[发明专利]一种工业粉体物料微波加热干燥实时控制装置

权利要求书

1.一种工业粉体物料微波加热干燥实时控制装置，其特征在于：包括控制计算机（1）、ZigBee通信单元（2）、微波发生器单元（22）、入料筒（8）、抽湿装置、旋转底座（14）、天线帽（15）、螺旋天线（16）、绝缘介质外壳（17）、加热腔体（20）、风扇系统（21）、可开合式料筒口（23）、出料筒（24）、空气压缩机（25）、料筒连接管（26）、入料筒阀门（31）；

所述的控制计算机（1）通过网络连接ZigBee通信单元（2），ZigBee通信单元（2）嵌入微波发生器单元（22），入料筒（8）、抽湿装置的上端分别连接微波发生器单元（22），下端分别连接加热腔体（20），入料筒阀门（31）位于入料筒（8）内部，入料筒阀门（31）通过入料筒阀门控制电路与微波发生器单元（22）连接，旋转底座（14）连接天线帽（15），天线帽（15）连接螺旋天线（16），绝缘介质外壳（17）一端连接微波发生器单元（22），另一端连接加热腔体（20），绝缘介质外壳（17）包裹着螺旋天线（16），加热腔体（20）的底部有风扇系统（21）、可开合式料筒口（23），可开合式料筒口（23）位于风扇系统（21）的内圈，可开合式料筒口（23）连接出料筒（24），出料筒（24）内有空气压缩机（25），出料筒（24）连接料筒连接管（26）；

所述的微波发生器单元（22）包括控制单元（3）、供电单元（4）、功率调节单元（5）、磁控管过载保护单元（6）、磁控管（7），控制单元（3）连接供电单元（4）、功率调节单元（5），功率调节单元（5）连接磁控管过载保护单元（6），磁控管过载保护单元（6）连接磁控管（7），磁控管过载保护单元（6）、磁控管（7）均与供电单元（4）相连；控制单元（3）还与入料筒（8）的入料筒阀门（31）、旋转底座（14）、抽湿装置、风扇系统（21）、可开合式料筒口（23）、空气压缩机（25）相连；

所述的入料筒（8）下端连接微波漏能抑制器Ⅱ（12），微波漏能抑制器Ⅱ（12）连接加热腔体（20）；

所述ZigBee通信单元（2）包括ARM控制器（27）、UART转换芯片（28）、RS接口（29）、ZigBee模块（30）、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、晶体振荡器X1；UART转换芯片（28）采用MAX232A ，ARM控制器（27）的PIO2_0脚连接UART转换芯片（28）的脚，其中ARM控制器（27）的PIO2_1脚连接UART转换芯片（28）的SI脚， ARM控制器（27）的PIO2_3脚连接UART转换芯片（28）的SCLK脚， ARM控制器（27）的PIO2_2脚连接UART转换芯片（28）的SO脚及电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地；UART转换芯片（28）的脚接地，UART转换芯片（28）的VSS脚接地且与电容C1的一端连接，UART转换芯片（28）的VDD脚连接Vcc与电容C1的另一端；UART转换芯片（28）的XTAL1脚连接电容C2的一端与晶体振荡器X1的一端，电容C2的另一端接地，晶体振荡器X1的另一端连接UART转换芯片（28）的XTAL2脚及电容C3的一端，电容C3的另一端接地；UART转换芯片（28）的T1IN脚连接RS接口（29）的TXD脚，UART转换芯片（28）的R1OUT脚连接RS接口（29）的RXD脚；UART转换芯片（28）的T2IN脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电阻R2的一端及ZigBee模块（30）的TXD脚，电阻R2的另一端接地，UART转换芯片（28）的R2OUT脚连接电阻R4的一端，电阻R4另一端连接电阻R5的一端及ZigBee模块（30）的RXD脚，电阻R5的另一端接地；

所述的入料筒阀门控制电路包括继电器KA1、二极管D1、NPN型三极管Q1、电阻R6、电阻R7、电阻R8、变阻器R9；入料筒阀门（31）的上端连接电阻R6的一端及变阻器R9的下端，入料筒阀门（31）的下端接地，电阻R6的另一端接地；继电器KA1的一端连接二极管D1的阴极与变阻器R9，在变阻器R9上，继电器KA1可连接变阻器R9的上端至下端间的任意部位；继电器KA1的另一端连接二极管D1的阳极及NPN型三极管Q1的极电极，NPN型三极管Q1的发射极接地，NPN型三极管Q1的基极连接电阻R7的一端及电阻R8的一端，电阻R7的另一端连接控制单元（3），电阻R8的另一端接地；

