一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置的制作方法

本发明涉及焦炉烘炉，尤其涉及一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置。

背景技术：

1、焦炉烘炉是焦炉由建设施工向生产过渡的关键工艺过程，烘炉质量直接影响焦炉整体使用寿命。焦炉烘炉的核心要求是炉体各部位按工艺计划，按比例均匀升温、均匀膨胀，因此烘炉期间需布设大量温度传感器进行监测，传感器需在烘炉前安装、正常加热前拆除。

2、焦炉烘炉的地下室温度主要指烘炉期间需要检测的篦子砖温度和蓄顶温度两处关键温度，目前大型焦炉普遍采用蓄热室分格设计，常规测温方式为采用两支不同长度的k型铠装热电偶，由地下室下喷管插入砖煤气道，通过调整插入深度适配不同测温点位。

3、焦炉烘炉升温周期约50～80天，属于长周期临时测温工况。现有烘炉测温普遍采用有线布线方案，通过补偿导线将热电偶信号传输至采集箱测温，需经过安装温度传感器、桥架布设、布线、接线、调试等多道工序，烘炉结束后需全部拆除，作业量大。以一座70孔7.65m焦炉为例，地下室机焦两侧需布设至少52支热电偶，对应补偿导线总长超 2400m。由于烘炉期间现场交叉施工、焦炉本体在烘炉过程中尚不严密、后期拆改时间紧张，所用补偿导线极易烧毁、断裂、损坏，无法重复利用，施工成本高、耗材损耗大。

4、同时传统有线测温方式存在诸多技术缺陷：临时布线往往杂乱，缺乏有效抗干扰措施，热电偶微弱检测信号易受现场电磁干扰，数据稳定性差；人工布线易出现接错、接反问题，且线路长、点位分散，故障排查难度大、效率低。尤为关键的是，传统系统采用统一冷端补偿模式，各热电偶接线端的实际冷端温度与采集箱统一补偿温度存在偏差且波动较大，造成测温存在较大误差、数据一致性差。上述问题严重影响烘炉测温精度，制约烘炉工艺优化与自动化水平提升。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置，解决传统有线测温方案布线繁琐、故障率高、耗材无法复用、信号易受干扰、故障排查困难，以及传统统一冷端补偿方式造成测温误差大的问题。

2、本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置，包括壳体、供电组件、电源开关、主控板以及天线，所述供电组件、电源开关、主控板、天线均设置于壳体内；所述主控板上集成设置有两组热电偶插座、冷端补偿传感器、信号处理电路、无线通信模块、声光报警组件以及主控控制器，两组所述热电偶插座分别适配蓄顶热电偶和篦子砖热电偶，所述冷端补偿传感器布置在两组热电偶插座之间。

3、进一步地，所述信号处理电路包括滤波单元、多路复用单元和模数转换单元。

4、进一步地，两组热电偶插座呈左右对位排布，所述热电偶插座为非对称防反插结构，且集成热电动势补偿结构。

5、进一步地，所述无线通信模块具备休眠功能。

6、进一步地，所述声光报警组件包括多组状态指示灯和蜂鸣器，多组所述状态指示灯分别对应设备运行状态、数据传输状态、蓄顶热电偶故障状态、篦子砖热电偶故障状态，所述蜂鸣器与热电偶断路故障信号联动报警。

7、进一步地，所述壳体包括外壳底座和外壳上盖，所述外壳底座与外壳上盖之间设置有密封圈。

8、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

9、1.本发明采用电池供电结合无线通信的集成式结构，省去了传统烘炉测温所需的大量补偿导线铺设与拆除工序，极大减少现场施工工作量，避免了补偿导线一次性使用造成的耗材浪费，降低人工与物料成本。同时设备体积小巧、拆装便捷，可根据现场工况灵活增减测温节点，不受传统采集设备通道数量限制，可满足烘炉过程中临时增设测温点位的需求，现场适配性更强。

10、2.本发明适配焦炉地下室篦子砖、蓄顶双点位测温工况，设置两组独立热电偶插座，可同时接入两路热电偶开展测温。设备可对热电偶微弱毫伏信号进行就地补偿与数字化转换，并通过无线数字方式上传数据，有效规避施工现场复杂电磁干扰，解决传统有线测温信号易波动、精度低、稳定性差的问题。同时插座采用防反插结构并具备热电动势补偿能力，可有效避免人工错接、反接问题，接线便捷、测温准确性更高。

11、3.本发明针对双热电偶测温结构设置居中布置的冷端补偿传感器，可精准采集两组接线端的实际环境温度，相较于传统统一冷端补偿方式，补偿精度更高、温度偏差更小，有效解决测温采集箱各通道实际冷端温度不一致引起的误差、和数据波动大的技术问题。本发明的无线通信模块具备休眠功能，可实现设备间歇式工作，大幅降低整机功耗，适配焦炉烘炉50～80天长期连续测温工况，续航稳定，无需频繁维护。

12、4.本发明集成故障声光报警功能，可实时监测设备运行、数据传输及热电偶断路故障状态，在热电偶脱落、烧断或接触不良时及时提示，便于工作人员快速定位、排查故障，降低运维难度。整机采用密封式壳体结构，防尘、防水、防油污，能够适应焦炉地下室复杂恶劣的施工环境，设备运行可靠性显著提升。

1.一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置，包括壳体、供电组件、电源开关、主控板以及天线，所述供电组件、电源开关、主控板、天线均设置于壳体内；其特征在于，所述主控板上集成设置有两组热电偶插座、冷端补偿传感器、信号处理电路、无线通信模块、声光报警组件以及主控控制器，两组所述热电偶插座分别适配蓄顶热电偶和篦子砖热电偶，所述冷端补偿传感器布置在两组热电偶插座之间。

2.根据权利要求1所述的一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置，其特征在于，所述信号处理电路包括滤波单元、多路复用单元和模数转换单元。

3.根据权利要求1所述的一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置，其特征在于，两组热电偶插座呈左右对位排布，所述热电偶插座为非对称防反插结构，且集成热电动势补偿结构。

4.根据权利要求1所述的一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置，其特征在于，所述无线通信模块具备休眠功能。

5.根据权利要求1所述的一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置，其特征在于，所述声光报警组件包括多组状态指示灯和蜂鸣器，多组所述状态指示灯分别对应设备运行状态、数据传输状态、蓄顶热电偶故障状态、篦子砖热电偶故障状态，所述蜂鸣器与热电偶断路故障信号联动报警。

6.根据权利要求1所述的一种适用于焦炉烘炉的地下室温度无线采集装置，其特征在于，所述壳体包括外壳底座和外壳上盖，所述外壳底座与外壳上盖之间设置有密封圈。