回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），按处理物料不同可分为石灰回转窑、水泥回转窑和冶金化工窑。回转窑具有煅烧质量和产品质量高等优点，广泛应用于冶金、化工、建筑材料以及环保等行业。在实际生产过程中，回转窑是水泥厂里重要的煅烧设备,负责水泥生料的煅烧。水泥生料在回转窑内进行煅烧，窑内的温度分布是否适合和正确将直接影响到煅烧后水泥熟料的品质，所以实时监测窑内的温度，及时获取窑内温度数据成了整个煅烧工序中极其关键的步骤。由于回转窑本身是不停地旋转作业，所以给温度数据的有效传送带来了困难，因此如何将回转窑窑内温度值正确地传送到控制室成为关键。

图1 悬在空中的回转窑

 

 

    以前传统的测温装置有两种方式进行信息采集：

1．通过K型热电偶和滑环进行信息采集。其缺点是滑环长期处于接触摩擦状态，长期使用之后，容易产生机械性磨损进而对准确采集温度值带来影响，并且其寿命短也是一个致命的问题。

2．通过红外测温仪进行非接触式的温度数据测量。其工作方式是红外测温仪从窑口向内斜射红外光线得到窑内的温度数据。其缺点是无法辨识所测得温度值是窑内空气温度还是窑壁温度，测量结果波动较大，对熟料的品质影响很大。

 

    针对上述的应用难点，邦纳公司提出了无线传送测温数据的解决方案，推出一款无线测温节点。该工业无线网络产品DX80节点可以减少了布线所带来的成本，解决了回转窑温度探测装置布线障碍 (高空作业)及在室外工作的限制，并且可长期处于免维护的工作状态，给用户的成本和维护带来了便利。该节点可以连接各种类型的热电偶，通过DX81电池盒供电，最长工作时间可达3年。防护等级为IP67，适合室外安装使用。

图2. DX80无线传感器节点模拟图

 

 

    邦纳公司推出的无线测温节点采用无线跳频扩频技术，能够很好地应对现场的干扰和对测温装置的特殊应用需求。

    实际运用过程中，物料从窑尾（筒体的高端）进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢的回转作用，物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向（从高端向低端）移动，继续完成分解和烧成的工艺过程，最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。窑外装有测温热电偶和邦纳DX80无线测温节点（如图3），当物料在窑内进行煅烧的时候，通过热电偶实时的采集窑内的温度信息，再由DX80无线测温节点将采集的信息发送到中控室的接收端，控制室根据这些信息来调节窑内温度的高低。

 

图4. DX80无线无线测温节点

 

    邦纳无线网络系统在实际中的应用中，适用于各种已有的传感器安装，减少了布线距离增加的成本，解决了现场布线障碍 (回转窑、高架桥路、桥梁、河流…)及生产中断或是在室外工作的限制，并且解决了需要耗时耗力的布线及现场的环境如灰尘等问题。该产品可以应用到许多行业及自动化领域的多种信号输入输出而无需布线的场合。DX70/80无线网络系统的出现，将为国内传感器市场带来更为广泛、高效的产品应用。

    据有关机构统计，使用无线传感器和使用有线传感器相比，在应用条件和输出结果相同的情况下，总体的应用成本后者将是前者的3倍。因为有线不可避免布线这些常规操作，而无线的传感器将更为自由、方便地使用。相信，随着应用理念的提升，更具性价比和实用性的无线传感器将会被越来越多的国内企业所接受。

 

图5 邦纳无线DX80传感器

n      Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) 无线电跳频扩频以及Time Division   Multiple Access (TDMA)时分多址控制架构的技术结合, 抗干扰强。

n       无线工业级I/O 系统, 3路热电偶输入

n       网关与节点为双向数据传输, 包括数据传输的应答

n       坚固的外壳, 防护等级为IP67

n       即插即用

n       2.4 GHz 频率

n       内建信号强度指示

n       内置或外置天线可选, 天线种类繁多

n       超远距离3.2 Km

附：

    FHSS-无线电跳频扩频技术: 载波频率受一个伪随机码的控制，在其有效工作带宽范围内，按PN码的随机规律不断改变，实现频谱扩展。同时在接收端，接收机的频率合成器受相同的伪随机码控制，并通过同步措施，保持与发射端的跳变顺序一致， 最终实现双向通讯。 跳频的优点是抗干扰性能强，相比其他单一频率通讯方式（例如数传电台），一旦在某个时间点上通讯受到外界噪声干扰，便可以主动跳变到其他频道上继续通讯。