玻璃纖維線密度在線測量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種玻璃纖維線密度在線測量裝置，該裝置包括：設(shè)于待測玻璃纖維正上方的激光發(fā)射器；設(shè)于所述待測玻璃纖維正下方的光照接收板；設(shè)于所述光照接收板上的多個(gè)光照度傳感器；以及微型計(jì)算機(jī)，包括輸入端和輸出端，所述輸入端分別與所述多個(gè)光照度傳感器連接，所述輸出端與玻璃纖維自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置連接。所述微型計(jì)算機(jī)連接有觸摸屏或者帶有鍵盤的LCD液晶屏。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，無需對玻璃纖維取樣，也無需中止玻璃纖維的生產(chǎn)裝置，能夠自動(dòng)判斷待測玻璃纖維的線密度是否超出標(biāo)準(zhǔn)值，從而控制自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對漏板溫度或者拉絲流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和修正。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種玻璃纖維測量裝置，具體地指一種玻璃纖維線密度在線測量 裝直。 玻璃纖維線密度在線測量裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，玻璃纖維線密度的測量有多種方法，可以通過紗線定長裝置進(jìn)行定長取樣 裝置進(jìn)行定長取樣測量，也可以通過拉絲后從玻纖原絲筒中抽取一段后烘干來進(jìn)行線密度 測量。但是無論采用哪種測量方式，都要進(jìn)行定長取樣，并且需要中止生產(chǎn)裝置。如此，就 會(huì)產(chǎn)生一些問題：玻璃纖維的線密度并非實(shí)時(shí)測得，因而造成對工藝的調(diào)整指導(dǎo)將會(huì)滯后， 而且這些方式需要經(jīng)常取樣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且造成產(chǎn)品的損失。雖然為了改進(jìn)玻璃纖維的線密 度測量裝置，出現(xiàn)了玻璃纖維線密度測試用卷繞裝置，但該裝置僅僅只是從取樣的方便性 上進(jìn)行改進(jìn)，并不能從根本上改善現(xiàn)有測量裝置的不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種玻璃纖維線密度在線 測量裝置，該裝置利用照射到玻璃纖維上的激光會(huì)產(chǎn)生折射，而不同線密度的玻璃纖維會(huì) 產(chǎn)生不同的折射，從而根據(jù)不同的折射效果判斷玻璃纖維的線密度是否偏大或者偏小。
[0004] 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的采用的技術(shù)方案是：一種玻璃纖維線密度在線測量裝置，包 括：
[0005] 激光發(fā)射器，設(shè)于待測玻璃纖維的正上方；
[0006] 光照接收板，設(shè)于所述待測玻璃纖維的正下方，且所述光照接收板與玻璃纖維的 距離小于或者大于合格玻璃纖維的焦距；
[0007] 多個(gè)光照度傳感器，設(shè)于所述光照接收板上；以及
[0008] 微型計(jì)算機(jī)，包括輸入端和輸出端，所述輸入端與所述多個(gè)光照度傳感器連接，所 述輸出端與玻璃纖維自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置連接。
[0009] 進(jìn)一步地，所述微型計(jì)算機(jī)連接有觸摸屏或者帶有鍵盤的LCD液晶屏。
[0010] 更進(jìn)一步地，所述觸摸屏或者帶有鍵盤的IXD液晶屏連接有LED報(bào)警燈。
[0011] 在上述技術(shù)方案中，所述玻璃纖維自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置為漏板溫度調(diào)節(jié)器和拉絲流量修 正調(diào)節(jié)器。
[0012] 在上述技術(shù)方案中，所述微型計(jì)算機(jī)為51系列單片機(jī)或者ARM處理器或者PLC處 理器。
[0013] 在上述技術(shù)方案中，所述的光照度傳感器為BH1750FVI芯片。
[0014] 本實(shí)用新型的工作過程如下：
