專利名稱：預(yù)濕漿紗機漿液含固量在線檢測與控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
預(yù)濕漿紗機漿液含固量在線檢測與控制裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及紡織行業(yè)所用漿紗設(shè)備，具體是一種預(yù)濕漿紗機漿液含固量在 線檢測與控制裝置，利用該裝置可將上漿中的經(jīng)紗上漿率控制至控制值范圍。
背景技術(shù)：
[0002]預(yù)濕上漿是經(jīng)紗預(yù)先經(jīng)過高溫水浸潤并通過高壓輥的壓軋后再引入漿槽上漿， 經(jīng)紗經(jīng)過熱水浸潤后可以洗去紗線的棉雜、棉蠟等雜質(zhì)。而且在預(yù)濕水槽經(jīng)過高壓輥的 壓軋能夠?qū)⒓喚€內(nèi)的空氣排出，使部分水分進入紗線的芯部，減少漿液的用量。經(jīng)預(yù)濕 上漿后紗線毛羽貼伏性好，色澤較好，上漿率均勻，織機效率也有很大提高。由于經(jīng)紗 的上漿率比正常上漿率低，在一定程度上節(jié)約了漿料使用成本，同時也減少了后道工序 的退漿成本，減少排污，有利于環(huán)保。[0003]紗線經(jīng)過一定溫度的熱水預(yù)濕以后進入漿槽，雖然在進入漿槽前經(jīng)過了高壓輥 (最大100KN)的擠壓，仍不可避免的將一部分水分帶進漿液，這樣經(jīng)過一段長度的運行后就會致使?jié){槽漿液含固量下降。如果漿液含固量下降幅度過大，將直接影響經(jīng)紗的 上漿率和上漿質(zhì)量，嚴重的可能造成織機無法織造。所以預(yù)濕漿紗機控制漿液含固量的 變化和保證上漿率的穩(wěn)定是一個關(guān)鍵性的問題。然而在漿紗機運轉(zhuǎn)過程中影響經(jīng)紗上漿 率的因素很多，如漿液含固量、粘度、漿液溫度、漿紗機速度、壓漿輥壓力等。在生產(chǎn) 過程中，通過固定一些影響因素，比如車速、漿液溫度、壓漿輥壓力等，然后調(diào)整其中 另外一些因素，可以用來實現(xiàn)上漿率穩(wěn)定和均勻一致性的目的。[0004]目前直接對經(jīng)紗上漿率進行在線檢測的方法主要有物質(zhì)平衡法、微波測濕法、 光譜分析法等。運用物質(zhì)平衡原理，對漿槽漿液含固量和經(jīng)紗上漿率實施在線檢測和控 制，則是解決這一問題的一個方法。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的正是基于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況而設(shè)計的一種預(yù)濕漿紗機漿液含 固量在線檢測與控制裝置，通過該裝置可在機器運轉(zhuǎn)過程中通過檢測所消耗的漿液體 積、漿液含固量等一些相關(guān)因素，運用物質(zhì)平衡原理計算出紗線的上漿率，并通過計算 機程序的控制，把預(yù)濕漿紗機的經(jīng)紗上漿率控制在設(shè)定目標(biāo)值范圍內(nèi)。[0006]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的預(yù)濕漿紗機漿液含固量在線 檢測與控制裝置，包括與預(yù)濕水槽相連接的漿槽，其中在漿槽外部設(shè)置一個公共漿 箱，在漿槽與公共漿箱之間設(shè)有循環(huán)管道和漿液循環(huán)泵，公共漿箱上連接有用于加添漿 液和熱水的高含固量漿液儲備容器和熱水儲備容器，且在漿液儲備容器和熱水儲備容器 管道上安裝有流量計及電磁閥，在公共漿箱和漿槽之間的漿液循環(huán)管道上安裝有一個漿 液含固量檢測儀，在公共漿箱內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，所述流量計、電磁閥、檢測儀、傳 感器均與工業(yè)計算機相連接。[0007]在本實用新型中，公共漿箱分別連接有兩個漿槽，并在公共漿箱與兩個漿槽之間均安裝有漿液循環(huán)泵。