本实用新型专利技术公开了一种智能型石墨炭化监测装置，包括MCU、触摸显示屏、数据采集模块和无线通信模块；触摸显示屏、数据采集模块和无线通信模块均与MCU相连；数据采集模块包括温度检测模块和成品重量检测模块；MCU的输出端口还连接有加热管驱动电机、用于驱动螺旋出料机构的步进电机和用于加热加热管的逆变器；智能型石墨炭化监测装置用于监控炭化加工进程，所述的加热管位于炭化炉中；螺旋出料机构位于炉体的出料端，加热管驱动电机用于驱动加热管旋转；该智能型石墨炭化监测装置能实现整个生产过程的监控，易于实施。易于实施。易于实施。
【技术实现步骤摘要】
一种智能型石墨炭化监测装置
[0001]本技术应用于工业生产过程控制领域，涉及一种石墨炭化系统的智能型石墨炭化监测装置，具体涉及对炉体内的机构进行改进，终端能实现对温度数据采集及监测，使得温度稳定；另外，进料和出料实现精确定量控制。
技术介绍
[0002]现有的常见的石墨炭化系统，采用人工送料进入炭化炉实现石墨粉的炭化，这种炭化方式的缺点在于：
[0003](1)生产效率低，由于人工推进碳舟，效率低。
[0004](2)进料机构占用空间大，导致整个石墨炭化系统占地面积大，对厂房等环境因素要求高。
[0005](3)由于碳舟装载量有限，也导致生产效率低，产能低。
[0006](4)由于加热时碳舟和石墨粉一并加热，因此，碳舟也耗费大量的热量，导致能耗居高不下，生产成本高。
[0007]而且，现有技术产能低，现有产量是120
‑
130kg/天；投资大，能耗高。
[0008]另外，还有一种半自动的石墨炭化系统，通过螺旋进料，送进炉体加热，这种方式，虽然能提高产能，但是仍存在控制不便等特点。
[0009]因此，有必要设计一种用于石墨炭化系统的智能型石墨炭化监测装置。
技术实现思路
[0010]本技术所要解决的技术问题是提供一种智能型石墨炭化监测装置，该智能型石墨炭化监测装置能全程监控系统工作，易于实施。
[0011]技术的技术解决方案如下：
[0012]一种智能型石墨炭化监测装置，包括MCU、触摸显示屏、数据采集模块和无线通信模块；触摸显示屏、数据采集模块和无线通信模块均与MCU相连；
[0013]数据采集模块包括温度检测模块和成品重量检测模块；
[0014]MCU的输出端口还连接有加热管驱动电机、用于驱动螺旋出料机构的步进电机和用于加热加热管的逆变器；
[0015]智能型石墨炭化监测装置用于监控石墨炭化加工进程，所述的加热管位于炭化炉中；螺旋出料机构位于炭化炉的出料端，加热管驱动电机用于驱动加热管旋转；
[0016]温度检测模块用于检测加热管温度，成品重量检测模块用于检测出料口输出现有成品的重量；
[0017]无线通信模块为3G、4G、5G通信模块。
[0018]智能型石墨炭化监测装置用于监控石墨炭化系统的工作过程。
[0019]炭化炉为圆筒形的卧式炉，加热管沿炭化炉的轴线设置，炭化炉以及加热管相对于水平面倾斜设置，倾斜角度为1～6度。
[0020]倾斜角度为3或5度。倾斜的作用，让石墨能在重力的作用下自动向前端滑动。避免前端的碳粉被液压推进机构压得很紧实，便于碳粉在加热管旋转的时候翻动。
[0021]炭化炉的前后端均设有轴承，加热管的两端插装在2个轴承中，炭化炉的前端设有用于驱动炭化炉的加热管驱动电机。驱动加热管旋转，作用在于使得加热管中碳粉能在旋转中翻搅，从而受热均匀，提高炭化纯度。
[0022]炭化炉的内腔中设有2块隔板，隔板垂直加热管设置，2块隔板将炭化炉内腔分为三个子空腔，加热管分三段设置，对应设置在该三个子空腔中，三段加热管用隔热材料连接；隔热材料优选陶瓷材料。
[0023]三段加热管分别由三个单独的逆变器供电。
[0024]三段子空腔中，中间段的温度值高于前端和后端的温度值。后段为预热段，中段为高温炭化段，前端为退热段。热效率高，避免热量损失。而且输出的碳粉温度较低。
[0025]加热管为双层加热管，内管与外管之间设有用于隔离的支架。作用在于辐射加热，加热更均匀，配合加热管旋转，搅动碳粉，使得碳粉受热均匀度更高。
[0026]MCU通过无线通信模块将现场参数上传到云服务器，加热管为碳管。
[0027]用于通过手机APP访问云服务器实现远程监控。
[0028]电机的转轴上装有码盘，用于检测转速。
[0029]MCU为PLC、DSP或单片机。MCU还连接有摄像头，用于视频监控。
