專利名稱：蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速對絲膠蠶絲脫膠液中絲膠濃度進行檢測從而獲得蠶絲脫膠率的檢測系統(tǒng)及檢測方法。
背景技術(shù)：
我國自古以來就是一個蠶絲生產(chǎn)的大國，絲綢之路更是將中國介紹到了全世界。 有資料報道中國繭絲綢生產(chǎn)規(guī)模居世界第一，2007年產(chǎn)蠶繭50萬噸左右(約占世界生產(chǎn)總量的80%)；生絲7萬噸以上(約占世界生產(chǎn)總量的60%)，絲綢產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的45% 左右。蠶絲是我國能主導(dǎo)國際市場的極少數(shù)優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品之一。蠶絲由兩根單絲組成，其主體為絲素，外層包覆絲膠。絲膠主要是由排列不整齊的非結(jié)晶性絲膠球蛋白所組成，其中絲氨酸、天門冬酸和甘氨酸含量較高，相對質(zhì)量分別達到 33. 43%、16. 71%和13. 49%，分子中含有兩條肽鏈通過二硫鍵連接的結(jié)構(gòu)。絲膠蛋白的二級結(jié)構(gòu)以無規(guī)卷曲為主，并含有部分β構(gòu)像，幾乎不含α螺旋結(jié)構(gòu)。大部分的色素、油脂、 蠟質(zhì)和無機鹽等存在于絲膠中。為制備可紡纖維，對蠶絲來說必需要除去部分或全部的絲膠。在蠶絲加工中把除去絲膠和油脂的過程稱為精練，是絲綢行業(yè)最基礎(chǔ)的一道工藝，對所有后續(xù)加工都有著決定性的影響，例如，在染色方面脫膠不足易染花、染不勻，脫膠過頭則手感太差。脫膠工藝最初采用堿性煮練，多用于手工紡紗。18世紀，工業(yè)上應(yīng)用了微生物脫膠法，又稱發(fā)酵脫膠，俗稱腐化練；隨后又出現(xiàn)了化學(xué)脫膠法(俗稱化學(xué)練)和酶制劑脫膠法。 堿性煮練是化學(xué)脫膠的主要環(huán)節(jié)，煮練次數(shù)可視原料品質(zhì)和工藝要求而定。應(yīng)用的堿類有碳酸鈉和硅酸鈉等，柞蠶繭可用氫氧化鈉。采用的助劑有滲透劑和凈洗劑等。影響脫膠的主要因素有練液的PH值、溫度、浴比和時間。化學(xué)脫膠的優(yōu)點是脫膠速度快、占用場地少、 適于連續(xù)化生產(chǎn)。設(shè)備主要有練桶、筒式煮練機、帶式煮練機、水力沖洗機和烘干機等。在目前蠶絲脫膠生產(chǎn)過程中，利用傳統(tǒng)的技術(shù)無法獲得蠶絲的脫膠程度中實時脫膠程度的科學(xué)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的技術(shù)對蠶絲脫膠率的測量常用的方法是(1)重量法，即測定減量率，該方法精度高，但所需時間長。它是在精練前和精練后，在室溫20°C，相對濕度60%的條件下，將蠶絲的含水率保持平衡狀態(tài)。測定那時的重量。由此可算出脫膠率。如果使用此方法測量蠶絲的脫膠率，由于平衡的需要完成整個過程大約有24小時。因此，此方法無法在生產(chǎn)過程中實時對蠶絲脫膠程度進行監(jiān)控。(2)還有一種方法是著色法，即主觀觀察著色后絲膠與絲素不同的著色量，常用的著色劑是胭脂紅法。這種方法操作相對簡單，不需要進行試樣平衡，整個測試過程可以在相對較短的時間內(nèi)完成，但精度不高，測量結(jié)果只能供定性分析。普通物理常識告訴我們水溶液的導(dǎo)電率直接和溶解固體量濃度，如所含無機酸、 堿、鹽的含量有一定關(guān)系，而且固體量濃度越高，導(dǎo)電率越大。同時溶液的導(dǎo)電率大小取決于分子的運動，溫度影響分子的運動，為了使測量結(jié)果可比較，測試溫度一般定為20°C或25°C。導(dǎo)電率隨溫度變化而變化，溫度每升高1°C，導(dǎo)電率增加約2%。通過對中國，美國以及歐洲專利數(shù)據(jù)庫的檢索，我們可以得到有關(guān)蠶絲的處理工藝相關(guān)的專利已經(jīng)有許多報道。中國專利申請03129676. 9提供一種將絲膠蛋白固載在電極表面上作為工作電極而能夠快速直接檢測出樣本中的生物活性物質(zhì)的電化學(xué)測試方法； 200910102355.0報道了提供一種分泌純天然、高含量、綠色絲膠蛋白的專用型家蠶雜交種選育方法；95 121406. 3介紹了一種用蠶絲生產(chǎn)的營養(yǎng)食品原料絲精的方法；85105350和 85100524分別介紹了大麻化學(xué)脫膠工藝和一種天然纖維用兩種不同類型蛋白酵母進行脫膠工藝及方法。如上多件公開專利都沒有介紹到如何通過對蠶絲脫膠液中絲膠含量的測定來預(yù)測蠶絲的脫膠量，進而對蠶絲脫膠過程進行優(yōu)化控制。