回轉窯是指旋轉煅燒窯（俗稱旋窯），按處理物料不同可分為石灰回轉窯、水泥回轉窯和冶金化工窯。回轉窯具有煅燒質量和產品質量高等優點，廣泛應用于冶金、化工、建筑材料以及環保等行業。在實際生產過程中，回轉窯是水泥廠里重要的煅燒設備,負責水泥生料的煅燒。水泥生料在回轉窯內進行煅燒，窯內的溫度分布是否適合和正確將直接影響到煅燒后水泥熟料的品質，所以實時監測窯內的溫度，及時獲取窯內溫度數據成了整個煅燒工序中極其關鍵的步驟。由于回轉窯本身是不停地旋轉作業，所以給溫度數據的有效傳送帶來了困難，因此如何將回轉窯窯內溫度值正確地傳送到控制室成為關鍵。

圖1 懸在空中的回轉窯

 

 

    以前傳統的測溫裝置有兩種方式進行信息采集：

1．通過K型熱電偶和滑環進行信息采集。其缺點是滑環長期處于接觸摩擦狀態，長期使用之后，容易產生機械性磨損進而對準確采集溫度值帶來影響，并且其壽命短也是一個致命的問題。

2．通過紅外測溫儀進行非接觸式的溫度數據測量。其工作方式是紅外測溫儀從窯口向內斜射紅外光線得到窯內的溫度數據。其缺點是無法辨識所測得溫度值是窯內空氣溫度還是窯壁溫度，測量結果波動較大，對熟料的品質影響很大。

 

    針對上述的應用難點，邦納公司提出了無線傳送測溫數據的解決方案，推出一款無線測溫節點。該工業無線網絡產品DX80節點可以減少了布線所帶來的成本，解決了回轉窯溫度探測裝置布線障礙 (高空作業)及在室外工作的限制，并且可長期處于免維護的工作狀態，給用戶的成本和維護帶來了便利。該節點可以連接各種類型的熱電偶，通過DX81電池盒供電，最長工作時間可達3年。防護等級為IP67，適合室外安裝使用。

圖2. DX80無線傳感器節點模擬圖

 

 

    邦納公司推出的無線測溫節點采用無線跳頻擴頻技術，能夠很好地應對現場的干擾和對測溫裝置的特殊應用需求。

    實際運用過程中，物料從窯尾（筒體的高端）進入窯內煅燒。由于筒體的傾斜和緩慢的回轉作用，物料既沿圓周方向翻滾又沿軸向（從高端向低端）移動，繼續完成分解和燒成的工藝過程，最后，生成熟料經窯頭罩進入冷卻機冷卻。窯外裝有測溫熱電偶和邦納DX80無線測溫節點（如圖3），當物料在窯內進行煅燒的時候，通過熱電偶實時的采集窯內的溫度信息，再由DX80無線測溫節點將采集的信息發送到中控室的接收端，控制室根據這些信息來調節窯內溫度的高低。

 

圖4. DX80無線無線測溫節點

 

    邦納無線網絡系統在實際中的應用中，適用于各種已有的傳感器安裝，減少了布線距離增加的成本，解決了現場布線障礙 (回轉窯、高架橋路、橋梁、河流…)及生產中斷或是在室外工作的限制，并且解決了需要耗時耗力的布線及現場的環境如灰塵等問題。該產品可以應用到許多行業及自動化領域的多種信號輸入輸出而無需布線的場合。DX70/80無線網絡系統的出現，將為國內傳感器市場帶來更為廣泛、高效的產品應用。

    據有關機構統計，使用無線傳感器和使用有線傳感器相比，在應用條件和輸出結果相同的情況下，總體的應用成本后者將是前者的3倍。因為有線不可避免布線這些常規操作，而無線的傳感器將更為自由、方便地使用。相信，隨著應用理念的提升，更具性價比和實用性的無線傳感器將會被越來越多的國內企業所接受。

 

圖5 邦納無線DX80傳感器

n      Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) 無線電跳頻擴頻以及Time Division   Multiple Access (TDMA)時分多址控制架構的技術結合, 抗干擾強。

n       無線工業級I/O 系統, 3路熱電偶輸入

n       網關與節點為雙向數據傳輸, 包括數據傳輸的應答

n       堅固的外殼, 防護等級為IP67

n       即插即用

n       2.4 GHz 頻率

n       內建信號強度指示

n       內置或外置天線可選, 天線種類繁多

n       超遠距離3.2 Km

附：

    FHSS-無線電跳頻擴頻技術: 載波頻率受一個偽隨機碼的控制，在其有效工作帶寬范圍內，按PN碼的隨機規律不斷改變，實現頻譜擴展。同時在接收端，接收機的頻率合成器受相同的偽隨機碼控制，并通過同步措施，保持與發射端的跳變順序一致， 最終實現雙向通訊。 跳頻的優點是抗干擾性能強，相比其他單一頻率通訊方式（例如數傳電臺），一旦在某個時間點上通訊受到外界噪聲干擾，便可以主動跳變到其他頻道上繼續通訊。