一种石英砂熔炼设备监控系统

技术领域

本发明涉及石英砂生产技术领域，特别是一种石英砂熔炼设备监控系统。

背景技术

随着科学技术的发展，各行各业的产品质量及生产效率随着市场需求要求越来越高，特别是硅行业的产品纯度要求，普通石英砂根本不能用于高新技术产品生产领域。现有技术中的石英砂生产线或生产系统采用破碎、球磨、分级、磁选、烘烤、冷却等生产设备完成石英砂的生产。但普通的生产线主要采用的熔炼设备为石英管穿在不锈钢箱上，再把电阻丝穿在石英管内，通电加热熔炼刚清洗过并带有大量水分的潮石英砂，在自动化生产中需要长时间通电进行熔炼石英砂，浪费电力、浪费时间、浪费人工、产品受二次污染，对周边环境也污染，熔炼干度一般达不到要求，由于长时间通电会使穿电阻丝的石英管损坏，提高了生产成本，并且更换石英管较为繁琐，降低工作效率。设备在自动化运行过程中损坏会导致生产出来的产品不合格，造成严重的经济损失，因此需要设计一种石英砂熔炼设备监控系统。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种石英砂熔炼设备监控系统，其能够监控设备的运行状态，保证设备运行安全。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种石英砂熔炼设备监控系统，其包括熔炼设备，包括设置于其顶部的下料件、设置于所述下料件上方的盖板，以及设置于所述熔炼设备一侧的出料组件；加热组件，设置于所述熔炼设备内部，包括放置组件，以及设置于放置组件内的加热组件；以及，设备监控系统，其包括启停模块、控制模块，以及测量模块；所述启停模块用于启停所述熔炼设备整体的电源，所述控制模块接收并处理数据，根据数据控制各个模块，所述测量模块测量所述熔炼设备的状态参数。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述启停模块与所述控制模块连接，所述测量模块与所述控制模块连接，所述测量模块将测量的数据传输到所述控制模块。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述测量模块包括温度传感器和时间计时器。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述设备监控系统还包括故障提示模块，所述故障提示模块与所述控制模块连接，当所述测量模块检测到在一定时间内加热温度未达到预定值时，所述测量模块将向所述控制模块发送报警信号，所述控制模块接收到报警信号后向所述启停模块发送切断信号，同时向所述故障提示模块发送显示信号，通过所述故障提示模块显示警告。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述故障提示模块包括闪光灯，通过设置在现场的所述闪光灯进行闪光警告。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述设备监控系统还包括与所述控制模块连接的无线收发模块，以及与所述无线收发模块连接的远程监控模块，所述无线收发模块将所述控制模块接收的数据传输到所述远程监控模块，所述远程监控模块接收数据并显示，所述远程监控模块包括笔记本电脑。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述放置组件包括设置于其顶部的承载块、设置于所述承载块两侧的挡板、与所述承载块底部连接的弹簧件，以及设置于所述承载块中部的容纳口；所述熔炼设备还包括设置于其两侧的配合口，以及设置于所述配合口内的限位槽；所述加热组件设置于所述容纳口内，其两端伸出所述容纳口，所述加热组件包括加热块、设置于所述加热块两端的限位块、设置于所述加热块一端的导电片、与所述导电片配合的通电片，以及与所述通电片连接的外部电源。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述出料组件包括设置于所述熔炼设备一侧的两组出料口控制件，所述出料口控制件包括第一气缸，以及与所述第一气缸连接的挡块。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述熔炼设备还包括设置于其底部的角度调整组件，所述角度调整组件包括分别与所述熔炼设备连接的第二气缸和第一铰接板、与所述第一铰接板铰接的第二铰接板，以及与所述第二铰接板和所述第二气缸固定连接的底板。

作为本发明所述石英砂熔炼设备监控系统的一种优选方案，其中：所述弹簧件设置为六组，其包括与所述承载块固定连接的第一圆盘、与所述第一圆盘连接的伸缩杆、与所述伸缩杆连接的第二圆盘，以及分别与所述第一圆盘和所述第二圆盘连接的弹簧；所述加热块包括多组电加热棒，所述电加热棒与所述导电片连接，所述加热块伸出端与所述熔炼设备配合，所述导电片伸出所述熔炼设备外；所述加热块伸出端与所述熔炼设备配合，所述导电片伸出所述熔炼设备外；所述加热块设置于所述容纳口底部，所述加热块伸出所述容纳口的两端设置于所述配合口顶部；所述通电片设置于所述配合口底部。

