热牵伸辊旋转温度变送器研究与实现

作     者：周亮杰 

作者单位：郑州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：罗勇

授予年度：2012年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：旋转温度变送器 非接触式测温 非接触式供电 红外传输 热牵伸辊 

摘      要：热牵伸辊广泛应用在化纤纺织行业,是FDY (Full Drawn Yarn全拉伸丝)工艺中牵引拉伸的关键设备。辊表面的温度的稳定性和分布均匀性直接影响纺丝的品质,温度稳定性由测量终端、控温策略、加热器等因素综合决定,而分布均匀性则跟热辊的加热均温方式、辊体材质等因素有关。辊体温度测量准确与否,则直接影响温度控制效果,进而影响分布均匀性。而辊体运转时处于高速旋转,为测温电路的供电和信号传输增加了设计难度。 本文设计了一种应用于热牵伸辊表面温度测量的新型旋转温度变送器。该装置利用非接触式电能传输技术供电,解决辊体旋转状态下的测量电路供电问题,并使用红外传输通信技术,实现测量数据回传,解决了无线数据通讯与非接触式供电之间的电磁干扰问题。旋转温度变送器综合了两根PT100的测量结果,提高了测温的准确度。本装置在测温的同时,采用磁环和霍尔元件,对热辊转速进行测量。该装置内嵌高性能单片机,不仅能准确的计算辊体的温度,还可以智能分析辊体的运行状态,是集数据采集、分析、报警、通信于一体的智能终端设备。旋转温度变送器在软件设计上采用滑窗平均滤波算法抑制干扰,采用分段线性查表法提升测温准确性。 本文设计的旋转温度变送器目前运行在郑州纺机自控设备有限公司的热牵伸辊设备上,测温范围-4050摄氏度,精度0.15摄氏度,并具有辊过热、测温元件损坏等报警功能,可连续稳定运行3个月以上,设备测量准确,运行可靠,已进入量产阶段。