且綜合對眾多文獻的檢索都沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)利用蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率檢測絲膠含量的報道，更沒有利用此特性進行蠶絲脫膠率計算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)及檢測方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)，其中，包括用于容納蠶絲脫膠液的恒溫試樣池，所述恒溫試樣池包括用于保持所盛裝的液體溫度小于100°c的溫度控制裝置；所述檢測系統(tǒng)還包括，導(dǎo)電率測量傳感裝置，用于在指定時間點采集所述恒溫試樣池內(nèi)的蠶絲脫膠液導(dǎo)電率；以及數(shù)據(jù)處理與分析裝置，用于根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線，并根據(jù)所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。本發(fā)明所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)電率測量傳感裝置包括浸置于所述恒溫試樣池內(nèi)的蠶絲脫膠液中、以測量蠶絲脫膠液電阻的兩個測量電極；還包括連接其中一測量電極的多個不同阻值的測量電阻，所述測量電阻另一端通過一量程切換電路連接至控制單元； 所述控制單元還連接有振蕩電路和溫度補償電路，且所述振蕩電路連接有振蕩電容，所述測量電阻與兩個所述測量電極測量得到的蠶絲脫膠液電阻串聯(lián)后，并聯(lián)連接到所述振蕩電容兩端；所述控制單元，用于根據(jù)振蕩電路所產(chǎn)生的振蕩波形，得出蠶絲脫膠液的電阻率。本發(fā)明所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理與分析裝置包括存儲單元，用于存儲不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線數(shù)據(jù)庫；標準曲線選取單元，用于根據(jù)當前所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線；
絲膠濃度計算單元，用于根據(jù)導(dǎo)電率測量傳感裝置所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。本發(fā)明所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理與分析裝置還包括蠶絲脫膠率計算單元 ，根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，以及所指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度，計算得到該指定時間點的蠶絲脫膠率。本發(fā)明所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述控制單元還連接有溫度補償電路。本發(fā)明還提供了一種蠶絲脫膠液中絲膠含量的檢測方法，其中，包括以下步驟建立不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線；設(shè)置脫膠工藝參數(shù)；測定指定時間點蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率；根據(jù)所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線；根據(jù)所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。本發(fā)明所述的檢測方法，其中，所述脫膠工藝參數(shù)包括脫膠時的生絲重量，溫度， 壓力，助劑，浴比。本發(fā)明所述的檢測方法，其中，所述建立不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線的具體步驟包括確定脫膠工藝參數(shù)；測定生產(chǎn)溶液在脫膠前的導(dǎo)電率；在整個脫膠過程中持續(xù)對蠶絲脫膠液進行導(dǎo)電率測量；計算所測得的每一導(dǎo)電率所對應(yīng)的絲膠脫膠率；根據(jù)所測得的脫膠率計算得到蠶絲脫膠液中的絲膠濃度；利用數(shù)據(jù)回歸技術(shù)得到在當前脫膠工藝參數(shù)條件下蠶絲脫膠液中絲膠濃度與導(dǎo)電率之間的關(guān)系，得到在該脫膠工藝參數(shù)條件下的標準絲膠濃度變化曲線。本發(fā)明所述的檢測方法，其中，還包括步驟根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，以及所指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度，計算得到該指定時間點的蠶絲脫膠率。本發(fā)明所述的檢測方法，其中，所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)中，溫度小于100°C。