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包裝機電熱設(shè)計及溫度控制

發(fā)布時間:2020-09-14 09:43:24 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

本文介紹膏類藥物包裝機熱謝滾子結(jié)構(gòu)設(shè)計和一個單片微機控溫系統(tǒng),釆用了集成溫度傍感器、斬波穩(wěn)零運算放大器和雙向可控硅無觸點控溫元件。

目前膏類藥物包裝有三種方法,紙裝包裝、人工塑料袋包裝、機器自動塑料袋包裝。用于自動包裝的機器為70年代產(chǎn)品,包裝質(zhì)量差。我院研制出一臺新型包裝機,該機能將用3。0左右卷狀膏類藥物和$250左右的塑料卷加工成三種不同規(guī)格的膏藥,70X100毫米時每分鐘40袋,50X70毫米和40X65毫米時每分鐘80袋。
藥物從正上方送下,塑料薄膜由兩側(cè)送給、由橫剪把藥物剪成所需尺寸后,經(jīng)熱封對滾把藥物粘合在兩層塑料薄膜中,其中一個熱滾開有與藥物尺寸相當(dāng)?shù)陌疾邸T摍C用聚乙烯薄膜.厚僅0.06毫米,要求熱淀溫度均勻,控溫穩(wěn)定可靠,否則不是粘滾就是粘臺不牢。我們從滾子加熱到控溫系統(tǒng)都進行了精心設(shè)計和試驗。整機工作表明:熱封系統(tǒng)能夠可靠地進行工作。
一熱滾設(shè)計
由于機構(gòu)限制,一對熱滾直枝不同,帶有凹槽者為大滾,外徑*171.5毫米,小滾帶有柱表面滾花,外徑為〃20毫米,加熱和控溫系統(tǒng)是獨立的兩套。
為使加熱系統(tǒng)可靠H作,溫度均勻.我們用Ni80Cr20電熱絲繞制加熱滾,結(jié)構(gòu)如劇1所示•整機工作時散熱很小,電熱功率設(shè)計主要考慮L5分鐘內(nèi)滾子從室溫10。到工作溫度litre時所需功率,再加克服散熱的功率,取小淀功率700W,大浪功率1200W,電熱絲4>Q.6mm,長度為
L=0.785x10
PP,
其中,U為電壓220V,
P,為電阻率1.m
P為電熱嘉率
由上式求得大浪子絲長10.2m,小滾子絲長17.5m,熱滾整體制作完成后實測功寧比設(shè)計功率大約10%。
二溫度測檢系統(tǒng)
系統(tǒng)框圖如圖2所示,微處理機釆用Intel公司單片微型計算機MCS—51系列的8031芯片,再配上74LS373作為地址鐵存器,2732EPRQM詐為外部程序存儲器,這樣組成一個單片微機最小應(yīng)用系統(tǒng),系統(tǒng)時鐘4MHZ0

包裝機溫度測控系統(tǒng)框圖

圖2溫度測控系統(tǒng)框圖
我們對微機系統(tǒng)I/O接口功能進冇T合理分配,發(fā)揮出8031芯片幾乎全部功能。具體分配如下I,作為溫度信號輸入通道地址選擇信號,A/D數(shù)據(jù)輸出直接送數(shù)據(jù)總線;瑋?,一0作為大小淀溫度選擇設(shè)定用PlD口作溫度顯示數(shù)碼管位選,顯示信息由串行口輸出'溫度控制由Pz..-B完成。
1、溫度信號輸入通道
溫度信號輸入通道如圖3所示,電路主要由集成溫度傳感器,運算放大器和模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器組成。

包裝機溫度信號輸入通道圖

圖3溫度信號輸入通道
(1)溫度傳感器
溫度傳感器采用上海半導(dǎo)體器件拓廠的集成化半導(dǎo)體溫度傳感器SL134M,工作溫度為-55P?125"C,輸出電流由下式計算'I"=T227uV/K/Re式中,Iset為流進SL134MV,腳的電流
A),T為絕對溫度,R“t為傳感器外接電阻,如取RSFr=227Q,則
IS-t=TSA/K)
圖3中Ri為傳感器負栽電阻,由它輸出電壓信號,Rl耿10K時,溫度信號電壓為
V„.=I3ER.=227T    =10T(mV/k)
rslt
線路由帶有溫度補偉的穩(wěn)壓管2DW233供電,電位器調(diào)整零點。調(diào)整放大倍數(shù),使工作溫度范圍內(nèi),放大器輸出0?5V電壓。
(2)運算放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路運算放大器采用斬波穩(wěn)零運算放大器ICL7650,輸入失調(diào)電壓土1W,溫漂0.01^V/°Cf用作差動放大時輸出電壓只與補償電壓和溫度信號有關(guān),而與共模信號無關(guān)。
A/D轉(zhuǎn)換器采用8位8通道ADC08Q9芯片,它可直接與數(shù)據(jù)總線相聯(lián),省去一個8位并行接口,時鐘信號直接用ALE信號,頻率為鼻MHZ,該系統(tǒng)只用了0相1兩個通道,分別輸入大滾子和小滾子的溫度信號,A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時逋過INTO向8031申請中斷。微機輸入溫度信號后,先算術(shù)平均法進行數(shù)字濾波,本系統(tǒng)RAM有限采用累珈的方法,即每采集到一個數(shù)據(jù),進行累加,采集劉256個數(shù)據(jù)時,直接用高位字節(jié)舍去低位字節(jié),相當(dāng)于除以256,用這個信號與設(shè)定溫度進行比較,決定輸出信號。
(3)溫度設(shè)定、顯示及控制
溫度設(shè)定信號由輸入,P3.4用來選擇大滾或小滾溫度設(shè)定,Ps.s為低電平擋(即點動按鈕按下),選中的滾子設(shè)定溫度按10°C/sec的速度上升,Pa.$為高電平時,設(shè)定溫度以同樣速度下降,這樣既省掉溫度設(shè)定,硬件又可靠。
為了提高運算速度,微機內(nèi)部運算釆用二進制數(shù),要進行溫度顯示時,首先要將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù),共用四個數(shù)碼管.其中三位整數(shù),一位小數(shù)。機器正常工作時,顯示工作溫度,按下升溫(或降溫)鍵時,顯示設(shè)定溫度的顯示信息由8031$行口輸出,串行口工作于方式0,作擴展1/。用.外按一片74LS164接收顯示信息,用P,口透擇8個數(shù)碼管中某一位點亮,用循環(huán)掃描方式進行顯示。
溫度控制采用雙向可控硅實現(xiàn)無觸點控制,由P,.,輸入交流電壓過零信號,作為8031內(nèi)部兩個定時器工作起點,其中定吋器。決定大滾子的觸發(fā)角,定時器1決定小滾的觸發(fā)角。各滾的觸發(fā)角定時常數(shù)與相應(yīng)滾子溫度偏差有關(guān),要經(jīng)過數(shù)字P1D處理。控制脈沖分別由印和輸出,經(jīng)雙向可控硅專用光電耦合器,觸發(fā)相應(yīng)的雙向可控硅。

 

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