本发明的有益效果：本发明通过对设备运行状态进行监控，降低设备损坏带来的经济损失，通过改进现有的烘烤装置即可对潮石英砂进行充分的熔炼，避免了工作人员疏忽使烘烤炉长时间通电加热导致浪费电力，损坏装置，提高了装置的使用寿命和工作效率，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为石英砂熔炼设备监控系统的第一种实施方式结构图。

图2为石英砂熔炼设备监控系统的第二种实施方式结构图。

图3为石英砂熔炼设备监控系统的第三种实施方式结构图。

图4为石英砂熔炼设备监控系统的外部结构图。

图5为石英砂熔炼设备监控系统的外部结构另一个视角图。

图6为石英砂熔炼设备监控系统的外部结构另一个视角图。

图7为石英砂熔炼设备监控系统的结构拆分图。

图8为石英砂熔炼设备监控系统的结构拆分另一个视角图。

图9为石英砂熔炼设备监控系统的内部结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～9，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种石英砂熔炼设备监控系统，其包括熔炼设备100和加热组件200，加热组件200设置于熔炼设备100内，其两端与熔炼设备100配合。通过设备监控系统300对熔炼设备100的运行状态进行监控，便于及时处理事故，降低经济损失。

具体的，熔炼设备100，包括设置于其顶部的下料件101、设置于所述下料件101上方的盖板102，以及设置于所述熔炼设备100一侧的出料组件103；盖板102用于开合下料件，石英砂通过下料件101上的进料口下料到熔炼设备100内，通过出料组件103控制出料口M的开合，防止下料时石英砂滑落。

加热组件200，设置于所述熔炼设备100内部，包括放置组件201，以及设置于放置组件201内的加热组件202。放置组件201用于承载石英砂，便于后续的加热。

设备监控系统300，其包括启停模块301、控制模块302，以及测量模块303；所述启停模块301用于启停所述熔炼设备100整体的电源，所述控制模块302接收并处理数据，根据数据控制各个模块，所述测量模块303测量所述熔炼设备100的状态参数。

进一步的，所述启停模块301与所述控制模块302连接，所述测量模块303与所述控制模块302连接，所述测量模块303将测量的数据传输到所述控制模块302。所述测量模块303包括温度传感器303a和时间计时器303b。所述设备监控系统300还包括故障提示模块304，所述故障提示模块304与所述控制模块302连接，当所述测量模块303检测到在一定时间内加热温度未达到预定值时，所述测量模块303将向所述控制模块302发送报警信号，所述控制模块302接收到报警信号后向所述启停模块301发送切断信号，同时向所述故障提示模块304发送显示信号，通过所述故障提示模块304显示警告。所述故障提示模块304包括闪光灯304a，通过设置在现场的所述闪光灯304a进行闪光警告。所述设备监控系统300还包括与所述控制模块302连接的无线收发模块305，以及与所述无线收发模块305连接的远程监控模块306，所述无线收发模块305将所述控制模块302接收的数据传输到所述远程监控模块306，所述远程监控模块306接收数据并显示，所述远程监控模块306包括笔记本电脑306a。

较佳的，控制模块302优选为单片机，启停模块301优选为继电器，无线收发模块305可采用现有的无线通信模块(如485通信)，启停模块301和测量模块303与熔炼设备100连接。本设备监控系统300通过测量模块303测量熔炼设备100运行过程中温度变化与时间的关系，通过控制模块302接收测量模块303测得的数据，对数据进行处理，根据处理后的数据判断熔炼设备100内的加热组件200是否正常工作。当测量模块303检测到在一定时间内加热温度未达到预定值时，测量模块303将向控制模块302发送报警信号，控制模块302接收到报警信号后向启停模块301发送切断信号，断开设备的电源，同时向所述故障提示模块304发送显示信号，通过故障提示模块304显示警告，降低因设备损坏导致生产出来的产品不合格的经济损失。通过无线收发模块305传输测量数据至远程监控模块306，便于对设备进行远程监控。

