传感器在现代浆纱机在线检测和信息化中的应用

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  • 纺织是我国国民经济的重要支柱和出口创汇的重要来源,现代织造设备是纺织生产优质高产的保障。现代织造设备集精密机加工、电气电子、液压、气动、仪表、油浴、中央润滑、电脑控制于一体,复合多学科科技发展的最新成果。浆纱工序是纺织厂的心脏,“浆纱一分钟,布机一个班”,国外也有好的纱浆,等于布织了一半的说法。然而浆纱机是实现浆纱工艺目标的基础,作为浆纱机中“神经系统”的各种传感器是实现自动检测和控制各种工艺目标的首要环节,是尖端电子技术在机电一体化的现代纺织领域的具体体现,是现代浆纱机区别于传统浆纱机的重要标志。现代浆纱机的发展趋势之一就是自动化(自动检测与控制)和信息化(数据的及时、准确、全面、数字化、图形化、网络化的反馈和处理)。传感器的使用是现代浆纱机自动化和信息化建设的前提。纺织工程技术人员应当摒弃过去“机械维护与电器维护彼此分离、管理人员、工艺人员与设备维修人员分离”的理念,才能适应新的“机电一体化、工艺与设备相互渗透、相互融合”的新形势。掌握传感器这一高新技术在浆纱机上的具体应用能有助于技术人员掌握设备的综合性能,为设备维护、技术改造和产品升级打下基础。因而有必要对于传感器自浆纱机上的具体应用进行探讨。


    1 浆纱机所用传感器的主要类型及性能评价
    1.1 定义与主要类型
        根据国家标准GB7665-87对传感器定义为:能感受被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置,并满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,因而是检测与自动控制和信息化的前提。新型浆纱机所用传感器按工作原理:分为电阻(主要有热敏、湿敏等)、电感、霍尔、超声波、应变片、光电等传感器。按被测物理量分:有力、位移、速度、温度、湿度及角度等传感器。
    1.2 性能评价
        传感器的性能用其静态特性和动态特性衡量,静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。动态特性常用阶跃响应和频率响应表示。


    2 传感器在新型浆纱机的应用
        传感器在新型浆纱机上用于经轴退绕直径、回潮率、烘筒与浆槽温度、各区张力、各区伸长率、运行速度、检测等。
    2.1 铂热电阻式温度传感器用于温度检测与控制
    2.1.1 传感器的选择
        在工业应用中,温度的检测,有热电偶和热电阻两种形式,热电偶一般适用于测量500℃以上的较高温度。对于500℃以下的中、低温度,热电偶的输出的热电势很小,这对二次仪表的放大器、抗干扰措施等的要求就很高,否则难以实现精确测量;而且在较低温区域,冷端温度的变化所引起的相对误差也非常突出。所以测量中、低温度一般使用热电阻温度测量仪较为合适。浆纱机的烘筒的烘燥温度一般低于150℃,浆液温度小于或等于100℃,故可以采取热电阻式传感器。

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