基于電加熱器斷路故障測(cè)控裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 2011-05-29 20:21:10來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

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針對(duì)目前全自動(dòng)包裝機(jī)、制袋機(jī)、塑料注塑機(jī)等設(shè)備均需電加熱器進(jìn)行塑料產(chǎn)品的封裝，電加熱器燒斷(斷路)是設(shè)備使用中最常見的故障，一旦電加熱器出現(xiàn)斷路故障，不及時(shí)排除，輕則不能保證塑料成形產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量，重則會(huì)造成原材料浪費(fèi)，增加企業(yè)運(yùn)行成本。本技術(shù)及專利產(chǎn)品能正確判斷電加熱器是溫度升高自動(dòng)斷電還是電加熱器斷路故障。

1 該裝置的研究意義
該裝置的研究意義主要來(lái)源于相關(guān)設(shè)備廠家(如包裝機(jī)械、制袋機(jī)械、注塑機(jī)械等)及產(chǎn)品的直接應(yīng)用企業(yè)，這些企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程表明：
(1)在包裝行業(yè)電加熱設(shè)備具有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。
(2)電加熱器燒斷(斷路)是設(shè)備使用中最常見的故障。
(3)電加熱器燒斷故障不及時(shí)排除，輕則不能保證塑料成形產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量，重則會(huì)造成原材料浪費(fèi)，造成人力、物力資源損失，增加企業(yè)運(yùn)行成本。
針對(duì)塑料包裝加工行業(yè)的需求，該裝置應(yīng)達(dá)到下列要求：
(1)電加熱器斷路檢測(cè)裝置能夠自動(dòng)識(shí)別溫度升高加熱器斷電和電加熱器斷路故障。
(2)電加熱器斷路后立即控制加工機(jī)器停止運(yùn)行，給出報(bào)警信號(hào)。

2 該裝置提出的背景
中國(guó)是世界包裝制造和消費(fèi)大國(guó)，在20世紀(jì)90年代后由于包裝制品工業(yè)發(fā)展的需要而出現(xiàn)了高速度發(fā)展，年平均增長(zhǎng)率為30%，而塑料包裝在包裝產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值中的比例已超過(guò)30％，成為包裝產(chǎn)業(yè)中的生力軍，在食品塑料包裝、醫(yī)藥塑料包裝、化妝品塑料包裝、農(nóng)藥塑料包裝及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。目前國(guó)內(nèi)包裝機(jī)、制袋機(jī)、注塑機(jī)等電加熱類機(jī)械設(shè)備產(chǎn)量將大增，但它的電加熱器使用壽命卻僅有2～3個(gè)月，一旦加熱器出現(xiàn)燒斷故障，將造成原材料的浪費(fèi)和使產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。
2．1 關(guān)鍵技術(shù)
包裝機(jī)上電加熱器一般由溫度控制儀表的觸點(diǎn)來(lái)控制交流電源通斷。當(dāng)電加熱器溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，溫度控制儀表的觸點(diǎn)接通，電加熱器溫度上升。當(dāng)電加熱器溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，溫度控制儀表的觸點(diǎn)斷開，電加熱器溫度下降。溫度控制儀表的觸點(diǎn)通斷，保證電加熱器工作在一定溫度范圍內(nèi)。一旦加熱器出現(xiàn)燒斷故障，操作人員無(wú)法判斷是溫度升高加熱器正常斷電還是加熱器斷路故障造成的斷電。由于加熱器的熱慣性，溫度需延遲一段時(shí)間才降下來(lái)，這樣當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不合格后，已造成百上千的產(chǎn)品浪費(fèi)，使產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。電加熱器斷路檢測(cè)裝置應(yīng)能夠自動(dòng)識(shí)別溫度升高加熱器斷電和電加熱器斷路故障。
2．2 國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)有技術(shù)情況
目前，國(guó)外智能溫度控制儀表中兼有低溫檢測(cè)及報(bào)警功能，而無(wú)加熱器斷路故障檢測(cè)，如日本富士、歐姆龍公司產(chǎn)品；國(guó)內(nèi)某些企業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品體積大、檢測(cè)及報(bào)警配置復(fù)雜、可靠性差、不便于安裝維護(hù)，不能很好滿足相關(guān)企業(yè)的需求。
2．3 市場(chǎng)需求量大，要求該技術(shù)產(chǎn)品性價(jià)比高、便于安裝
目前國(guó)內(nèi)包裝機(jī)、制袋機(jī)、注塑機(jī)等電加熱類機(jī)械設(shè)備產(chǎn)量大增，用戶多為中小型企業(yè)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，特別是塑料加工機(jī)械成形產(chǎn)品的直接用戶更需要產(chǎn)品價(jià)格低、性能可靠、安裝維護(hù)方便的電加熱器斷路故障測(cè)控裝置以保證塑料包裝機(jī)械成形產(chǎn)品的質(zhì)量。

3 該裝置的工作原理
電加熱器斷路故障測(cè)控裝置是串接于加熱器和溫度控制儀表觸點(diǎn)之間，主要用加熱器斷路(燒斷)的電流檢測(cè)和儀表觸開關(guān)點(diǎn)K通斷的電壓檢測(cè)。若儀表觸點(diǎn)K正常通斷，對(duì)本裝置沒(méi)有影響，無(wú)信號(hào)輸出；只有當(dāng)加熱器出現(xiàn)斷路故障，本裝置才有信號(hào)輸出，再與其他裝置(顯示、蜂鳴、主機(jī)控制等)配合，實(shí)現(xiàn)控制功能要求。

系統(tǒng)配置示意圖如圖1所示。包裝機(jī)電加熱器斷路測(cè)控裝置，由觸點(diǎn)動(dòng)作檢測(cè)電路、加熱器故障檢測(cè)電路、測(cè)控信號(hào)輸出電路及直流電源組成；橫封觸點(diǎn)動(dòng)作檢測(cè)電路、縱封觸點(diǎn)動(dòng)作檢測(cè)電路分別并接于橫封溫度控制儀表觸點(diǎn)開關(guān)(K1)和縱封溫度控制儀表觸點(diǎn)開關(guān)(K2)的兩端，用于對(duì)儀表觸點(diǎn)開關(guān)處的電壓檢測(cè)。當(dāng)觸點(diǎn)開關(guān)K1和K2斷開時(shí)，發(fā)光二極管L1和L2發(fā)光；當(dāng)觸點(diǎn)開關(guān)K1和K2閉合時(shí)，發(fā)光二極管L3和L4發(fā)光。橫封(縱封)加熱器故障檢測(cè)電路串接于橫封(縱封)加熱器和溫度控制儀表觸點(diǎn)開關(guān)K1(K2)之間，用于對(duì)橫封(縱封)加熱器斷路的電流檢測(cè)；當(dāng)加熱器正常時(shí)，發(fā)光二極管L5(L6)不發(fā)光；當(dāng)橫封(縱封)加熱器斷路時(shí)，發(fā)光二極管L5(L6)發(fā)光報(bào)警；同時(shí)繼電器J吸合，對(duì)外給出控制信號(hào)。如圖2所示。