路包括设置在所述rc滤波器与运放器ar1的同相输入端之间的三极管t1，三极管t1的集电极连接所述rc滤波器的输出端，并通过变阻器rp1连接电阻r8、电容c3的一端与运放器ar2的反相输入端，电阻r8与电容c3的另一端接地，三极管t1的发射极连接运放器ar1的同相输入端，三极管t1的基极通过电阻r9连接运放器ar2的输出端与电容c4的一端，运放器ar2的同相输入端连接电容c4的另一端，并通过电阻r7连接mos管q1的源极；其中，电阻r6与r7利用电阻分流原理对mos管q1的源极输出信号进行采样，并送至运放器ar2中进行同相放大，电容c4在运放过程中起到信号补偿的作用，保证采样放大输出持续稳定，同时电容c3在运放器ar2的反相输入端具有热噪声消除的作用，提升信号反馈精度；三极管t1作为调节管对温度采集信号处理进行调节处理，通过运放器ar2的输出信号对三极管t1的基极信号进行调剂，从而在信号出现失调时通过三极管t1对信号进行快速的反馈补偿，利用闭环反馈原理消除误差电压，提升系统的自适应调节能力。
19.进一步的，滤波降噪电路用于对跟随放大组件的输出信号进行陷波处理，滤波降噪电路的具体结构包括电阻r10、r11、电感l1与电容c6，电阻r10与电感l1的一端通过电容c5连接mos管q1的漏极，电感l1的另一端通过电容c6连接电阻r10的另一端、电阻r11的一端与所述控制器，电阻r11的另一端接地；其中，电容c5用于对跟随放大组件的输出信号进行耦合，然后由电阻r10、r11、电感l1与电容c6组成的rlc陷波器对温度采集信号进行陷波处理，通过陷波器来抑制特定频率的电源噪声，进一步提升温度采集处理的准确度。
20.进一步的，rc滤波器包括电阻r1和电容c3，电阻r1的一端连接所述温度传感器的信号输出端，电阻r1的另一端连接三极管t1的集电极，并通过电容c1接地；利用rc滤波器原理初步消除外界环境光产生的高频干扰对红外测温传感器产生的影响，降低温度采集信号放大电路中的噪声增益输出。
21.本发明在具体工作过程中，采用红外测温传感器来对熔融槽内的加热温度进行采集，并将温度采集信号送入电控单元中进行调理；首先温度采集信号放大电路对采集信号进行快速放大调节，并在放大过程中加入阻容滤波网络进行滤波选频，有效消除外部高频杂波噪声，提升温度采集信号放大精度；采用反馈稳定调节电路对跟随放大组件的输出信号进行采样反馈调节，有效避免信号放大处理过程中产生温漂失调，消除误差电压，提升系统的自适应调节能力；然后采用滤波降噪电路对跟随放大组件的输出信号进行陷波处理，利用rlc陷波器原理抑制特定频率的电源噪声，进一步提升温度采集处理的准确度；最后由
控制器对处理后的温度采集信号进行运算处理，并计算出熔融槽内物料的实时温度；控制器根据实时检测温度值来控制调节熔融槽加热温度，具体设置时，熔融槽加热自控下限设定115℃，上限设定为125℃，熔融槽内加热蒸汽压力为0.5-1.2mpa，当检测温度值超出设定范围时，控制器自动对熔融槽的蒸汽加热源气门进行开/断调节，从而使固体尿素融化温度始终处于系统设定范围内，改善喷浆效果；本发明有效解决现有技术中存在温度传感器时滞性高、温控反馈不及时的缺陷，温度采集信号处理精确有效，温控系统精度高，有效提升尿素熔融喷浆造粒生产品质。
22.以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。