本發(fā)明具有以下有益效果采用本發(fā)明的蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)可在生產(chǎn)過程中完成對蠶絲脫膠程度進行監(jiān)控，并可實時定量計算得到蠶絲脫膠液中的絲膠濃度及蠶絲脫膠率，以實現(xiàn)對蠶絲脫膠過程的優(yōu)化控制。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明較佳實施例的蠶絲脫膠液絲膠含量測量原理圖；圖2是本發(fā)明較佳實施例的生產(chǎn)現(xiàn)場標準生產(chǎn)曲線數(shù)據(jù)庫建立過程；圖3是本發(fā)明較佳實施例的蠶絲脫膠液中絲膠濃度的測量；圖4是本發(fā)明較佳實施例的蠶絲脫膠液中絲膠濃度與導(dǎo)電率之間關(guān)系；圖5是本發(fā)明較佳實施例的不同浴比自來水蠶絲脫膠液中絲膠濃度與導(dǎo)電率之間關(guān)系；圖6是本發(fā)明較佳實施例的不同浴比碳酸鈉蠶絲脫膠液中絲膠濃度與導(dǎo)電率之間關(guān)系；圖7是本發(fā)明較佳實施例的不同浴比肥皂水蠶絲脫膠液中絲膠濃度與導(dǎo)電率之間關(guān)系。
具體實施例方式本發(fā)明的較佳實施例中提供了一種蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)，如圖1所示，其包括三個基本部分1、恒溫試樣池10，用于容納蠶絲脫膠液，該恒溫試樣池包括溫度控制裝置，以保證所有的試樣在測試過程中都處于相同的溫度中，該溫度可以設(shè)置成任意小于100°c的工作溫度，其中首選的是25°c ；2、導(dǎo)電率測量傳感裝置20，用于在指定時間點采集恒溫試樣池內(nèi)的蠶絲脫膠液導(dǎo)電率，現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)可以在此參考，所使用的測量電路可以是電阻-電容電路等多種適用電路；3、數(shù)據(jù)處理與分析裝置30，其中存儲有標準絲膠濃度變化曲線數(shù)據(jù)庫，用于根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線，并根據(jù)所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。優(yōu)選地，上述實施例中，導(dǎo)電率測量傳感裝置20包括浸置于恒溫試樣池內(nèi)的蠶絲脫膠液中、以測量蠶絲脫膠液電阻的兩個測量電極21 ；還包括連接其中一測量電極21的多個不同阻值的測量電阻(R1，R2，R3)，測量電阻另一端通過一量程切換電路連接至控制單元；控制單元，控制單元還連接有振蕩電路，且振蕩電路連接有振蕩電容，測量電阻與測量電極兩端測量得到的蠶絲脫膠液電阻串聯(lián)后并聯(lián)連接到振蕩電容兩端，作為振蕩電路的RC 參數(shù)?？刂茊卧?，用于根據(jù)振蕩電路所產(chǎn)生的振蕩波形，得出蠶絲脫膠液的電阻率，還可根據(jù)需要控制量程切換電路在多個測量電阻中進行切換，以改變所能測量蠶絲脫膠液電阻的
旦壬口
里優(yōu)選地，上述實施例中，控制單元還連接有溫度補償電路，測得溶液的溫度，以根據(jù)設(shè)定的溫度值為基準對最終結(jié)果進行修正。優(yōu)選地，上述實施例中，數(shù)據(jù)處理與分析裝置包括存儲單元，用于存儲不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線數(shù)據(jù)庫；標準曲線選取單元，用于根據(jù)當前所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線；絲膠濃度計算單元，用于根據(jù)導(dǎo)電率測量傳感裝置所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。優(yōu)選地，上述實施例中，數(shù)據(jù)處理與分析裝置還包括蠶絲脫膠率計算單元，用于根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，以及所指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度，計算得到該指定時間點的蠶絲脫膠率。本發(fā)明的蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)工作原理如下蠶絲脫膠液導(dǎo)電率信號檢測將蠶絲脫膠液置于如圖1中所示的恒溫試樣池中， 將由蠶絲脫膠液組成的電導(dǎo)池看作一等效電阻Re，作為RC振蕩的參數(shù)R(R = Rl+Re，C為定值)的一部分，由RC振蕩電路產(chǎn)生方波信號，其中Rl、R2、R3為三個測量電阻，C為振蕩電容； 蠶絲脫膠液導(dǎo)電率信號處理單片機的定時器測得該方波的頻率，同時溫度補償電路隨時測得溶液的溫度，以根據(jù)設(shè)定的溫度值為基準對最終結(jié)果進行修正，首選25°C ；結(jié)果計算數(shù)據(jù)處理與分析裝置(上位機)接收控制單元(單片機)送出的導(dǎo)電率信號，對其進行計算整理，根據(jù)預(yù)選定的標準絲膠濃度變化曲線與實際生產(chǎn)工藝參數(shù)，如生絲用量，浴比等，結(jié)合測量到的導(dǎo)電率，計算蠶絲脫膠液中絲膠濃度與脫膠率。