[實用新型]一種膠輥運行狀態監測裝置

有效

• 申請號: 201420587224.2
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN204162022U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 張成聯;趙曰永;徐偉;邱寶松
• 申請（專利權）人: 棗莊學院
• 主分類號: B65G43/02
• 分類號: B65G43/02;B65H26/00;B65H43/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;李闖

技術領域

本實用新型涉及壓力和溫度監測技術領域，尤其涉及一種膠輥運行狀態監測裝置。

背景技術

如圖1至圖8所示，膠輥一般是由金屬芯1、輥頸2和外覆膠層3組成；其中，外覆膠層3通常是由硬質膠層和外層膠構成。工業上所使用的工業膠輥在造紙、印染、印刷、糧食加工、冶金、塑料加工等領域中都得到了廣泛應用。

以造紙工藝中對紙面進行壓光處理的工業膠輥為例，在正常工作時，工業膠輥是不停轉動并且與擋板或其他工業膠輥相互擠壓的，這會使工業膠輥的外覆膠層3的表面溫度不斷升高，如果外覆膠層3的表面溫度無法得到有效控制，那么工業膠輥的外覆膠層3的表面會逐漸老化，甚至會導致膠層脫落。同時，正常工作中的膠輥表面的壓力分布是比較均勻的，但由于膠輥都是通過兩端進行固定安裝的，因此當膠輥較長時，膠輥表面極易出現受力不均的狀況，這可能造成膠輥表面局部受力過大，甚至會造成膠輥表面的橡膠層發生破損。由此可見，工業膠輥在運行過程中的表面溫度和所受壓力都會對膠輥的自身品質產生重要影響，因此一旦兩者出現異常，那么所生產出的紙張的質量會大幅下降。在現有技術中，沒有對工業膠輥運行過程中的表面溫度和所受壓力進行監測的裝置，這給工業膠輥的使用帶來很大不便。

發明內容

針對現有技術中的上述不足之處，本實用新型提供了一種膠輥運行狀態監測裝置，用于對工業膠輥的運行壓力和運行溫度等運行狀態進行監測。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種膠輥運行狀態監測裝置，包括：上位機、無線接收模塊、無線發射模塊、單片機、貼片溫度傳感器和壓力傳感器；

壓力傳感器設于膠輥的外覆膠層的表面或內部，并且與單片機電連接；貼片溫度傳感器設于膠輥的外覆膠層的內部，并且也與單片機電連接；單片機和無線發射模塊均設于膠輥的輥頸上，并且單片機與無線發射模塊電連接；無線發射模塊與無線接收模塊通過無線電波進行數據傳輸；無線接收模塊與上位機電連接；

單片機通過壓力傳感器采集膠輥的外覆膠層的運行壓力數據，并通過貼片溫度傳感器采集膠輥的外覆膠層的運行溫度數據，再將外覆膠層的運行壓力數據和運行溫度數據通過無線發射模塊發送給無線接收模塊；無線接收模塊接收外覆膠層的運行壓力數據和運行溫度數據，并發送給上位機。

優選地，貼片溫度傳感器為三個；這三個貼片溫度傳感器處于同于圓周上，并且沿膠輥的周向平均分布。優選地，貼片溫度傳感器與膠輥的外覆膠層的表面之間的距離不小于3mm，并且不大于20mm。

優選地，壓力傳感器為一組或多組；每組壓力傳感器包括一個用于測量膠輥徑向所受壓力的薄膜壓電傳感器和一個用于測量膠輥周向所受壓力的壓阻應變片；膠輥的外覆膠層的表面或內部設有至少一個壓力測量點，而每個壓力測量點設置一組壓力傳感器。

優選地，當壓力傳感器設于膠輥的外覆膠層的內部時，壓力傳感器距離外覆膠層的表面不大于15mm。優選地，膠輥的輥頸上設有導電環；壓力傳感器和貼片溫度傳感器通過導電環與單片機電連接。優選地，單片機的外部設有金屬防爆殼；單片機通過該金屬防爆殼固定在膠輥的輥頸上。

優選地，無線發射模塊與無線接收模塊是基于IEEE802.15.4的通信電路。優選地，無線接收模塊與上位機通過PCI接口、PCI-E接口、USB接口或RS232串口連接。優選地，單片機采用本安型STM32單片機；無線發射模塊采用基于nRF2401射頻收發芯片的無線發射電路；無線接收模塊采用基于nRF2401射頻收發芯片的無線接收電路。

由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例所提供的膠輥運行狀態監測裝置通過薄膜壓電傳感器獲取膠輥徑向所受壓力值，通過壓阻應變片獲取膠輥周向所受壓力值，通過貼片溫度傳感器12獲取膠輥運行溫度值，這些壓力數據和溫度數據經單片機13的處理后，通過無線發射模塊14發送給無線接收模塊15；無線接收模塊15接收這些壓力數據并解析出膠輥徑向所受壓力的數據、膠輥周向所受壓力的數據以及膠輥的運行溫度數據，再發送給上位機16，以供監測、分析、記錄、存儲。由此可見，本實用新型實施例所提供的膠輥運行狀態監測裝置不僅結構簡單、測量精度高、安全可靠、防爆防腐蝕，而且能夠對工業膠輥的運行壓力和運行溫度等運行狀態進行監測，從而可以提高工業膠輥固定安裝的準確性，以及工業膠輥所加工出產品的產品質量。

附圖說明