基于LabVIEW的烘道温度测试系统研究

　　0　引言

　　摩托车、汽车涂漆零部件的质量直接影响产品的市场竞争力,且现代摩托车、汽车整车及其零部件生产企业均属批量生产性质,因此零部件在涂漆后均采用烘道强制烘干,以满足油　　漆本身对烘干的要求(对热固型油漆而言)或为缩短漆膜的干燥时间、节省工件占地面积和保证漆膜质量(对挥发型油漆而言)。工件在烘道内的烘干温度及烘干时间是极为重要的工艺　控制参数。工件在烘道内要经过升温段及保温段,在各段内的温度及时间的控制是保证漆膜质量的关键因素之一,如果烘干规范控制不好,则会影响漆膜发挥其自身应有的性能。如对溶　　剂性油漆升温时间过短会造成外干内不干,当漆膜内部的溶剂挥发时,会造成针孔,缩孔等弊病,如烘不透会导致涂膜附着力变差、很易将漆膜摩擦掉,并使耐久性变差,如过烘烤不仅造成热能的浪费而且会导致漆膜韧性变差、变脆、容易产生裂纹,光泽不良。

　　随着计算机技术的发展,虚拟仪器技术正成为测量与控制领域的重要应用工具。利用虚拟仪器在数据采集、分析、存储方面的优点[1],在其平台下构建烘道测温系统,并对铂电阻进行自动校准,测试精度高,具有很大的应用价值。

　　整个温度自动测试系统的原理框图如图1所示,系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分包括P t100铂电阻温度传感器,相应的温度信号调理电路, 16位的N I-PC I6251数据采集卡(DAQ),软件部分采用美国NI公司的LabVIEW虚拟仪器软件平台,完成对采集进来的多路温度信号的数据分析和显示[2]

　　1　测温系统的硬件设计

　　1·1　满足烘干规范控制的测量温度点布局

　　烘干规范取决于被烘干的涂料的类型、被涂材质及其热容量和烘道的加热方式。烘干规范通常由涂料供应商推荐,也可由使用厂家根据现场条件和涂料性能要求通过实验确定,通常规定的烘干温度及时间控制在很小的变化范围内,烘干规范应以温度一时间变化曲线图来表示(见图2)。

　　一般烘道的温控系统只是表明烘道内几个测点的气温,实际上烘道的气温与工件的温度是不一致的,烘干规范中所指的烘干温度是指工件的温度,不是指气温。而且一般情况下烘道的气温仅在刚开始生产阶段进行了粗调整。在实际生产中工件进烘道时会受到环境温度变化的影响,特别是当产量发生变化(如产量增加需提高运速,使工件在烘道内烘干时间缩短)、更换涂料品种或产品换型时通过烘道内工件的热容量发生变化时,如何保证工件处于最佳的烘干条件就显得十分重要了。因此烘道温度测量系统由多个测温探头组成。不同的温度探头可分别测量烘道不同部位的气温,钢制、有色金属及塑料工件的不同部位表面温度。可根据需要选择8-10个信道的测量系统,将探头置于烘道和烘工件不同位置上,在烘道内测量随输送设备一起完成烘干运行的全过程。