摘 要

Abstract II

1 绪论 1

1.1 论文的研究背景 1

1.2 国内外的研究现状 2

1.3 论文的主要研究内容 2

2测量仪的硬件部分 4

2.1 倾角传感器的选择 4

2.1.1倾角传感器的结构 4

2.1.2传感器的特点描述 4

2.1.3传感器的输入和输出 4

2.2仪用放大器的选择 5

2.2.1 INA114的结构原理图 5

2.2.2 INA114的工作原理 5

2.2.3 INA114的增益设定 6

2.2.4 INA114的失调电压调整 6

2.2.5 INA114的输入偏流回路 6

2.3 A/D芯片模数转换器的选择 6

2.4 单片机的选择 7

2.5无线数传模块的选择 10

3 测量仪的机械结构 11

4测试仪的软件部分 11

4.1下位机软件的设计 11

4.2 上位机软件的设计 12

5测量仪的使用方法及使用注意事项 12

5.1 仪器温度漂移的补偿 12

5.2高温测量中仪器注意的问题 12

6总结 14

7 致谢 14

参考文献 15

摘 要

由于在工业上生产水泥时，回转窑是在温度较高以及载荷较大的环境下运转，窑的重量由托轮支撑，故窑的稳定运行与托轮的关系极其密切。由于窑墩和基础底座各部分不均匀磨损、不均匀下沉等的影响，托轮和轮带之间会发生空间位置的改变。该位置的改变会导致轮带与托轮、大齿圈和传动齿轮之间在垂直方向上的倾斜度不一致，当其倾角差严重时会导致托轮边缘超载，其超载工作面会出现点蚀、掉渣等状况，可能会产生严重的停窑事故，给企业产生重大的经济损失。

本研究的目标是设计一款在线测量回转窑托轮和轮带倾斜度的无线测量仪，能够在水泥回转窑不停窑的情况下，测量回转窑的倾斜度。

本设计的主要内容有：

例如：测量仪设计技术方案：角度测量系统、控制电路系统组成回转窑倾斜度无线测量仪。角度测量系统包含倾角传感器以及信号放大器，并把模拟信号放大并输出。控制电路系统包括A/D转换器、微处理器单片机、无线数字传输模块和终端PC机。该仪器的主要功能是把被测量旋转体的倾斜模拟信号转换为数字信号，经微型处理器处理后发送至无线数字传输模块进行无线传输，从而可以在PC通过专用软件接收查看现场设备的倾斜度信息。

本次设计选择了倾角传感器、仪用放大器、A/D芯片模数转换器和无线数传模块的具体型号，并且将它们组装起来，再加上软件程序，构成一个完整的测量仪。测量仪背部设有吸附磁铁等机械装置，方便测量仪测量时固定在被测旋转体上。

所设计的测量仪能够在运转中测量回转窑简便地测量托轮轴线、轮带、大齿圈的倾斜度。这对于回转窑的正常运转和动态调整，具有重要的意义。

关键词：回转窑；托轮；轮带；倾斜度；无线；测量

Abstract

Because the cement rotary kiln to a long time in the heavy load, high temperature environment, the kiln's weight by the support wheel, so the stability of the kiln and the relationship between the wheel is extremely close. Due to the kiln pier and base base uneven sinking, uneven wear and other reasons, the wheel and the wheel will occur between the spatial position changes. The position of the change will use the wheel with the wheel and the big ring gear and transmission gears in the vertical surface of the tilt will be inconsistent, when the tilt difference will lead to serious wheel edge overload, the overloading surface will be pitting, Dregs and other conditions, may have a serious kiln accident, to the enterprise have a significant economic losses.

If you can achieve the wheel and the wheel tilt of the on-line measurement, you can adjust the roller in the vertical slope of the vertical position to prevent the occurrence of related failures, to avoid the kiln caused by the huge losses, The maintenance and adjustment work has important significance. So, I carried out the design of rotary kiln wireless rotary tilt measuring instrument.

Key Words: Rotary kiln; Rollerl; Tyret; Inclination; Wireless ;measurement

1 绪论

回转窑是水泥、冶金等工业的一种大型装备，尤其是水泥回转窑长期在重载、高温恶劣环境中运转，窑的全部重量由3组托轮支撑。回转窑能否长期稳定运行，与托轮的工作状况有着密切的关系。由于窑墩基础底座不均匀下沉、轮带与托轮不均匀磨损等因素的影响，各个托轮和轮带之间会发生空间位置的改变。轮带与托轮及大齿圈和传动齿轮之间在垂直面的倾斜度会不一致，该倾角差会导致轮带给其定位挡块产生轴向压力，当其倾角差严重时会导致托轮边缘超载，其超载工作面会出现“点蚀”、裂纹、掉渣掉块，甚至造成烧瓦等严重事故，给企业造成重大的损失。因此，托轮与轮带倾斜度的检测与调整，是回转窑运行参数中一项重要的检测内容。

1.1 论文的研究背景

回转窑在实践中，广泛地应用在工业生产行业中，广泛地使用回转圆筒设备对物料进行化学、物理或机械处理，这类设备称之为回转窑。 回转窑的应用来源于水泥生产， 1885英国人兰萨姆(ERansome)发明了工业用的回转窑，他在英国和美国拿到专利许可以后，将它投入生产，并且很快获得了不错的经济效益。回转窑的发明，使得水泥生产工业迅猛发展，这也极大地刺激了人们对回转窑应用的研究，很快许多工业领域都采用了回转窑来进行生产，并在这些生产中，变得越来越重要，成为相应企业生产的关键设备。水泥工业中应用的回转窑占工业生产中的大多数，回转窑是水泥生产过程中的一种大型关键设备，窑的运行情况对于水泥的产量和质量有巨大的影响。

在水泥工业中用水泥回转窑水泥熟料。在冶金行业之中，也能用回转窑生产相对应的产品。在化工企业中，回转窑可用来生产肥料、碳酸钠等化学物品。在生产耐火材料的部门中，回转窑是原材料煅烧的主要设备。