[0008]本實用新型所依據(jù)的工作原理、過程及計算方法如下[0009]1、在預(yù)濕漿紗機的漿槽外部安放一個公共漿箱，在漿槽和公共漿箱之間加裝 漿液循環(huán)泵(P)。讓所使用的漿液在漿槽和公共漿箱之間循環(huán)。這樣可以保證所使用的 漿液和公共漿箱內(nèi)的漿液性質(zhì)完全相同。[0010]2、在漿液循環(huán)管道上安裝一個漿液含固量檢測儀，實時檢測漿液的含固量。 由于兩個漿槽使用一個公共漿箱，這樣只需要安裝一個含固量檢測儀。而且檢測儀檢測 的數(shù)值完全是正在使用的漿液含固量值。[0011]3、在公共漿箱內(nèi)安裝一個液位傳感器，檢測預(yù)濕漿紗機運轉(zhuǎn)過程中所消耗的 漿液量。此液位傳感器的高低位置(漿液消耗量)就是計算經(jīng)紗上漿率的一個計算周 期。此高低位置可以根據(jù)需要進行調(diào)整，控制公共漿箱內(nèi)漿液的高低位，并能控制漿液 的自動補充。[0012]4、在公共漿箱上安裝進熱水和進高含固量漿液的管道，管道上加裝流量計 (D)和氣動控制閥，控制需要添加熱水或高含固量漿液的體積。[0013]5、需要配置一個儲備熱水的容器，并用管道連接至公共漿箱。其主要用途是 提供控制漿液含固量所需要的熱水，以及提供定時沖洗含固量檢測儀的檢測鏡頭所需要 的熱水，預(yù)濕漿紗機運轉(zhuǎn)過程中補充預(yù)濕水槽所需要的熱水。[0014]6、 配置一個盛放高含固量漿液的容器，這個可以用廠家的漿液儲備桶替代。 在預(yù)濕漿紗機運轉(zhuǎn)過程中，根據(jù)控制值的需要往公共漿箱內(nèi)補充高含固量的漿液，使所 使用的漿液含固量控制在一定范圍內(nèi)。[0015]基于預(yù)濕上漿的一些特征，我們研發(fā)了一種控制經(jīng)紗上漿率的一種方法。在機 器運轉(zhuǎn)過程中通過檢測所消耗的漿液體積V、漿液含固量K、紗線長度L等一些相關(guān)因 素，運用物質(zhì)平衡原理計算出紗線的上漿率B,具體計算如下[0016]B=IOOO* ( VHKH-VLKL) P /G[0017]G=Nt*L*N/106[0018]B:計算上漿率；[0019]VH:漿液高位體積(m3)；[0020]Vl 漿液低位體積(m3)；[0021]KH漿液高位含固量檢測值；[0022]Kl 漿液低位含固量檢測值；[0023]&計算周期內(nèi)的紗線重量(Kg)；[0024]Nt:紗線特數(shù)(tex)；[0025]L:計算周期內(nèi)的紗線長度(m)；[0026]N紗線根數(shù)；[0027]P:漿液密度(g/cm3)。[0028]本實用新型的優(yōu)點在于通過檢測所使用漿液在一個計算周期內(nèi)的含固量和所 漿經(jīng)紗的長度及漿液的消耗等數(shù)據(jù)計算其實時上漿率，然后通過其實時上漿率和設(shè)計上 漿率進行比較，以控制漿液含固量的方式使經(jīng)紗上漿率控制在需要的范圍內(nèi)。


[0029]圖1為本實用新型的設(shè)備連接示意圖。[0030]圖中1、9為漿槽，2、10為預(yù)濕水槽，3為高含固量漿液儲備容器，4為熱水 儲備容器，5為公共漿箱，6為流量計，7為液位傳感器，8為含固量檢測儀。[0031]P為漿液循環(huán)泵。[0032]圖2為本實用新型控制系統(tǒng)原理圖。[0033]圖3為軟件系統(tǒng)控制流程圖。
具體實施方式
[0034]本實用新型
