一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断系统的制作方法

本实用新型特别涉及一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断系统。

背景技术：

众所周知，橡胶硫化是橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应，交联成为立体网状结构的过程，轮胎硫化工艺是轮胎生产工艺中的关键环节，它所需的热量通常分别由外温蒸汽通过热板、内温蒸汽通过胶囊传递给轮胎胎胚。

现有轮胎硫化工序采用热电偶测量蒸汽温度，为保证测温的准确性，热电偶需要定期拆卸校准，但是热电偶在连续的使用过程中不可避免的出现故障，导致测温显示值比蒸汽实际温度偏高或偏低。当测温显示值比蒸汽实际温度偏低时，则硫化所用的蒸汽的实际温度偏高；当测温显示值比蒸汽实际温度偏高时，则硫化所用的蒸汽的实际温度偏低。在轮胎硫化过程中，轮胎胎胚的硫化温度根据测温显示值控制在一定的温度范围内，由于热电偶出现故障且无法及时发现测温异常，导致轮胎硫化工序生产出现过硫或欠硫问题，严重的导致轮胎报废，影响轮胎质量合格率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断系统，及时发现轮胎硫化机检测热板温度的热电偶出现故障而导致的测温异常。

为此，本实用新型提供一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断系统，其设有热板、与热板相连通的蒸汽回路、热电偶，热电偶设有第一热电偶、第二热电偶，靠近热板的蒸汽回路上分别安装连接设有第一热电偶、第二热电偶，用于检测蒸汽回路内的蒸汽温度；第一热电偶与第一温度显示器电连接，第二热电偶与第二温度显示器电连接；靠近热板的蒸汽回路上还安装连接设有热井；热井用于与探针式测温仪触碰连接；热井为一端封闭、另一端开口的管状结构，热井的封闭端伸入至蒸汽回路内，热井的开口端设置在蒸汽回路外；测温时，探针式测温仪的探头从热井的开口端伸入至热井内腔底部，用于检测蒸汽回路内的蒸汽温度。

优选的，沿着蒸汽流动方向，蒸汽回路上还依次安装设置疏水阀和止回阀，第二热电偶、热井设置在第一热电偶和疏水阀之间。

优选的，疏水阀与球阀并联连通。

优选的，热井的封闭端插入蒸汽回路内三分之二的距离。

优选的，热井通过热井丝座安装在蒸汽回路上；热井丝座为两端开口的中空筒状结构，热井丝座的一端开口与蒸汽回路密封连接；热井从上到下依次设有相连接的棱柱部、连接螺纹部、插入头部；连接螺纹部与热井丝座的另一端开口的内螺纹适配连接；插入头部从热井丝座的丝座内腔向下穿过蒸汽回路的管壁并伸入至管路内腔。

优选的，本实用新型还设有智能控制系统、流量控制阀、按键模块，智能控制系统设有智能控制装置，智能控制装置分别通过控制线路与第一热电偶、流量控制阀、按键模块相连接。

一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断方法，其设有上述的一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断系统，其诊断方法如下：

(1)当第一温度显示器显示的温度与第二温度显示器显示的温度差小于2℃时，则不需要校准第一热电偶或者第二热电偶；

(2)当第一温度显示器显示的温度与第二温度显示器显示的温度差为2℃～5℃时，采用探针式测温仪测量热井的温度，按照热井的温度对第一热电偶检测温度进行修正，使第一温度显示器的显示温度与热井的温度一致；

(3)当第一温度显示器显示的温度与探针式测温仪测量热井的温度差超过5℃时，说明第一热电偶出现故障，轮胎胎胚的硫化温度偏离标准，需要更换合格的第一热电偶。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断系统，其设有热板、与热板相连通的蒸汽回路，在靠近热板的蒸汽回路上分别安装有相互间隔设置的第一热电偶、第二热电偶、及热井，用于检测蒸汽回路内的蒸汽温度。本实用新型可及时发现热电偶测温异常，确保热板温度符合预先设定的标准要求，杜绝了批量次废品缺陷，提高了轮胎硫化过程稳定性和轮胎胎胚的硫化质量，提升了轮胎质量合格率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型智能控制系统的结构示意图；

图3是本实用新型中的热井的结构示意图；

图4是图3所示的剖视图的结构示意图；

图5是图3所示的右视图的结构示意图；

图6是本实用新型的热井安装在蒸汽回路上的结构示意图。

图中标记：1.热板，2.蒸汽回路，3.第一热电偶，4.第二热电偶，5.第一温度显示器，6.第二温度显示器，7.热井，8.智能控制装置，9.疏水阀，10.止回阀，11.球阀，12.热井丝座，13.流量控制阀，14.按键模块，15.热井内腔，16.管路内腔，17.丝座内腔，71.棱柱部，72.连接螺纹部，73.插入头部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。本实用新型中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。