其中，測試溶液的溫度控制在小于100°C，首選25°C。有關(guān)高溫溶液的導(dǎo)電率的測量，已經(jīng)有的現(xiàn)有技術(shù)報道都可以作為本發(fā)明中測量蠶絲脫膠液導(dǎo)電率的參考文獻。本發(fā)明的另一較佳實施例中，還提供了一種蠶絲脫膠液中絲膠含量的檢測方法， 包括以下步驟建立不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線；設(shè)置脫膠工藝參數(shù)；測定指定時間點蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率；根據(jù)所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線；根據(jù)所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。在進一步的實施例中的蠶絲脫膠液中絲膠含量的檢測方法，還可包括步驟根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，以及所指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度，計算得到該指定時間點的蠶絲脫膠率。上述各實施例中，蠶絲脫膠工藝參數(shù)包括脫膠時的生絲重量，溫度，壓力，助劑，浴比。所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)中，溫度小于100°c，優(yōu)選為25°C。如圖2所示為建立不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線建立過程，由于絲膠蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率與生產(chǎn)過程中所使用的水的硬度，助劑的種類及溫度密切相關(guān)，因此本方法的一個特點就是需要建立標準曲線數(shù)據(jù)庫。隨著數(shù)據(jù)庫的豐富， 使用也將越來越方便。結(jié)合前述蠶絲脫膠液導(dǎo)電率測試方法建立特定工藝條件下的標準曲線。具體包括如下步驟確定脫膠工藝參數(shù)；測定生產(chǎn)溶液在脫膠前的導(dǎo)電率；在整個脫膠過程中持續(xù)對蠶絲脫膠液進行導(dǎo)電率測量；計算所測得的每一時間點η的導(dǎo)電率所對應(yīng)的絲膠脫膠率，可選的方法包括脫膠減重法，其中η為任意整數(shù)；根據(jù)所測得的脫膠率計算得到蠶絲脫膠液中的絲膠濃度；利用數(shù)據(jù)回歸技術(shù)得到在當前脫膠工藝參數(shù)條件下蠶絲脫膠液中絲膠濃度與導(dǎo)電率之間的關(guān)系，得到在該脫膠工藝參數(shù)條件下的標準絲膠濃度變化曲線。在完成上述步驟后，我們可以得到一標準方程，該方程可以是線性方程，也可以是指數(shù)方程或等其它形式方程。以線性方程為例，可以得到如下形式的標準曲線y = ax+b(1)，
式(1)中y為蠶絲脫膠液中的導(dǎo)電率；χ為蠶絲脫膠液中的絲膠濃度為系數(shù)。圖3示出了在生產(chǎn)過程中實時測量一次蠶絲脫膠液中絲膠濃度的過程，包括步驟S10、脫膠工藝參數(shù)的設(shè)置，如脫膠時的生絲重量，溫度，壓力，助劑，浴比等；S20、測定指定時間點蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率；

S30、根據(jù)工藝參數(shù)選取標準曲線，并進行對比；S40、根據(jù)標準曲線與導(dǎo)電率值，計算得到蠶絲脫膠液中的絲膠含量，即計算絲膠濃度；S50、根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，以及所指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度，計算得到該指定時間點的蠶絲脫膠率；S60、顯示計算結(jié)果。對比標準曲線，我們可以根據(jù)現(xiàn)場蠶絲脫膠液實際測量所得到的導(dǎo)電率，計算蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。根據(jù)數(shù)學(xué)原理我們可以對方程式(1)進行變換，得到如下方程式 (2)χ = (y-b) /a(2)，由此可以方便得到此時的蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。