[0015] 激光發(fā)射器發(fā)出的平行光從玻璃纖維的正上方照射在玻璃纖維上，并透過玻璃纖 維，經(jīng)玻璃纖維折射后照射到光照接收板的光照度傳感器上，光照度傳感器將此時(shí)檢測到 的光照強(qiáng)度值A(chǔ)傳輸?shù)轿⑿陀?jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)將輸入的光照強(qiáng)度值A(chǔ)與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn) 強(qiáng)度值B進(jìn)行比較分析，最后根據(jù)比較分析的結(jié)果在觸摸屏或者帶有鍵盤的LCD液晶屏上 給出漏板溫度的調(diào)節(jié)方向和范圍。
[0016] 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，無需對玻璃纖維取樣，也無需中止玻璃纖維的生 產(chǎn)裝置，能夠自動(dòng)判斷待測玻璃纖維的線密度是否超出標(biāo)準(zhǔn)值，從而控制自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對 漏板溫度和拉絲流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和修正。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型玻璃纖維線密度在線測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)不同線密度測量的原理圖。
[0019] 圖3為使用本實(shí)用新型裝置對玻璃纖維進(jìn)行線密度測量的示意圖。
[0020] 圖中，1-激光發(fā)射器，2-平行入射光，3-玻璃纖維，4-光照度傳感器，5-光照接收 板，6-折射光。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022] 如圖1所示，本實(shí)用新型玻璃纖維線密度在線測量裝置包括：激光發(fā)射器、光照接 收板和微型計(jì)算機(jī)，其中激光發(fā)射器設(shè)置在正在加工的玻璃纖維(待測玻璃纖維）的正上 方，光照接收板設(shè)置在正在加工的玻璃纖維的正下方，且光照接收板上設(shè)置有多個(gè)光照度 傳感器，多個(gè)光照度傳感器分別微型計(jì)算機(jī)的輸入端連接，微型計(jì)算機(jī)的輸出端連接有生 產(chǎn)玻璃纖維的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，該自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置為漏板溫度調(diào)節(jié)器和拉絲流量修正調(diào)節(jié)器， 為玻璃纖維生產(chǎn)裝置中所常用的儀器，此處不再贅述。
[0023] 微型計(jì)算機(jī)還連接有人機(jī)界面，該人機(jī)界面為觸摸屏或者帶有鍵盤的LCD液晶 屏，人機(jī)界面設(shè)置工作參數(shù)，修改工作參數(shù)，查詢工作參數(shù)以及記錄歷史數(shù)據(jù)，同時(shí)控制本 實(shí)用新型裝置的啟動(dòng)和安全狀況。人機(jī)界面連接有LED報(bào)警燈。
[0024] 本實(shí)施例中，所用的微型計(jì)算機(jī)為51系列單片機(jī)或者ARM處理器或者PLC處理 器，所用的光照度傳感器為ROHM原裝BH1750FVI芯片，所用LED報(bào)警燈采用紅色的發(fā)光二 極管。
[0025] 由于不同線密度的玻璃纖維，其曲率不一樣，因此產(chǎn)生的折射光的會(huì)聚效果也有 差別，因此通過測量折射光會(huì)聚的光照強(qiáng)度的值即可反映玻璃纖維的線密度。
[0026] 曲率大的玻璃纖維，也就是比較粗的玻璃纖維，根據(jù)凸透鏡的折射原理，平行光垂 直照射其曲面，焦距小，焦點(diǎn)靠前，如圖2中的上圖所示。
[0027] 曲率小的玻璃纖維，也就是比較細(xì)的玻璃纖維，平行光垂直照射其曲面，焦距大， 焦點(diǎn)靠后，如圖2中的下圖所示。
[0028] 如圖3所示，使用本實(shí)用新型的時(shí)候，激光發(fā)射器將抗干擾能力極強(qiáng)的單色激光 照射到表面形如凸透鏡的玻璃纖維上，位于折射光一端光照接收板上的光照度傳感器將檢 測到的光照強(qiáng)度傳輸至微型計(jì)算機(jī)。光照接收板與玻璃纖維的距離應(yīng)該略小于或者略大于 標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維的焦距。單位面積的光照接收板上安放若干個(gè)光照強(qiáng)度傳感器，微型處理器 經(jīng)過處理將單位面積上采樣點(diǎn)光照強(qiáng)度的平均值作為該區(qū)域的光照強(qiáng)度。
