输送带硫化过程用温度标签、温控系统及硫化机的制作方法

1.本实用新型属于输送带生产相关技术领域，具体涉及一种输送带硫化过程用温度标签、温控系统及硫化机。


背景技术：

2.在输送带生产过程中，硫化是最后一道重要工序，可以使橡胶内部线性结构的大分子交联成为立体网状结构，使胶料具备高强度，高弹性等优良性能。硫化的好坏直接决定了产品质量。
3.硫化三要素为时间、压力和温度。其中对温度的精确调节尤为重要。目前对输送带的硫化采用电加热或蒸汽加热的形式，温度变化惯性大，而且由于加热面积较大，难免出现局部温度过高或过低的情况，导致橡胶过硫或欠硫，从而影响产品质量。输送带具有一定的厚度，现有的温度控制系统只能监测加热板的温度，而不能测量输送带内部温度，因此无法精准控制硫化过程。采用传统的热电偶测温需要对输送带内部布线，过程复杂，并且测温过程破坏了输送带结构，无法用于生产过程。
4.无线射频识别(radio-frequency identification,rfid)是通过射频信号对目标电路产生电感耦合从而实现无接触读写数据的技术。根据工作频段可以将rfid分为低频(30-300 khz)、高频(3-30 mhz)和超高频(300 mhz
–
3 ghz)，其中超高频rfid标签具有读写距离远、敏感度强以及成本低的优点，被广泛应用于物联网络下产品的温度检测。
5.现有的rfid温度标签由电路芯片和天线构成，其中温度传感器(通常为热敏电阻)集成在电路芯片中，整个温度标签封装在柔性材料如硅胶中。相对于接触式测温及红外测温，将rfid测温标签埋设在输送带夹层，可以对输送带内部进行低成本、高精度的温度监测。输送带的硫化温度一般150℃左右。
6.发明人发现，现有的部分温度标签虽然可以耐高温，但是基本无法在120℃以上读取温度，这是因为标签内部的半导体电路超过了工作范围。