[0030]有益效果：
[0031]本技术的智能型石墨炭化监测装置，具有以下特点：
[0032](一)炉体以及加热管的特点：
[0033](1)采用内外管的双层加热管的结构；
[0034]外管(加热管)与内管非直接接触，具有中空层，因此，外管(加热管)的发热通过辐射反射传导到内管，而不是直接传导，因此可以保障内管中的温度均一，从而在内管中，形成较为均一稳定的温度场，从而能保障石墨炭化的质量稳定。
[0035](2)外观和内管之间设置支撑环
[0036]支持环采用瓷质或其他不利于导热的材质，如石棉等，这样，既能防止导热，又能支持内管，防止内管与外管太过接近，加之支持环为多个，从而在内管与外管之间形成均一的间距。
[0037](3)炉体倾斜设置，以及碳管在电机的驱动下旋转；
[0038]有利于出料，而且有利于碳粉在碳管内翻动，从而受热更均匀，能提高纯度，这是本技术的核心所在。
[0039](二)出料装置，具有以下特点：
[0040](1)结构布局科学合理
[0041]在出料管下端设置基于螺旋推进机构的流量控制装置，在在出料管下方设置自动接料装置，结构紧凑，布局合理。
[0042](2)能灵活调节流量
[0043]通过螺旋推进机构运行速度，能控制出料速度，另外，由于出口设置称重传感器(即重量传感器)，能实施检测出料口的成品重量。
[0044](3)其他
[0045]通过背光调节电路调节显示屏的背光，通过通信模块与远程监控平台通信，实现远程监控。通过触摸显示屏设置参数，查看相关参数。发射管和接收管用于检测下料管与接料箱是否对准，当发射管和接收管对齐时，表示下料管与接料箱接近对准，再控制传输带运行固定的距离，就可以接料。出料口朝侧边开，出料口的底部设有压力传感器，用于感应积累的成品质量，压力传感器(重量传感器)与MCU相连，具体电路为现有成熟技术。
[0046](三)液压推料装置，具有以下优势：
[0047](1)采用液压推料机构，实现连续推料。而且，速度可控。
[0048](2)料斗中具有搅拌放料机构，能防止石墨原料堵塞，保障生产稳定进行。
[0049]综上所述，本技术的液压推料装置，能保障系统连续稳定的不间断进料，且易于控制，有利于保障石墨炭化质量。
[0050]综上所述，该监控终端对应的石墨炭化系统结构紧凑，采用内外双管结构，能保持温度均一，从而保障石墨炭化的质量。
[0051](四)用于石墨炭化系统的炉体冷却装置，具有以下特点：
[0052](1)基于闭环控制炉外壁温度；
[0053]对炉体外壁尽快实施冷却散热，避免对外部的设备和人员造成伤害。
[0054]当温度过高时，增加变频器的频率，或者投入更多的水泵工作，达到显著降温的目的。具体控制策略及其实现方法为现有技术，如采用数字PID控制器等实现。水冷腔的外壁设有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能型石墨炭化监测装置，其特征在于，包括MCU、触摸显示屏、数据采集模块和无线通信模块；触摸显示屏、数据采集模块和无线通信模块均与MCU相连；数据采集模块包括温度检测模块和成品重量检测模块；MCU的输出端口还连接有加热管驱动电机、用于驱动螺旋出料机构的步进电机和用于加热加热管的逆变器；智能型石墨炭化监测装置用于监控石墨炭化加工进程，所述的加热管位于炭化炉中；螺旋出料机构位于炭化炉的出料端，加热管驱动电机用于驱动加热管旋转；温度检测模块用于检测加热管温度，成品重量检测模块用于检测出料口输出现有成品的重量；无线通信模块为3G、4G、5G通信模块。2.根据权利要求1所述的智能型石墨炭化监测装置，其特征在于，智能型石墨炭化监测装置用于监控石墨炭化系统的工作过程。3.根据权利要求1所述的智能型石墨炭化监测装置，其特征在于，炭化炉为圆筒形的卧式炉，加热管沿炭化炉的轴线设置，炭化炉以及加热管相对于水平面倾斜设置，倾斜角度为1～6度。4.根据权利要求3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯陈睿，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：
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