[0029] 將實(shí)時(shí)檢測到的光照強(qiáng)度的平均值記為A，將合格的標(biāo)準(zhǔn)線密度玻璃纖維折射光 的光照強(qiáng)度平均值記為B，比較A和B值的大小來判斷正在生產(chǎn)的玻璃纖維的線密度的狀 況。
[0030] 當(dāng)光照接收板與待測玻璃纖維的距離略小于標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維的焦距時(shí)：
[0031] 如果A=B，說明實(shí)時(shí)檢測的光照強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)的一樣，而由于此時(shí)光照接收板與玻璃 纖維的距離略小于標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維的焦距，則表示正在生產(chǎn)的玻璃纖維過厚，需要繼續(xù)加工 削薄，可以提高漏板溫度和/或加大拉絲流量來調(diào)整。
[0032] 如果A〈B，說明實(shí)時(shí)檢測的光照強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)的弱，說明正在生產(chǎn)的玻璃纖維過薄， 當(dāng)前調(diào)節(jié)器過度，可以降低漏板溫度和/或減小拉絲流量來調(diào)整。
[0033] 同理，當(dāng)光照接收板與待測玻璃纖維的距離略大于標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維的焦距時(shí)：
[0034] 如果A=B，說明實(shí)時(shí)檢測的光照強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)的一樣，而由于此時(shí)光照接收板與玻璃 纖維的距離略大于標(biāo)準(zhǔn)玻璃纖維的焦距，說明實(shí)時(shí)檢測的光照強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)的弱，說明正在 生產(chǎn)的玻璃纖維過薄，當(dāng)前調(diào)節(jié)器過度，可以降低漏板溫度和/或減小拉絲流量來調(diào)整。
[0035] 如果A〈B，則表示正在生產(chǎn)的玻璃纖維過厚，需要繼續(xù)加工削薄，可以提高漏板溫 度和/或加大拉絲流量來調(diào)整。
[0036] 本新型裝置還能設(shè)置工作參數(shù)，根據(jù)生產(chǎn)需求改變標(biāo)準(zhǔn)值，使生產(chǎn)靈活性增加，大 大提尚生廣效率。
【權(quán)利要求】
1. 一種玻璃纖維線密度在線測量裝置，其特征在于，包括： 激光發(fā)射器，設(shè)于待測玻璃纖維的正上方； 光照接收板，設(shè)于所述待測玻璃纖維的正下方，且所述光照接收板與玻璃纖維的距離 小于或者大于合格玻璃纖維的焦距； 多個(gè)光照度傳感器，設(shè)于所述光照接收板上；以及 微型計(jì)算機(jī)，包括輸入端和輸出端，所述輸入端與所述多個(gè)光照度傳感器連接，所述輸 出端與玻璃纖維自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維線密度在線測量裝置，其特征在于：所述微型計(jì)算 機(jī)連接有觸摸屏或者帶有鍵盤的LCD液晶屏。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃纖維線密度在線測量裝置，其特征在于：所述觸摸屏或 者帶有鍵盤的LCD液晶屏連接有LED報(bào)警燈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的玻璃纖維線密度在線測量裝置，其特征在于：所述 玻璃纖維自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置為漏板溫度調(diào)節(jié)器和拉絲流量修正調(diào)節(jié)器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的玻璃纖維線密度在線測量裝置，其特征在于：所述 微型計(jì)算機(jī)為51系列單片機(jī)或者ARM處理器或者PLC處理器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的玻璃纖維線密度在線測量裝置，其特征在于：所述 的光照度傳感器為BH1750FVI芯片。
【文檔編號(hào)】G01N9/24GK203908901SQ201320893097
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】熊和金, 王鴻健, 黎文, 郭心悅, 成立 申請人:武漢理工大學(xué)