技术实现要素：

7.本实用新型为了解决上述问题，提出了一种输送带硫化过程用温度标签、温控系统及硫化机，本实用新型可以在耐高温的同时保证温度标签仍具有读取温度的能力，并且还设计了与之配套的温度调节系统，从而实现输送带硫化过程中的温度监测与反馈式调控。
8.根据一些实施例，本实用新型的第一方案提供了一种输送带硫化过程用温度标签，采用如下技术方案：
9.输送带硫化过程用温度标签，包括外壳、集成芯片、天线和温度传感器；
10.所述外壳内部构成真空环境且设置有所述集成芯片和所述天线，所述外壳壁上设置所述温度传感器；
11.所述天线和所述温度传感器通过导线分别与所述集成芯片连接。
12.进一步的，所述集成芯片、所述天线和所述温度传感器设置在同一电路板上。
13.进一步的，所述电路板采用fr-4环氧树脂材料。
14.进一步的，所述外壳为聚酰胺材料。
15.进一步的，所述天线采用铝制材料；所述导线采用铜质导线。
16.进一步的，所述温度传感器采用cmos温度传感器。
17.进一步的，所述集成芯片包含无线供电区、微型处理器和控制存储器。
18.根据一些实施例，本实用新型的第二方案还提供了一种输送带硫化过程用温控系统，采用如下技术方案：
19.输送带硫化过程用温控系统，包括如第一方案中所述的输送带硫化过程用温度标签、读取器、显示器和温度调节模块；
20.所述输送带硫化过程用温度标签依次连接所述读取器、所述显示器和所述温度调节模块。
21.进一步的，所述显示器可以设置为移动设备。
22.根据一些实施例，本实用新型的第三方案还提供了一种输送带硫化过程用硫化机，采用如下技术方案：
23.输送带硫化过程用硫化机，采用了如第二方案中所述的输送带硫化过程用温控系统。
24.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
25.1. 本实用新型主要由无线方式对输送带硫化过程中的内部温度进行测量；温度标签在硫化前埋入输送带不同位置，并在硫化过程中由读取器实时读取对应温度，温度数据通过无线传输到显示器或移动设备上显示，温度控制程序根据温度变化趋势对硫化温度进行精确调节；整个测温过程不需要对输送带内部进行繁琐的布线，同时生产线不需要暂停，对硫化温度的反馈式调节可以提高产品质量；
26.2. 本实用新型的温控系统具有效率高、成本低和操作简便的特点，具有广阔的市场前景和巨大的经济应用价值。
附图说明
27.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
28.图1是本实用新型的实施例1的温度标签结构简图；
29.图2是本实用新型的实施例2温控系统示意图；
30.其中：1、外壳，2、集成芯片，3、天线，4、温度传感器，5、导线，6、电路板，7、真空环境。
31.具体实施方式：
32.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
33.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
34.实施例1：
35.如图1所示，本实施提供了一种输送带硫化过程用温度标签，是一种新型结构的rfid温度标签；包括外壳1、电路板6和天线3，所述外壳1内部为真空环境7，优选的，所述外壳1为聚酰胺外壳，所述电路板6为耐热电路板，所述耐热电路板根据需求在现有技术中选取；所述电路板6包括集成芯片2、温度传感器4和导线5；所述rfid温度标签采用超高频段，工作频段为rfid标准频段(920 mhz~925 mhz)，符合iso-8000相关标准。所述聚酰胺外壳采用耐高温的聚酰胺材料，所述耐热电路板采用fr-4环氧树脂材料；所述天线采用铝制材料；所述真空环境7为中度真空环境，所述集成芯片2包含无线供电区、微型处理器及控制存储器，具体的，所述集成芯片2通过现有技术实现或采用现有产品；所述温度传感器4采用耐高温cmos温度传感器；所述导线5采用铜质导线。
36.具体的，所述聚酰胺外壳的作用是，用于承受硫化过程施加的压力，保护内部芯片；所述耐热电路板的作用是，承载温度标签的核心工作电路；所述天线3的作用是，通过电磁感应接收读取器发射的射频能量激活温度标签内部电路，以及将温度信息传送回读取器；所述真空环境7的作用是，大大降低被测物体与芯片之间的换热系数，避免温度上升过快导致电路无法正常工作；所述集成芯片2内包含无线供电模块、无线通信模块、微型处理器及控制存储区，其作用是完成电磁波到电能的能量相互转化及温度传感器的信息传递，由于硫化过程需要监测输送带内部多个位置的温度，芯片内存储有固定的id用以区分不同位置的温度标签；所述温度传感器4安装在外壳处与被测物体接触，其作用是完成温度信号与电压信号的线性变换，实现对输送带实时温度的测量；所述耐热电路板的作用是，实现所述温度传感器4与所述集成芯片2的分离，避免所述集成芯片2直接与高温环境接触，丧失工作能力，导致无法读取温度；所述导线5的作用是，连接温度传感器4和集成芯片2。
37.实施例2：
38.如图2所示，本实施例提供了一种输送带硫化过程用温控系统，包括如实施例1中所述的输送带硫化过程用温度标签、读取器、显示器和温度调节模块；所述输送带硫化过程用温度标签依次连接所述读取器、所述显示器和所述温度调节模块。
39.具体的，温控系统包括rfid温度标签、读取器、局域网络下的显示器或移动设备以及温度调节模块；所述温度调节模块内设置温度控制程序，所述温度调节模块与硫化机连接，通过温度控制程序调节硫化机加热热量；其中，所述读取器与所述rfid温度标签之间以及所述读取器和所述局域网络之间通过无线方式传输温度信息，所述读取器采用现有技术中的传感器读取器；所述显示器和所述移动设备用于实时显示硫化过程输送带内部温度；所述温度控制程序接收温度信息输入，计算一段时间内的温度变化率，预测最近一段时间的温度并判断其是否偏离最佳硫化温度范围，若不满足则调整所述硫化机加热热量，直到控制程序的温度输入在合理范围内。
40.具体的，在硫化过程前，将所述rfid温度标签埋入输送带带体内部，并保证所述天线的朝向可以达到最大读取距离；硫化开始时，启动所述读取器并保持不间断运行，将埋设在不同位置的温度标签测得的温度信息实时读取出来，并通过无线传输发送到所述显示器或所述移动设备上实时显示；所述温度控制程序可以根据一段时间的温度变化趋势计算出温度变化率，并预测出最近一段时间的温度范围，判断其是否在最佳硫化温度范围内，若不满足要求，则调整蒸汽阀门的开度或电加热的功率，改变加热热量，从而达到调节硫化温度
的目的。
41.实施例3：
42.本实施例提供了一种输送带硫化过程用硫化机，采用如实施例2中所述的输送带硫化过程用温控系统；具体的，所述硫化机采用现有硫化机；据实际情况和要求，所述温度调节模块连接所述硫化机的控制面板或蒸汽阀门及电加热设备，具体连接方式采用现有技术，在此不再详述。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。