所述抽湿装置包括抽湿系统Ⅰ（9）、抽湿系统Ⅱ（10）、微波漏能抑制器Ⅰ（11）、微波漏能抑制器Ⅲ（13）、抽湿转轮Ⅰ（32）、抽湿转轮Ⅱ（33）、转轮控制芯片Ⅰ（56）、转轮控制芯片Ⅱ（57）、总线CAN1、总线CAN2、总线CAN3、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6、开关K7、开关K8、开关K9、继电器KA2、继电器KA3、继电器KA4、继电器KA5、继电器KA6、继电器KA7；其中转轮控制芯片Ⅰ（56）、转轮控制芯片Ⅱ（57）均采用8XC196MC芯片，抽湿系统Ⅰ（9）、抽湿系统Ⅱ（10）分别与控制单元（3）连接，抽湿转轮Ⅰ（32）位于抽湿系统Ⅰ（9）内部，抽湿系统Ⅰ（9）底部连接微波漏能抑制器Ⅰ（11），抽湿转轮Ⅱ（33）位于抽湿系统Ⅱ（10）内部，抽湿系统Ⅱ（10）底部连接微波漏能抑制器Ⅲ（13），微波漏能抑制器Ⅰ（11）、微波漏能抑制器Ⅲ（13）分别连接加热腔体（20）；开关K1位于总线CAN1上，总线CAN1连接开关K6的一端，开关K6的另一端连接继电器KA4的一端，继电器KA4的另一端连接转轮控制芯片Ⅰ（56）的P3脚；开关K2位于总线CAN2上，总线CAN2连接开关K5的一端，开关K5的另一端连接继电器KA3的一端，继电器KA3的另一端连接转轮控制芯片Ⅰ（56）的P2脚；开关K3位于总线CAN3上，总线CAN3连接开关K4的一端，开关K4的另一端连接继电器KA2的一端，继电器KA2的另一端连接转轮控制芯片Ⅰ（56）的P1脚；转轮控制芯片Ⅰ（56）的O1脚连接抽湿转轮Ⅰ（32）；同时，开关K7的一端连接总线CAN3，开关K7的另一端连接继电器KA5的一端，继电器KA5的另一端连接转轮控制芯片Ⅱ（57）的P1脚；开关K8的一端连接总线CAN2，开关K8的另一端连接继电器KA6的一端，继电器KA6的另一端连接转轮控制芯片Ⅱ（57）的P2脚；开关K9的一端连接总线CAN1，开关K9的另一端连接继电器KA7的一端，继电器KA7的另一端连接转轮控制芯片Ⅱ（57）的P3脚；转轮控制芯片Ⅱ（57）的O1脚连接抽湿转轮Ⅱ（33）；

还包括安装在加热腔体（20）的内壁上且与控制单元（3）连接的红外测温单元，所述的红外测温单元包括红外测温传感头Ⅰ（18），红外测温传感头Ⅱ（19），光学系统Ⅰ（34）、红外探测器Ⅰ（35）、调制盘Ⅰ（36）、温度传感器Ⅰ（37）、前置放大电路Ⅰ（38）、预放大电路Ⅰ（39）、推动级放大器Ⅰ（40）、末级放大器Ⅰ（41）、程调增益调整放大器Ⅰ（42）、波形调整电路Ⅰ（43）、A/D转换电路Ⅰ（44）、光学系统Ⅱ（45）、红外探测器Ⅱ（46）、调制盘Ⅱ（47）、温度传感器Ⅱ（48）、前置放大电路Ⅱ（49）、预放大电路Ⅱ（50）、推动级放大器Ⅱ（51）、末级放大器Ⅱ（52）、程调增益调整放大器Ⅱ（53）、波形调整电路Ⅱ（54）、A/D转换电路Ⅱ（55）；其中红外测温传感头Ⅰ（18）连接光学系统Ⅰ（34），光学系统Ⅰ（34）连接红外探测器Ⅰ（35）及调制盘Ⅰ（36），调制盘Ⅰ（36）连接温度传感器Ⅰ（37），红外探测器Ⅰ（35）连接前置放大电路Ⅰ（38），前置放大电路Ⅰ（38）连接预放大电路Ⅰ（39），预放大电路Ⅰ（39）连接推动级放大器Ⅰ（40），推动级放大器Ⅰ（40）末级放大器Ⅰ（41），末级放大器Ⅰ（41）连接程调增益调整放大器Ⅰ（42），程调增益调整放大器Ⅰ（42）连接波形调整电路Ⅰ（43）及A/D转换电路Ⅰ（44），温度传感器Ⅰ（37）、波形调整电路Ⅰ（43）与A/D转换电路Ⅰ（44）分别连接微波发生器单元（22）的控制单元（3），同时控制单元（3）连接程调增益调整放大器Ⅰ（42）；红外测温传感头Ⅱ（19）连接光学系统Ⅱ（45），光学系统Ⅱ（45）连接红外探测器Ⅱ（46）与调制盘Ⅱ（47），调制盘Ⅱ（47）连接温度传感器Ⅱ（48），红外探测器Ⅱ（46）连接前置放大电路Ⅱ（49），前置放大电路Ⅱ（49）连接预放大电路Ⅱ（50），预放大电路Ⅱ（50）连接推动级放大器Ⅱ（51），推动级放大器Ⅱ（51）末级放大器Ⅱ（52），末级放大器Ⅱ（52）连接程调增益调整放大器Ⅱ（53），程调增益调整放大器Ⅱ（53）连接波形调整电路Ⅱ（54）与A/D转换电路Ⅱ（55），温度传感器Ⅱ（48）、波形调整电路Ⅱ（54）与A/D转换电路Ⅱ（55）分别连接微波发生器单元（22）的控制单元（3），同时控制单元（3）连接程调增益调整放大器Ⅱ（53）。