断纸侦测设备和结合在该断纸侦测设备中的冷却装置的制作方法

本技术涉及一种断纸侦测设备。本技术还涉及一种冷却装置。更具体地说，涉及一种结合在上述断纸侦测设备中的冷却装置。

背景技术：

1、造纸机用烘缸是造纸生产线中实施纸张干燥工序的关键部件。烘缸通常是一种压力容器，从蒸汽接头通入的饱和蒸汽在烘缸内部冷凝，释放出热量致使烘缸的温度上升。热量在纸张和烘缸表面的接触中被传递到纸张中，从而对包覆在辊壳表面的纸张进行干燥。

2、然而，在纸张干燥的过程中，存在由于诸如受力不均等原因导致纸张意外断裂的风险。为了及时发现并处置该风险，通常会在烘缸的传侧过道处安装断纸侦测设备。该断纸侦测设备对纸张的连续性进行检测，以便在检测到纸张断裂时向信号变送器反馈传感器信号。另外，该断纸侦测设备还配备有温度传感器，以便在检测到纸张断裂时向报警器及时传送信号。

3、例如，目前广泛应用的一种断纸侦测设备包括分别安装在纸张的上下两侧的光线发射管和光线接收管。在连续纸张正常经过断纸侦测设备时，光线发射管发射的光线被纸张挡住，因此不会被光线接收管接收到；在纸张发生断裂时，光线接收管会接收到光线发射管所发射的光线，并立即使继电器闭合输出信号，控制生产线停止运行并且借助报警器进行报警。

4、这种断纸侦测设备成本低廉、使用方便，但是存在准确度低、容易损坏的缺点。

5、为此，业内又对上述类型的断纸侦测设备进行了改进，应用光学色谱分析原理，根据有纸时纸张的白色与无纸时网的红色之间的反差，通过色差分析判断纸张是否发生断裂。该断纸侦测设备配备有信号发送器和温度传感器，前者在纸张发生断裂时控制生产线停止运行，后者检测烘缸内的温度，防止作业温度异常上升，并且在温度超过限值时驱使报警器发出报警。

6、然而，上述改进型断纸侦测设备依然存在缺陷。虽然配备有温度传感器，但诸如在夏天作业时，断纸侦测设备的工作环境温度经常会超过55℃的限值，这导致测量头无法正常工作，出现断纸误报警等情况。另外，由于作业温度过高，信号发送器工作也会发生异常，产生诸如死机等问题，导致信号异常、工作不稳定。

7、因此，希望设计一种配备有专用冷却装置的断纸侦测设备，从而以较低成本有效地降低断纸侦测设备的工作环境温度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种结合在断纸侦测设备中的冷却装置，该冷却装置能够以较低成本有效地降低断纸侦测设备的工作环境温度，使该断纸侦测设备在温度限值以下稳定地工作。

2、本实用新型的第一方面在于提供了一种断纸侦测设备，包括：

3、侦测头，该侦测头发出检测光，利用光学色谱分析技术对照射到纸机的烘缸干网的检测光进行分析，确定纸张是否发生断裂；以及

4、信号变送器，该信号变送器根据侦测头反馈的传感器信号发出系统信号，并且控制纸机在纸张发生断裂时停机检修，

5、其中，断纸侦测设备还配备有冷却装置，该冷却装置安装到所述信号变送器和所述侦测头的至少一个的附近，

6、其中，所述冷却装置是涡流制冷器。

7、通过为信号变送器和侦测头加装冷却装置，一方面，信号变送器的作业温度下降，工作稳定性增强；另一方面，侦测头的作业温度可以稳定在55℃的限值之下(通常在20至30℃区间内)，从而减少断纸误报警，延长侦测头的使用寿命，降低纸机的维护成本。

8、在上述技术方案中，术语“光学色谱分析技术”是检测领域中一种常用的测试分析技术。众所周知，具有各种结构的物质均具有自身的特征性光谱。光学传感器通过实时测量对象光谱的变化，从而实时检测纸张是否发生断裂。

9、例如，在纸张连续输送时，检测结果为纸张本身，即白色光谱；如果被输送的纸张断裂，检测结果为烘缸干网，即红色光谱。一旦侦测头检测到光谱发生变化，则表明纸张发生断裂，从而利用信号变送器根据侦测头反馈的传感器信号发出系统信号，并且控制纸机在纸张发生断裂时停机检修。

10、术语“附近”意指冷却装置所安装的位置可以是信号变送器和/或侦测头的某一个部位，也可以非常靠近信号变送器和/或侦测头，但并非直接安装在信号变送器和/或侦测头上。通常来说，在冷却装置不直接安装在信号变送器和/或侦测头上的情况下，冷却装置与信号变送器和/或侦测头之间的距离以基本上不影响冷却装置的制冷效果为宜。

