無線網(wǎng)關(guān)方案 Case

開式齒輪潤滑溫度監(jiān)控方案

日期： 2021-01-19 15:14:13.0

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一、開式齒輪潤滑溫度監(jiān)控方案背景

開式齒輪是靠齒輪機(jī)構(gòu)中每對嚙合齒面的相互作用和相對運(yùn)動進(jìn)行動力傳送。在齒輪傳動過程中，相互接觸的輪齒之間同時(shí)存在著滑動摩擦和滾動摩擦兩種形式。在輪齒開始嚙合時(shí)，主動齒輪齒根和被動齒輪齒頂接觸，由于齒根和齒頂?shù)那邢蛩俣炔煌瑑升X面間產(chǎn)生速度滑差，形成滑動摩擦。隨著嚙合的進(jìn)行，滑差逐漸減小至節(jié)圓處時(shí)為零，過節(jié)圓后滑差方向相反且逐漸增大至脫開。嚙入和嚙出瞬間滑差最大，產(chǎn)生的滑動摩擦力也最大，節(jié)圓處滑差值為零形成了滾動潤滑，嚙合輪齒間的摩擦力和接觸應(yīng)力將相互接觸的齒面微凸體溫度急劇升高，使兩齒面發(fā)生粘著，甚至焊合，造成齒輪的疲勞和磨損，最終導(dǎo)致輪齒斷裂，調(diào)查發(fā)現(xiàn)開式齒輪傳動裝置損壞原因中有 18.2%是由于潤滑不良造成的。

溫度監(jiān)控方案

開式齒輪高負(fù)荷及惡劣環(huán)境等條件下工作，由于外界雜質(zhì)或者水汽等污染物進(jìn)入潤滑系統(tǒng)，以及齒輪潤滑油選型，齒輪表面擦傷和點(diǎn)蝕等現(xiàn)象，都會導(dǎo)致潤滑油粘度和油膜破壞，油膜破壞后加劇齒輪潤滑不良，進(jìn)一步導(dǎo)致齒輪摩擦加劇，溫度升高，因此在定期檢查潤滑油品質(zhì)及齒面內(nèi)窺鏡檢測基礎(chǔ)上，增加在線實(shí)時(shí)齒面溫度檢測，也是一種有效預(yù)防開式齒輪潤滑不良，齒面損壞的手段。通過現(xiàn)場安裝的三套在線紅外測溫儀，實(shí)時(shí)檢測傳動齒面溫度情況，并把溫度數(shù)據(jù)上傳至控制室，現(xiàn)場利用無紙記錄儀記錄溫度數(shù)據(jù)，并顯示，且可以通過 4G 網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)上傳至云端，在手機(jī)和電腦端遠(yuǎn)程查詢實(shí)時(shí)溫度。

現(xiàn)場安裝位置圖(水泥廠磨料機(jī)開式齒輪)

溫度監(jiān)控方案

三套紅外測溫儀，以及安裝支架和蓋板一體

二、開式齒輪潤滑溫度監(jiān)控方案產(chǎn)品介紹

2.1) TP2360V1紅外測溫傳感器簡介

TP2360V1紅外測溫傳感器具有非接觸式、常溫范圍內(nèi)精度可達(dá)到±0.5℃、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢，內(nèi)置菲涅耳透鏡，日光免疫，梯度溫度補(bǔ)償，物距比高達(dá)12:1。

傳感器出廠校準(zhǔn)溫度范圍為：環(huán)境溫度-40~125℃，物體溫度-70~380℃。

探頭采用鋁合金金屬外殼，耐高溫抗氧化，內(nèi)置進(jìn)口Melexis紅外測溫感應(yīng)傳感器，通過RS485總線和單總線兩種方式輸出數(shù)據(jù)，其中RS485方式通訊協(xié)議為Modbus RTU協(xié)議，單總線協(xié)議參考下文通訊協(xié)議部分，可通過上位機(jī)軟件更改傳感器ID，供電采用寬電壓3.3 -26v直流供電。導(dǎo)線采用耐高溫屏蔽線，線長可定制。設(shè)備整體體積小，方便用戶集成安裝。

2.2) TP2360V1詳細(xì)參數(shù)

產(chǎn)品名稱：紅外測溫傳感器
傳感器型號：TP2360V1
生產(chǎn)廠家：TOPRIE
外形尺寸：112*19.5mm
工作環(huán)境：-40~85℃ 0~90%RH
存儲環(huán)境：-10~45℃ 0~95%RH
測量范圍：-70~280℃/-70~380℃
分辨率：0.02℃
精度：Ta和To由0到+50℃范圍內(nèi)，精度可達(dá)0.5℃(詳見下文精度分布圖)
測溫物距比：11.6:1 (假如發(fā)熱源為10cm外徑，則最遠(yuǎn)測量距離為116cm)
內(nèi)置激光指示燈
視角：5°/ 10°
發(fā)射率：0~1(默認(rèn)為1)
紅外波段：5.5-14um
標(biāo)定：出廠已標(biāo)定
傳感器重量：65g
測量精度：見精度表
使用壽命：額定工作環(huán)境下大于5年
工作電壓：DC 3.3-26v
工作電流：RS485模式<15mA

單總線模式支持休眠，休眠功耗<3uA

通訊類型：RS485 9600，8，N，1

單總線詳細(xì)信息參考下文

通訊協(xié)議：Modbus RTU 單總線協(xié)議
數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間：<200ms

2.3) 溫度測量精度分布表

溫度傳感器采用進(jìn)口MELEXIS醫(yī)療專用紅外測溫傳感器。

溫度監(jiān)控方案

Ta：探頭工作環(huán)境溫度 To：被測物體溫度

圖：探頭精度分布表

所有精度范圍在穩(wěn)定的等溫條件下測得。

醫(yī)療精度級溫度精度分布圖如下圖5-2所示，Ta在16℃到40℃并且To在22℃到40攝氏度之間。

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Ta：探頭工作環(huán)境溫度 To：被測物體溫度

圖5-2 溫度精度常溫下分布

溫度監(jiān)控方案

紅外溫度傳感器圖片

2.4)T3-485主機(jī)參數(shù)

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三、開式齒輪潤滑溫度監(jiān)控方案方案拓?fù)鋱D

溫度監(jiān)控方案

T3再輸出485信號(標(biāo)準(zhǔn)modbus協(xié)議)將數(shù)據(jù)傳到DCS系統(tǒng).

四、開式齒輪潤滑溫度監(jiān)控方案物聯(lián)網(wǎng)云平臺

物聯(lián)網(wǎng)平臺將上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的數(shù)值、曲線顯示;遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)的儲存;遠(yuǎn)程微信&短信&郵件報(bào)警;手機(jī)APP遠(yuǎn)傳查看等等一系列的功能，有效的保證了現(xiàn)場系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定可靠性。

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