由图1、图3-图6所示，本实用新型提供一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断系统，其设有向轮胎胎胚传递硫化所需热量的热板1、分别与热板1相连通的蒸汽回路2和蒸汽进路、热电偶；硫化时，蒸汽从蒸汽进路进入到热板1内，向轮胎胎胚传递硫化所需热量，完成热交换的蒸汽从热板1流出，然后通过蒸汽回路2返回至锅炉房加热吸收热量，然后再通过蒸汽进路进入到热板1内释放热量，上述蒸汽热量的吸收与释放过程循环往复，周而复始。热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度；本实用新型热电偶设有第一热电偶3、第二热电偶4，第一热电偶3、第二热电偶4分别安装连接在靠近热板1的蒸汽回路2上，用于检测蒸汽回路2内的蒸汽温度，第一热电偶3与第二热电偶4间隔设置，第一热电偶3与第二热电偶4均安装在靠近热板1的蒸汽回路2上，以准确的检测流出热板1的蒸汽温度。第一热电偶3与第一温度显示器5电连接，第一温度显示器5显示第一热电偶3测量温度；第二热电偶4与第二温度显示器6电连接，第二温度显示器6显示第二热电偶4测量温度，供操作人员查看。靠近热板1的蒸汽回路2上还安装连接设有热井7，且热井7分别与第一热电偶3、第二热电偶4间隔设置，热井7用于与探针式测温仪触碰连接，热井7密封安装在靠近热板1的蒸汽回路2上，采用探针式测温仪即时准确的检测流出热板1的蒸汽温度。热井7为一端封闭、另一端开口的管状结构，热井7的封闭端伸入至蒸汽回路2内，热井7的开口端设置在蒸汽回路2外；探针式测温仪是常用的市售测温装置。测温时，操作员将探针式测温仪的探头从热井7的开口端伸入至热井内腔15底部，用于检测蒸汽回路2内的蒸汽温度。本实用新型在工作过程中，第一热电偶3、第二热电偶4分别检测流出热板1的蒸汽回路2内的蒸汽温度，当第一温度显示器5、第二温度显示器6分别所显示的检测温度相比较结果异常到足以导致轮胎硫化工序生产出现过硫或欠硫的温度时，由操作员手持探针式测温仪，将探针式测温仪的探头从热井7的开口端伸入至热井内腔15底部，查看探针式测温仪的显示温度，与第一温度显示器5、第二温度显示器6显示温度进行比较，一方面，验证蒸汽回路2内的蒸汽温度，另一方面，判断第一热电偶3、第二热电偶4是否发生故障，如果发生故障，操作员及时安排更换。为提高验证的准确性，可先后采用多个探针式测温仪测试温度，操作即时灵活。在生产过程中，为保证检测温度的准确性，第一热电偶3、第二热电偶4、探针式测温仪需定期安排校准。

作为优选的实施例，由图1所示，沿着蒸汽流动方向，蒸汽回路2上还依次安装设置疏水阀9和止回阀10，第二热电偶4、热井7设置在第一热电偶3和疏水阀9之间；疏水阀9将蒸汽回路2中的凝结水、空气尽快排出，同时最大限度地自动防止蒸汽的泄漏；止回阀10又称单向阀，防止蒸汽在蒸汽回路2内非预期反向流动。作为更加优选的实施例，疏水阀9与球阀11并联连通，通常当疏水阀9打开时，球阀11处于关闭状态；当疏水阀9发生故障或者检修时，可暂时打开球阀11，使蒸汽回路2中的蒸汽暂时换道至由球阀11所在管路。

作为优选的实施例，由图6所示，热井7的封闭端插入蒸汽回路2内三分之二的距离，即l/d＝2/3，其中l为热井7的封闭端插入蒸汽回路2的距离，d为蒸汽回路2的管路内腔16直径，使热井7的封闭端与蒸汽全面接触，使探针式测温仪插入热井7所检测的温度更加准确。

作为优选的实施例，由图3-图6所示，热井7通过热井丝座12安装在蒸汽回路2上。热井丝座12为两端开口的中空筒状结构，热井丝座12的一端开口与蒸汽回路2密封连接。热井7从上到下依次设有相连接的棱柱部71、连接螺纹部72、插入头部73；棱柱部71用于与扳手等辅助工具相适配，通过扳手转动棱柱部71，使连接螺纹部72与热井丝座12的另一端开口的内螺纹适配连接，且拧紧；插入头部73从热井丝座12的丝座内腔17向下穿过蒸汽回路2的管壁并伸入至管路内腔16。热井7的材料为不锈钢圆钢，直径为35mm，热井内腔15直径为3.2mm。

