[發(fā)明專利]電磁加熱輥控溫系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710058917.0
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN108345329A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒斌;劉貴發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)凈電子科技有限公司
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 上海隆天律師事務(wù)所 31282
• 代理人: 臧云霄;鐘宗

本發(fā)明提供了電磁加熱輥控溫系統(tǒng)及其方法，其系統(tǒng)包括：多個(gè)加熱單元，加熱單元設(shè)置于輥體內(nèi)，輥體輥面分為多個(gè)加熱區(qū)域，每個(gè)加熱單元對應(yīng)加熱輥體輥面的一加熱區(qū)域；多個(gè)測溫單元，測溫單元均勻分布于輥體輥面，測溫單元隨輥體輥面轉(zhuǎn)動依次經(jīng)過所有加熱區(qū)域，每個(gè)測溫單元分別位于不同加熱區(qū)域，測溫單元實(shí)時(shí)檢測輥體輥面各加熱區(qū)域的溫度數(shù)據(jù)；一輥體運(yùn)動監(jiān)控單元，檢測輥體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，實(shí)時(shí)判定每個(gè)測溫單元處于哪個(gè)加熱區(qū)域內(nèi)；以及控制單元，控制單元分別連接加熱單元、測溫單元以及輥體運(yùn)動監(jiān)控單元，根據(jù)測溫單元對加熱區(qū)域的輥面溫度檢測與該加熱區(qū)域預(yù)設(shè)加熱溫度的對比，調(diào)整對應(yīng)該加熱區(qū)域的加熱單元的工作狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁加熱輥術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及電磁加熱輥控溫系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

電磁加熱輥被廣泛應(yīng)用各種高分子材料加工生產(chǎn)。其良好的溫度特性被各行業(yè)生產(chǎn)商認(rèn)可。并有些產(chǎn)業(yè)非它不可。

電磁加熱輥分為內(nèi)軸及輥殼兩大部分組成。通常內(nèi)軸上設(shè)置一組或多組線圈，用于產(chǎn)生電磁場。其中，線圈導(dǎo)線方向可以是縱向設(shè)置，也可以是橫向設(shè)置。現(xiàn)有電磁加熱輥的測溫大多在輥體的輥壁內(nèi)橫向開設(shè)一個(gè)或兩個(gè)不同深度的小孔。并在該小孔內(nèi)埋入溫度采樣探頭，作為輥體溫度控制的采樣點(diǎn)。通常兩測溫孔相鄰距離在100mm左右。各測溫孔的深度根據(jù)不同的加工材料進(jìn)行設(shè)置。總體上而言，以較長的一支采樣溫度作為溫度控制使用，稱為控溫探頭，以較短的一支采樣溫度數(shù)據(jù)與控溫探頭數(shù)據(jù)對比。便于對控制起到修正作用，稱之為溫度參考探頭。

以這樣的溫度控制方式，通常能滿足大多數(shù)材料的生產(chǎn)需求。如滌綸導(dǎo)絲，高速復(fù)合等。但對于一些使用較大輥體加工的產(chǎn)品，需要長時(shí)間熱加工成型才能滿足于生產(chǎn)產(chǎn)品的性能需要。比如一些高溫濾材的烘干、防偽模壓成型、橡膠硫化等領(lǐng)域，其輥體直徑大多在1000mm～4000mm之間。產(chǎn)品生產(chǎn)速度通常在0.4m/分～10米/分。通常，為達(dá)到生產(chǎn)過程中熱量的最大化利用，材料會在輥面形成120°～240°范圍的包角。

按這樣的生產(chǎn)工藝，以現(xiàn)有電磁加熱輥的溫度采樣探設(shè)置。存在如下問題：輥體周長較大，在低速生產(chǎn)狀態(tài)下，熱負(fù)載(帶走熱量的生產(chǎn)材料)使得輥面溫度會出現(xiàn)不衡，探頭在空載區(qū)無法真實(shí)的反饋當(dāng)前負(fù)載區(qū)的工作溫度，控制的滯后效應(yīng)會造成負(fù)載區(qū)溫度的波動大。不利于產(chǎn)品加工工藝溫度穩(wěn)定在可控制范圍。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的中電磁加熱輥控的第一狀態(tài)剖面示意圖。如圖1所示，輥壓材料10被張緊在輥體20輥面，隨著輥體20和對壓膠輥30的相對滾動，輥壓材料10被帶動經(jīng)過自輥體20和對壓膠輥30之間。輥體20中設(shè)有控溫探頭40和溫度參考探頭50。a、b、c、d是輥體20輥面的四個(gè)位置參考標(biāo)識點(diǎn)。控溫探頭40和溫度參考探頭50均位于a點(diǎn)與b點(diǎn)之間。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的中自電磁加熱輥控的第一狀態(tài)起，控溫探頭數(shù)據(jù)與輥體運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系圖。圖2中，X軸為輥體運(yùn)行時(shí)間，Y軸為控溫探頭數(shù)據(jù)，ad表示a點(diǎn)到d點(diǎn)間的輥面；dc表示d點(diǎn)到c點(diǎn)間的輥面；cb表示c點(diǎn)到b點(diǎn)間的輥面；ba表示b點(diǎn)到a點(diǎn)間的輥面；PV表示預(yù)設(shè)工藝溫度；SV表示實(shí)時(shí)采樣溫度。如圖2所示，生產(chǎn)過程中，控溫探頭40和溫度參考探頭50在位置ba(空載區(qū)，或者cb物料加熱區(qū))內(nèi)，各位置參考區(qū)的溫度表現(xiàn)圖2所示。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)的中電磁加熱輥控的第二狀態(tài)剖面示意圖。如圖3所示，輥壓材料10被張緊在輥體20輥面，隨著輥體20和對壓膠輥30的相對滾動，輥壓材料10被帶動經(jīng)過自輥體20和對壓膠輥30之間。輥體20中設(shè)有控溫探頭40和溫度參考探頭50。a、b、c、d是輥體20輥面的四個(gè)位置參考標(biāo)識點(diǎn)。控溫探頭40和溫度參考探頭50均位于d點(diǎn)與a點(diǎn)之間。