进一步的，所述放置组件201包括设置于其顶部的承载块201a、设置于所述承载块201a两侧的挡板201b、与所述承载块201a底部连接的弹簧件201c，以及设置于所述承载块201a中部的容纳口201d。

进一步的，所述熔炼设备100还包括设置于其两侧的配合口104，以及设置于所述配合口104内的限位槽105；所述加热组件202设置于所述容纳口201d内，其两端伸出所述容纳口201d，所述加热组件202包括加热块202a、设置于所述加热块202a两端的限位块202b、设置于所述加热块202a一端的导电片202c、与所述导电片202c配合的通电片202d，以及与所述通电片202d连接的外部电源202e。通过两端的限位槽105和限位块202b配合，限制加热块202a的移动，使其只能发生上下方向的移动，防止加热块202a在装置运行期间偏离，加热不均匀。应说明的是，容纳口201d的高度远大于加热块202a的高度，容纳口20d高度的设置取决于每次定量下料的石英砂。

进一步的，所述出料组件103包括设置于所述熔炼设备100一侧的两组出料口控制件103a，所述出料口控制件103a包括第一气缸103a-1，以及与所述第一气缸103a-1连接的挡块103a-2。通过第一气缸103a-1控制挡块103a-2实现出料口M的开闭。

进一步的，所述弹簧件201c设置为六组，其包括与所述承载块201a固定连接的第一圆盘201c-1、与所述第一圆盘201c-1连接的伸缩杆201c-2、与所述伸缩杆201c-2连接的第二圆盘201c-3，以及分别与所述第一圆盘201c-1和所述第二圆盘201c-3连接的弹簧201c-4，通过弹簧件201c中的伸缩杆201c-2和弹簧201c-4增强支撑能力，防止装置无法支撑石英砂的重量，影响装置正常工作。所述加热块202a包括多组电加热棒202a-1，所述电加热棒202a-1与所述导电片202c连接，通过导电片202c接通电源使电加热棒202a-1工作。所述加热块202a伸出端与所述熔炼设备100配合，所述导电片202c伸出所述熔炼设备100外。所述加热块202a设置于所述容纳口201d底部，所述加热块202a伸出所述容纳口201d的两端设置于所述配合口104顶部。所述通电片202d设置于所述配合口104底部。

在使用时，加热组件200分为多个过程。第一个过程为下料过程，石英砂通过下料件101下料到放置组件201上，此时加热组件200的各个部件处于初始状态，加热块202a处于容纳口201d底部，伸出加热块202a的导电片202c处于配合口104顶部。第二个过程为准备加热过程，清洗后潮湿的石英砂落在放置组件201上，由于石英砂的自重，使放置组件201挤压与其连接的弹簧件201c，放置组件201和其内部的加热块202a向下移动，直到导电片202c接触到配合口104底部的通电片202d，从而接通外部电源202e，开始对石英砂进行加热，此时加热块202a仍处于容纳口201d底部，加热块202a伸出端和导电片202c处于配合口104底部。第三个过程为加热过程，放置组件201继续向下移动，直至加热块202a处于容纳口201d顶部，在上个过程中，加热块202a开始对石英砂进行加热，在放置组件201继续向下移动过程中导电片202c和通电片202d始终保持接通，加热块202a对石英砂持续加热，在此过程中加热潮湿石英砂，水分蒸发变成水蒸气进行散发，部分水蒸气接触设备顶部会重新凝露滴到到石英砂上，放置组件201继续向下移动，加热块202a处于配合口104底部保持不动，放置组件201的下降直到加热块202a处于容纳口201d顶部时停止。第四个过程为充分加热过程，当加热块202a对潮湿石英砂充分加热到一定程度时，石英砂逐渐降低自重，使放置组件201在弹簧件201c的作用下逐渐上升，直到加热块202a再次处于容纳口201d底部。最后一个过程为自动断电过程，当石英砂充分干燥后，承载块201a带动加热块202a向上移动，使导电片202c脱离通电片202d，加热中断，至此加热过程结束。最后只需控制出料组件103打开出料口M，将石英砂取出即可。