11、在本实用新型的一个较佳实施方式中，侦测头可以设置在烘缸干网附近，并且配备有温度传感器。另外，信号变送器可以放置在变送器箱体内部，变送器箱体与电源相关联。

12、术语“关联”意指变送器箱体不仅可以与电源线直接连接，而且也可以直接设计在变送器箱体内，该术语的含义对于本领域的普通技术人员来说应当能够准确界定。

13、通过为信号变送器设计变送器箱体，可以将信号变送器转换为模块化管理，而且从冷却装置排出的冷却气体可以被方便地引入变送器箱体，迅速降低信号变送器周围空间的温度，提高了冷却效率。

14、在本实用新型的又一个较佳实施方式中，涡流制冷器可以包括：

15、涡流管，该涡流管具有第一端和第二端；

16、涡流室，该涡流室位于第一端和第二端之间且与第一端相比更靠近第二端；以及

17、与涡流室连通的切向喷嘴，

18、其中，具有预定压力的加压空气经由切向喷嘴进入涡流室和涡流管。

19、术语“切向”意指喷嘴的中心轴线在喷嘴与涡流管相交的截面上与涡流管的外轮廓相切。当喷嘴并非是圆锥形状，或者涡流管与喷嘴相交处的截面并非是圆形时，本领域的普通技术人员可以根据实际情况绘制假想的喷嘴和/或涡流管的外轮廓并借此推算得到切向喷嘴的位置。

20、较佳的是，加压空气中的一部分可以在涡流管内被加热并从涡流管的第一端排出，加压空气的其余部分可以在涡流室内膨胀并冷却，然后从涡流管的第二端排出。

21、由于涡流管的第一端与第二端彼此相对，进入涡流管的加压空气事实在涡流管内部实现了能量转换。涡流管的一端、即第一端产生热空气，涡流管的另一端、即第二端产生冷空气。例如，在引入的加压空气为6.9bar、25℃的情况下，从第一端排出的热空气的最高温度甚至可高达110℃，而从第二端排出的冷空气的最低温度甚至可低至-40℃，效果相当显著。

22、更佳的是，加压空气中的被加热部分可以在涡流管内沿螺旋状路线行进。

23、在上述各个较佳实施方式中，预定压力可以至少为6bar。

24、具有6bar压力的气流是造纸过程中的伴生产物，通常用来吹断纸张和清洁纸机等。将这种加压空气引入冷却装置，与传统的2bar压力的气流相比，不仅能够显著增加冷却效果，而且实现了加压空气再利用，提高了经济性，降低了维护成本。

25、较佳的是，涡流管在靠近涡流管的第一端处可以配备有可调节其开度的可调节阀门，加压空气中的被加热部分经由可调节阀门从第一端排出。

26、可调节阀门通常利用手动调节旋钮进行调节。这样，操作人员可以手动调节加压空气中的被加热部分的温度和气流量，并由此一并调节加压空气中的被冷却部分的温度和气流量。例如，可以在调节旋钮处设定制冷系数的刻度。通过旋转调节旋钮，可以相应地调节两股气流的各参数。

27、本实用新型的第二方面在于提供了一种冷却装置，该冷却装置结合在断纸侦测设备中，断纸侦测设备包括：

28、侦测头，该侦测头发出检测光，利用光学色谱分析技术对照射到纸机的烘缸干网的检测光进行分析，确定纸张是否发生断裂；以及

29、信号变送器，该信号变送器根据侦测头反馈的传感器信号发出系统信号，并且控制纸机在纸张发生断裂时停机检修，

30、其中，冷却装置安装到信号变送器和侦测头的至少一个的附近，并且

31、其中，冷却装置是涡流制冷器。

32、在再一个较佳实施方式中，涡流制冷器可以包括：

33、涡流管，该涡流管具有第一端和第二端；

34、涡流室，该涡流室位于第一端和第二端之间且与第一端相比更靠近第二端；以及

35、与涡流室连通的切向喷嘴，

36、其中，具有预定压力的加压空气经由切向喷嘴进入涡流室和涡流管。

37、在又一个较佳实施方式中，预定压力可以至少为6bar。

38、综上所述，根据本实用新型的冷却装置可以获得以下技术效果：

39、通过为断纸侦测设备的信号变送器和/或侦测头加装涡流制冷器，能够降低变送器箱体和侦测头的作业温度(例如，使侦测头的温度稳定在20℃至30℃的区间内)，不仅能够显著减少误侦测情况，而且可以提高其作业稳定性，降低生产和维护的成本。