以下結(jié)合附圖做進一步描述[0035]如圖1所示本實用新型的預(yù)濕漿紗機漿液含固量在線檢測與控制裝置，包括 分別與兩個預(yù)濕水槽(2、10)相連接的兩個漿槽(1、9)，其中在兩個漿槽外部 設(shè)置有一個公共漿箱(5)，在兩個漿槽與公共漿箱之間均設(shè)有循環(huán)管道和漿液循環(huán)泵(P)，公共漿箱(5)上連接有用于加添漿液和熱水的高含固量漿液儲備容器(3)和 熱水儲備容器(4)，且在漿液儲備容器和熱水儲備容器管道上安裝有流量計(6)及電 磁閥，在公共漿箱和漿槽之間的漿液循環(huán)管道上安裝有一個漿液含固量檢測儀(8)，在 公共漿箱(5)內(nèi)設(shè)置有液位傳感器(7)，所述流量計(6)、電磁閥、檢測儀(8)、 傳感器(7)均與工業(yè)計算機相連接。[0036]本實用新型的在線檢測及控制方法如下(參見圖2、3)[0037]漿液含固量在線檢測及上漿率的計算等所需控制都由CPU運算控制中心通過程 序進行控制的。本控制系統(tǒng)采用一臺工業(yè)控制用cpu作為運算控制中心。一臺人機界面 作為人機交換平臺，實現(xiàn)人機數(shù)據(jù)的交互。在機器上安裝有漿液含固量檢測儀(8)、液 位傳感器(7)、流量計(6)、電磁閥等元件。[0038]1、漿液含固量的檢測[0039]含固量檢測儀采用先進的光電轉(zhuǎn)換傳感器，此傳感器應(yīng)用光的反射原理能把漿 液里漿料的含量檢測出來，并把漿料的含量轉(zhuǎn)換為電信號輸出到外部的cpu運算控制中 心。然后通過編制程序把輸入的電信號轉(zhuǎn)換為實際的漿液含固量值，此漿液含固量數(shù)值 在人機界面上顯示。并能在人機界面上進行顯示數(shù)值的修正和調(diào)整，完全可以把此數(shù)值 修正為經(jīng)實驗室驗證的數(shù)值。而且方便工藝和操作人員實時觀察到正在使用漿液的含固 量。此漿液含固量檢測數(shù)值是計算經(jīng)紗上漿率的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。[0040]2、漿液含固量的控制[0041]通過人機界面輸入高濃度漿液的含固量、需要控制漿液的目標(biāo)含固量、目標(biāo)漿 液含固量的上下偏差值。如果檢測到的漿液含固量超出目標(biāo)漿液含固量的偏差值，cpu運 算控制中心就會根據(jù)公用漿箱液位計給出的補漿信號計算出需要補充多少體積的高含固 量漿液或熱水。而需要補充高含固量漿液和熱水的體積由電磁閥控制的閥門和流量計控 制。[0042]3、經(jīng)紗上漿率的計算[0043]通過人機界面輸入經(jīng)線的品種(tex)、經(jīng)紗的根數(shù)(η)、漿液的密度 (P)、通過計長傳感器輸入到cpu運算控制中心所獲得的紗線長度(L)、所用漿液的高位體積(Vh)、低位體積(VJ、漿液高位高含固量檢測值(Kh)、漿液低位高含固量檢 測值(Kj。用上述提供和檢測到的數(shù)據(jù)依據(jù)物質(zhì)平衡原理就可以計算出一個計算周期 內(nèi)經(jīng)紗的上漿率。[0044]如果計算出的上漿率超出目標(biāo)控制上漿率的范圍，可以通過修改所需控制漿液 含固量的值進行調(diào)整，并完全能夠把此經(jīng)紗上漿率控制在目標(biāo)范圍之內(nèi)。[0045]4、高含固量漿液或熱水的補充[0046]需要補充高含固量的漿液和熱水由安裝在公共漿箱內(nèi)的液位計進行檢測，此流 量計是把流經(jīng)的液體體積轉(zhuǎn)換為脈沖信號，此脈沖信號輸入到Cpu運算控制中心，然后由 cpu運算控制中心控制電磁閥，電磁閥再控制安裝在輸漿管道或熱水管道上的氣動球閥完 成輸送漿液和熱水的動作。由于在這兩個管道上安裝有流量計，流量計能實時檢測出輸 送的漿液或熱水量，并把輸送的量轉(zhuǎn)換為電信號輸入到cpu運算控制中心。如果輸送的 漿液或熱水的量達到計算的要求量，cpu運算控制中心就會給出所在相應(yīng)管道上的氣動球 閥關(guān)斷信號，停止輸送漿液或熱水。通過控制輸送高濃度漿液和熱水的量就能夠把一個 計算周期內(nèi)的漿液含固量控制在目標(biāo)控制值之內(nèi)。[0047]5、動作控制[0048]本套裝置所有需要控制的動作都由CPU運算控制中心通過程序進行控制，主要 是通過控制電磁閥，再由電磁閥控制一些相應(yīng)的執(zhí)行元件完成。其中包括漿液含固量檢 測的頻率、檢測取樣時間，含固量檢測儀的沖洗控制，預(yù)熱漿箱漿液和熱水的補充，預(yù) 濕水槽熱水溫度、液面高度控制等。