根據(jù)工藝參數(shù)，蠶絲脫膠時的生絲絲膠含量(Wl(%))，生絲總重量(W2 (Kg))，以及水的用量(W3(Kg))為已知參數(shù)，則可計算得到已脫絲膠量Se (Kg)為Se = W3*x(3)，還可計算得到已脫絲膠量率S印(％ )為Sep = Se/W2*100(4)，下面通過幾個具體實施例，對不同生產(chǎn)條件下絲膠濃度與導(dǎo)電率之間的相關(guān)性進行論證，以從理論上支持本發(fā)明的蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)及檢測方法實施例1為了驗證絲膠濃度與導(dǎo)電率之間的關(guān)系進行了如下的實驗 生絲采用去離子水用高溫脫膠法得到蠶絲脫膠液，脫膠溫度為100°C，時間90 分鐘； 由噴霧干燥器對蠶絲脫膠液進行處理得到純的絲膠粉體； 用所得到的絲膠粉體與去離子水復(fù)配得到給定濃度的蠶絲脫膠液；· 24小時在標準實驗室內(nèi)平衡； 用所發(fā)明的儀器進行導(dǎo)電率測量。得到如圖4所示測量結(jié)果。從實驗結(jié)果中可以看出，溶液中的絲膠含量與溶液的導(dǎo)電率之間承在著非常好的線性關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)R2達到了 0. 9962。實施例2為了驗證生產(chǎn)用水對生絲蠶絲脫膠液導(dǎo)電率的影響，進行了如下的實驗 實驗室自來水，該自來水導(dǎo)電率為126uS ； 生絲重量分別為2、5、10、20g放入密封罐中，加入上述自來水使得浴比分別為1 100,40,20,10 ； 高溫脫膠120°C，60分鐘； 當蠶絲脫膠液溫度達到25°C時，分別測量不同浴比情況下蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率，得到圖5的結(jié)果。從圖5中可以得到，不同浴比情況下絲膠濃度與導(dǎo)電率仍有很好的相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)R2達到了 0. 9992。實施例3為了驗證生產(chǎn)用助劑對生絲蠶絲脫膠液導(dǎo)電率的影響，進行了如下的實驗 實驗室自來水配合碳酸鈉(Na2CO3) 4. 5g/L，該溶液的導(dǎo)電率為1735uS ； 生絲重量分別為2、5、10、20g放入密封罐中，加入上述溶液使得浴比分別為 1 100,40,20,10 ； 高溫脫膠100°C，60分鐘； 當蠶絲脫膠液溫度達到25°C時，分別測量不同浴比情況下蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率，得到圖6的結(jié)果。從圖6中可以得到，不同浴比情況下絲膠濃度與導(dǎo)電率仍有很好的相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)R2達到了 0. 9952。實施例4為了驗證生產(chǎn)用助劑對生絲蠶絲脫膠液導(dǎo)電率的影響，進行了如下的實驗 實驗室自來水配合肥皂5g/L，該肥皂水的導(dǎo)電率為907uS ； 生絲重量分別為2、5、10、20g放入密封罐中，加入上述溶液使得浴比分別為 1 100,40,20,10 ； 高溫脫膠100°C，60分鐘； 當蠶絲脫膠液溫度達到25°C時，分別測量不同浴比情況下蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率，得到圖7的結(jié)果。從圖7中可以得到。不同浴比情況下絲膠濃度與導(dǎo)電率仍有很好的相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)R2達到了 0. 9993。本發(fā)明的蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)及檢測方法以蠶絲脫膠液中絲膠含量與蠶絲脫膠液導(dǎo)電率之間良好的線性關(guān)系為理論基礎(chǔ)，并預(yù)先繪制脫膠液導(dǎo)電率與絲膠含量之間的標準曲線，使得可在生產(chǎn)過程中完成對蠶絲脫膠程度進行監(jiān)控，并可實時定量計算得到蠶絲脫膠液中的絲膠濃度及蠶絲脫膠率，以實現(xiàn)對蠶絲脫膠過程的優(yōu)化控制。應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括用于容納蠶絲脫膠液的恒溫試樣池，所述恒溫試樣池包括用于保持所盛裝的液體溫度小于100°C的溫度控制裝置；所述檢測系統(tǒng)還包括，導(dǎo)電率測量傳感裝置，用于在指定時間點采集所述恒溫試樣池內(nèi)的蠶絲脫膠液導(dǎo)電率；以及數(shù)據(jù)處理與分析裝置，用于根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線，并根據(jù)所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)電率測量傳感裝置包括 浸置于所述恒溫試樣池內(nèi)的蠶絲脫膠液中、以測量蠶絲脫膠液電阻的兩個測量電極； 