作为优选的实施例，由图2所示，本实用新型还设有智能控制系统、流量控制阀13、按键模块14，智能控制系统设有智能控制装置8，智能控制装置8可以为可编程逻辑控制器plc；通常可采用市售plc模块ic695cpe310、plc模块cj2m-cpu33等。智能控制装置8分别通过控制线路与第一热电偶3、流量控制阀13、按键模块14相连接。流量控制阀13安装在蒸汽回路2上，用来控制蒸汽回路2内蒸汽的流量大小。按键模块14包括键盘，通过在键盘上输入编程指令，将该编程指令发送到智能控制装置8内，智能控制装置8的信息的输入实现其分别相对应的输出控制。智能控制装置8还可以通过控制线路还与电源模块相连接，电源模块主要用于向智能控制系统、第一热电偶3、按键模块14、流量控制阀13等供电。第一热电偶3检测蒸汽回路2的蒸汽温度，并将感应信号通过控制线路传递至智能控制装置8，智能控制装置8收到感应信号后，通过控制线路向流量控制阀13下达指令，流量控制阀13收到指令后执行扩大或减小蒸汽流量的动作：当第一热电偶3检测到的蒸汽温度高于预先设定温度时，通过上述过程流量控制阀13执行减小蒸汽流量的动作，进而减少进行热交换的蒸汽量，达到降低蒸汽回路2内蒸汽温度的目的，从而实现降低热板1内蒸汽温度，防止轮胎硫化因温度过高而过硫；当第一热电偶3检测到的蒸汽温度低于预先设定温度时，通过上述过程流量控制阀13执行增大蒸汽流量的动作，进而增大进行热交换的蒸汽量，达到提高蒸汽回路2内蒸汽温度的目的，从而实现提高热板1内蒸汽温度，防止轮胎硫化因温度过低而欠硫。

一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断方法，其设有上述任意一项的一种用于轮胎硫化机的热电偶故障诊断系统，其诊断方法如下：

(1)当第一温度显示器5显示的温度与第二温度显示器6显示的温度差小于2℃时，不需要校准第一热电偶3或者第二热电偶4。

(2)当第一温度显示器5显示的温度与第二温度显示器6显示的温度差为2℃～5℃时，此时采用探针式测温仪测量热井7的温度，按照热井7的温度对第一热电偶3检测温度进行修正，使第一温度显示器5的显示温度与热井7的温度一致。

上述按照热井7的温度对第一热电偶3检测温度进行修正的一种方式是：通过在按键模块14的键盘上输入修正的编程指令，将该修正的编程指令发送到智能控制装置8内，智能控制装置8的信息的输入实现对流量控制阀13相对应的输出控制。例如，第一温度显示器5显示的温度为62℃，第二温度显示器6显示的温度为65℃，温度差为3℃，在2℃～5℃的范围内，此时采用探针式测温仪测量热井7的温度为64℃，则按照热井7的温度对第一热电偶3检测温度进行修正的温度差值为64℃-62℃＝2℃。智能控制装置8接收来自第一热电偶3的感应温度信号仍然为62℃，通过+2℃的修正，则智能控制装置8是以64℃作为温度值通过控制线路向流量控制阀13发送指令。

(3)当第一温度显示器5显示的温度与探针式测温仪测量热井7的温度差超过5℃时，说明第一热电偶3出现故障，轮胎胎胚的硫化温度偏离标准，需要更换合格的第一热电偶3。

说明，上述技术方案，是建立在探针式测温仪合格有效的基础上而设定的，探针式测温仪在热井7内的检测温度可视为蒸汽回路2内在该点的蒸汽的实际温度。另外，在实际安装过程中，要求第一热电偶3、第二热电偶4、热井7在蒸汽回路2上的安装位置紧挨着，最大程度上减少由于安装位置不同导致的蒸汽回路2内的蒸汽温度的差异。在实际对蒸汽回路2内蒸汽温度的监控中，第一热电偶3和第二热电偶4同时发生故障的可能性非常小，为了杜绝小概率事件的发生，操作人员定期采用探针式测温仪测量热井7的温度，进行比较。

本实用新型具有显著的技术效果：一方面，可及时发现热电偶测温异常，确保热板温度符合预先设定的标准要求，杜绝了批量次废品缺陷；另一方面，提高了轮胎硫化过程稳定性，提高了轮胎胎胚的硫化质量，提升了轮胎质量合格率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。需要说明的是，在上述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。