而且所有的動作控制有自動和手動兩套系統(tǒng)，操作 人員能夠直接在人機界面上進行切換和操作，很大程度上降低了檢修人員的工作量。[0049]6、 狀態(tài)顯示及故障報警診斷[0050]在人機界面實時顯示正在執(zhí)行的動作，以及執(zhí)行狀況。而且有各槽體的液位狀 態(tài)、執(zhí)行元件動作狀態(tài)、故障及報警信息等顯示。如果此裝置出現(xiàn)故障，在人機界面也 會顯示出故障點及相應(yīng)的檢查處理指導(dǎo)。對操作和維修人員有很大的幫助。[0051]7、 軟件系統(tǒng)(附圖3)[0052]本實用新型專利的控制系統(tǒng)采用工業(yè)控制pic。其軟件系統(tǒng)主要構(gòu)成為首先檢 測所用漿液的含固量(程序1)。把檢測的漿液含固量值和設(shè)定目標(biāo)值進行比較(程序 2)。如果檢測的漿液含固量值大于設(shè)定目標(biāo)值(程序3)，則補充熱水(程序4)，補 充熱水的體積是通過計算和公共漿箱液位計的位置進行控制的。反之則補充高含固量的 漿液(程序5、6)。如果檢測所使用漿液的含固量在設(shè)定目標(biāo)值范圍內(nèi)，程序就會自動 進行下一步的控制運算，然后計算出一個運算周期的經(jīng)紗上漿率(程序7)。如果計算的 經(jīng)紗上漿率大于設(shè)定的目標(biāo)上漿率(程序8)，則程序會自動調(diào)整使用漿液的含固量(補 充熱水)，反之則補充高含固量的漿液(程序9)。通過上述程序的控制，完全能夠把預(yù) 濕漿紗機的經(jīng)紗上漿率控制在設(shè)定目標(biāo)值范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種預(yù)濕漿紗機漿液含固量在線檢測與控制裝置，包括與預(yù)濕水槽相連接的漿 槽，其特征在于在漿槽外部設(shè)置一個公共漿箱，在漿槽與公共漿箱之間設(shè)有循環(huán)管道 和漿液循環(huán)泵，公共漿箱上連接有用于加添漿液和熱水的高含固量漿液儲備容器和熱水 儲備容器，且在漿液儲備容器和熱水儲備容器管道上安裝有流量計及電磁閥，在公共漿 箱和漿槽之間的漿液循環(huán)管道上安裝有一個漿液含固量檢測儀，在公共漿箱內(nèi)設(shè)置有液 位傳感器，所述流量計、電磁閥、檢測儀、傳感器均與工業(yè)計算機相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)濕漿紗機漿液含固量在線檢測與控制裝置，其特征在于 公共漿箱分別連接有兩個漿槽，并在公共漿箱與兩個漿槽之間均安裝有漿液循環(huán)泵。
專利摘要預(yù)濕漿紗機漿液含固量在線檢測與控制裝置，包括預(yù)濕水槽和漿槽，特征是在漿槽外部設(shè)置一個公共漿箱，在漿槽與公共漿箱之間設(shè)有循環(huán)管道和漿液循環(huán)泵，公共漿箱上連接有用于加添漿液和熱水的高含固量漿液儲備容器和熱水儲備容器，且安裝有流量計及電磁閥，在公共漿箱和漿槽的漿液循環(huán)管道上安裝有漿液含固量檢測儀，在公共漿箱內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，所述流量計、電磁閥、檢測儀、傳感器均與工業(yè)計算機相連接。本實用新型優(yōu)點在于通過檢測所使用漿液在一個計算周期內(nèi)的含固量和所漿經(jīng)紗的長度及漿液的消耗等數(shù)據(jù)計算其實時上漿率，然后通過其實時上漿率和設(shè)計上漿率進行比較，以控制漿液含固量的方式使經(jīng)紗上漿率控制在需要的范圍內(nèi)。
文檔編號D06B23/20GK201809622SQ20102055711
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者代愛麗, 屈曉慧, 張永軍, 張紅敏, 曹東風(fēng), 韓愛國 申請人:恒天重工股份有限公司