還包括連接其中一測量電極的多個不同阻值的測量電阻，所述測量電阻另一端通過一量程切換電路連接至控制單元；所述控制單元還連接有振蕩電路，且所述振蕩電路連接有振蕩電容，所述測量電阻與兩個所述測量電極測量得到的蠶絲脫膠液電阻串聯(lián)后，并聯(lián)連接到所述振蕩電容兩端； 所述控制單元，用于根據(jù)振蕩電路所產(chǎn)生的振蕩波形，得出蠶絲脫膠液的電阻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理與分析裝置包括 存儲單元，用于存儲不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線數(shù)據(jù)庫；標準曲線選取單元，用于根據(jù)當前所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線；絲膠濃度計算單元，用于根據(jù)導(dǎo)電率測量傳感裝置所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理與分析裝置還包括 蠶絲脫膠率計算單元，根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，以及所指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度，計算得到該指定時間點的蠶絲脫膠率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還連接有溫度補償電路。
6.一種蠶絲脫膠液中絲膠含量的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 建立不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線；設(shè)置脫膠工藝參數(shù)； 測定指定時間點蠶絲脫膠液的導(dǎo)電率；根據(jù)所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線； 根據(jù)所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述脫膠工藝參數(shù)包括脫膠時的生絲重量，溫度，壓力，助劑，浴比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其特征在于，所述建立不同脫膠工藝參數(shù)下蠶絲脫膠液中標準絲膠濃度變化曲線的具體步驟包括確定脫膠工藝參數(shù)；測定生產(chǎn)溶液在脫膠前的導(dǎo)電率； 在整個脫膠過程中持續(xù)對蠶絲脫膠液進行導(dǎo)電率測量； 計算所測得的每一導(dǎo)電率所對應(yīng)的絲膠脫膠率； 根據(jù)所測得的脫膠率計算得到蠶絲脫膠液中的絲膠濃度；利用數(shù)據(jù)回歸技術(shù)得到在當前脫膠工藝參數(shù)條件下蠶絲脫膠液中絲膠濃度與導(dǎo)電率之間的關(guān)系，得到在該脫膠工藝參數(shù)條件下的標準絲膠濃度變化曲線。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測方法，其特征在于，還包括步驟根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)，以及所指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度，計算得到該指定時間點的蠶絲脫膠率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其特征在于，所設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)中，溫度小于 100°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)及檢測方法，其中檢測系統(tǒng)包括用于容納蠶絲脫膠液的恒溫試樣池，恒溫試樣池包括用于保持所盛裝的液體溫度小于100℃的溫度控制裝置；檢測系統(tǒng)還包括溶液導(dǎo)電率測量傳感裝置，用于在指定時間點采集恒溫試樣池內(nèi)的蠶絲脫膠液導(dǎo)電率；數(shù)據(jù)處理與分析裝置，用于根據(jù)當前設(shè)置的脫膠工藝參數(shù)選取對應(yīng)的標準絲膠濃度變化曲線，并根據(jù)所測得的導(dǎo)電率及所選取的標準絲膠濃度變化曲線，計算得到該指定時間點蠶絲脫膠液中的絲膠濃度。采用本發(fā)明的蠶絲脫膠液中絲膠含量檢測系統(tǒng)可在生產(chǎn)過程中完成對蠶絲脫膠程度進行監(jiān)控，可實時定量計算得到蠶絲脫膠液中的絲膠濃度及蠶絲脫膠率，實現(xiàn)對蠶絲脫膠過程的優(yōu)化控制。
文檔編號G01N27/06GK102445467SQ20101029820
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者吳新星, 李全海, 李翼, 胡軍巖, 韓艷霞 申請人:香港理工大學(xué)