综上，加热组件200设置在熔炼设备100内，其两端与熔炼设备100配合，通过设备监控系统300即可对整体设备的运行状态进行监控，对设备损坏进行警示，并且通过远程监控，了解设备运行情况，通过加热组件200即可对石英砂充分的熔炼，便于后续的生产，并且在石英砂自动化生产过程中无需始终保持通电加热的状态，提高了装置的使用寿命，降低了人工看护和维修的生产成本，提高了工作效率。

实施例2

参照图5，为本发明第二个实施例，其不同于第一个实施例的是：还包括角度调整组件106。在上一个实施例中，石英砂熔炼设备监控系统包括熔炼设备100和加热组件200，加热组件200设置于熔炼设备100内，其两端与熔炼设备100配合。

具体的，熔炼设备100，包括设置于其顶部的下料件101、设置于所述下料件101上方的盖板102，以及设置于所述熔炼设备100一侧的出料组件103；盖板102用于开合下料件，石英砂通过下料件101上的进料口下料到熔炼设备100内，通过出料组件103控制出料口M的开合，防止下料时石英砂滑落。

加热组件200，设置于所述熔炼设备100内部，包括放置组件201，以及设置于放置组件201内的加热组件202。放置组件201用于承载石英砂，便于后续的加热。

设备监控系统300，其包括启停模块301、控制模块302，以及测量模块303；所述启停模块301用于启停所述熔炼设备100整体的电源，所述控制模块302接收并处理数据，根据数据控制各个模块，所述测量模块303测量所述熔炼设备100的状态参数。

进一步的，所述启停模块301与所述控制模块302连接，所述测量模块303与所述控制模块302连接，所述测量模块303将测量的数据传输到所述控制模块302。所述测量模块303包括温度传感器303a和时间计时器303b。所述设备监控系统300还包括故障提示模块304，所述故障提示模块304与所述控制模块302连接，当所述测量模块303检测到在一定时间内加热温度未达到预定值时，所述测量模块303将向所述控制模块302发送报警信号，所述控制模块302接收到报警信号后向所述启停模块301发送切断信号，同时向所述故障提示模块304发送显示信号，通过所述故障提示模块304显示警告。所述故障提示模块304包括闪光灯304a，通过设置在现场的所述闪光灯304a进行闪光警告。所述设备监控系统300还包括与所述控制模块302连接的无线收发模块305，以及与所述无线收发模块305连接的远程监控模块306，所述无线收发模块305将所述控制模块302接收的数据传输到所述远程监控模块306，所述远程监控模块306接收数据并显示，所述远程监控模块306包括笔记本电脑306a。

较佳的，控制模块302优选为单片机，启停模块301优选为继电器，无线收发模块305可采用现有的无线通信模块(如485通信)，启停模块301和测量模块303与熔炼设备100连接。本设备监控系统300通过测量模块303测量熔炼设备100运行过程中温度变化与时间的关系，通过控制模块302接收测量模块303测得的数据，对数据进行处理，根据处理后的数据判断熔炼设备100内的加热组件200是否正常工作。当测量模块303检测到在一定时间内加热温度未达到预定值时，测量模块303将向控制模块302发送报警信号，控制模块302接收到报警信号后向启停模块301发送切断信号，断开设备的电源，同时向所述故障提示模块304发送显示信号，通过故障提示模块304显示警告，降低因设备损坏导致生产出来的产品不合格的经济损失。通过无线收发模块305传输测量数据至远程监控模块306，便于对设备进行远程监控。

进一步的，所述放置组件201包括设置于其顶部的承载块201a、设置于所述承载块201a两侧的挡板201b、与所述承载块201a底部连接的弹簧件201c，以及设置于所述承载块201a中部的容纳口201d。

进一步的，所述熔炼设备100还包括设置于其两侧的配合口104，以及设置于所述配合口104内的限位槽105；所述加热组件202设置于所述容纳口201d内，其两端伸出所述容纳口201d，所述加热组件202包括加热块202a、设置于所述加热块202a两端的限位块202b、设置于所述加热块202a一端的导电片202c、与所述导电片202c配合的通电片202d，以及与所述通电片202d连接的外部电源202e。通过两端的限位槽105和限位块202b配合，限制加热块202a的移动，使其只能发生上下方向的移动，防止加热块202a在装置运行期间偏离，加热不均匀。应说明的是，容纳口201d的高度远大于加热块202a的高度，容纳口20d高度的设置取决于每次定量下料的石英砂。

进一步的，所述出料组件103包括设置于所述熔炼设备100一侧的两组出料口控制件103a，所述出料口控制件103a包括第一气缸103a-1，以及与所述第一气缸103a-1连接的挡块103a-2。通过第一气缸103a-1控制挡块103a-2实现出料口M的开闭。

进一步的，所述弹簧件201c设置为六组，其包括与所述承载块201a固定连接的第一圆盘201c-1、与所述第一圆盘201c-1连接的伸缩杆201c-2、与所述伸缩杆201c-2连接的第二圆盘201c-3，以及分别与所述第一圆盘201c-1和所述第二圆盘201c-3连接的弹簧201c-4，通过弹簧件201c中的伸缩杆201c-2和弹簧201c-4增强支撑能力，防止装置无法支撑石英砂的重量，影响装置正常工作。所述加热块202a包括多组电加热棒202a-1，所述电加热棒202a-1与所述导电片202c连接。所述加热块202a伸出端与所述熔炼设备100配合，所述导电片202c伸出所述熔炼设备100外。所述加热块202a设置于所述容纳口201d底部，所述加热块202a伸出所述容纳口201d的两端设置于所述配合口104顶部。所述通电片202d设置于所述配合口104底部。

较佳的，所述熔炼设备100还包括设置于其底部的角度调整组件106，所述角度调整组件106包括分别与所述熔炼设备100连接的第二气缸106a和第一铰接板106b、与所述第一铰接板106b铰接的第二铰接板106c，以及与所述第二铰接板106c和所述第二气缸106a固定连接的底板106d。角度调整组件106可采用现有技术，便于倾斜设备。第二气缸106a与熔炼设备100连接部分有一定角度，便于推动熔炼设备100调节斜度。通过角度调整组件106即可对熔炼设备100进行角度调节，便于将加工后的石英砂从出料口M排出。

在使用时，加热组件200分为多个过程。第一个过程为下料过程，石英砂通过下料件101下料到放置组件201上，此时加热组件200的各个部件处于初始状态，加热块202a处于容纳口201d底部，伸出加热块202a的导电片202c处于配合口104顶部。第二个过程为准备加热过程，清洗后潮湿的石英砂落在放置组件201上，由于石英砂的自重，使放置组件201挤压与其连接的弹簧件201c，放置组件201和其内部的加热块202a向下移动，直到导电片202c接触到配合口104底部的通电片202d，从而接通外部电源202e，开始对石英砂进行加热，此时加热块202a仍处于容纳口201d底部，加热块202a伸出端和导电片202c处于配合口104底部。第三个过程为加热过程，放置组件201继续向下移动，直至加热块202a处于容纳口201d顶部，在上个过程中，加热块202a开始对石英砂进行加热，在放置组件201继续向下移动过程中导电片202c和通电片202d始终保持接通，加热块202a对石英砂持续加热，在此过程中加热潮湿石英砂，水分蒸发变成水蒸气进行散发，部分水蒸气接触设备顶部会重新凝露滴到到石英砂上，放置组件201继续向下移动，加热块202a处于配合口104底部保持不动，放置组件201的下降直到加热块202a处于容纳口201d顶部时停止。第四个过程为充分加热过程，当加热块202a对潮湿石英砂充分加热到一定程度时，石英砂逐渐降低自重，使放置组件201在弹簧件201c的作用下逐渐上升，直到加热块202a再次处于容纳口201d底部。最后一个过程为自动断电过程，当石英砂充分干燥后，承载块201a带动加热块202a向上移动，使导电片202c脱离通电片202d，加热中断，至此加热过程结束。最后只需控制出料组件103打开出料口M，将石英砂取出即可。

综上，加热组件200设置在熔炼设备100内，其两端与熔炼设备100配合，通过加热组件200即可对石英砂充分的熔炼，便于后续的生产，并且在石英砂自动化生产过程中无需始终保持通电加热的状态，提高了装置的使用寿命，降低了人工看护和维修的生产成本，提高了工作效率。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。