CN102515508A - 一种通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法和装置，属于玻璃纤维制造行业。该方法包括：产生代表纱团重量的信号；响应纱团重量信号，参照设定的重量值，产生表明纱团重量和设定重量之间差别程度的重量差值信号；响应重量差值信号，对照特性曲线或者特性数据库，产生漏板温度修正信号；产生表明漏板实际温度的信号；响应漏板温度修正信号和漏板实际温度信号，产生表明调整漏板温度的组合反馈信号，响应该组合反馈信号修正漏板的温度，从而调整玻璃纤维线密度。不仅可以调整因为漏板温度波动而导致的玻璃纤维线密度波动，而且还可以调节因为拉丝流量的变化导致的玻璃纤维线密度波动。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法和装置，属于玻璃纤维制造行业。
背景技术
玻璃纤维广泛应用于各行各业，为保证生产的玻璃纤维重量，必须控制玻璃纤维的线密度，而影响玻璃纤维线密度的因素主要有：一是漏板的温度，漏板温度影响漏板内熔融玻璃的温度，从而影响该熔融玻璃黏度，进而影响玻璃纤维线密度；二是拉丝机的卷绕速度，当一股纤维向拉丝机的筒子上卷绕时，由于其上纤维层的连续叠积将使筒子外径增大，从而必须调节筒子的卷绕速度以调节拉丝机的拉丝速度才能保证拉丝速度，而拉丝速度直接影响玻璃纤维的线密度。
公开号为CN1031992的发明专利，公开了一种控制玻璃纤维成形设备的方法和装置，该发明提到用一种温度补偿的方式来控制漏板温度稳定在一个理想的数值上，它具体的做法是响应表明漏板实际温度和漏板温度变化量的组合反馈信号，来调节漏板的温度。该方法具有以下缺点：一、漏板在高温下工作，漏板内部的温度传感器也是一直接触高温玻璃液体，使得温度传感器容易老化，从而使温度传感器精度受到影响。二、即使该方法即使能够控制温度稳定在理想温度上，也不能保证玻璃纤维线密度保持不变，因为影响玻璃纤维线密度还有其他的因数。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，结构简单，调节精度高，反应迅速，容错率高的实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法和装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法包括以下步骤：
a、使玻璃液通过在漏板上形成的小孔，以形成玻璃纤维，以旋转的绕丝卷绕一定长度的玻璃纤维制成纱团；每个纱团的玻璃纤维长度是给定的。
b、产生代表纱团重量的信号；将每个纱团称重，因为每个纱团的玻璃纤维长度是一定的，而玻璃纤维线密度等于每个纱团重量除以每个纱团的玻璃纤维长度，所以纱团重量和玻璃纤维线密度之间是成比例的。
c、响应纱团重量信号，参照设定的重量值，产生表明纱团重量和设定重量之间差别程度的重量差值信号；设定的重量值是根据所需要的玻璃纤维线密度值和每个纱团的玻璃纤维长度值计算而得到的。重量差值信号能够反映纱团重量和设定重量之间的差值，能够反映实际的玻璃纤维线密度和理想的玻璃纤维线密度之间的偏差，以此调整漏板温度，设定的重量值是根据所需要的玻璃纤维线密度所推算出来的纱团重量。
d、响应重量差值信号，对照特性曲线或者特性数据库，产生漏板温度修正信号，漏板温度修正信号表明漏板实际温度和漏板理想温度之间的偏差；对照特性曲线或者特性数据库，一个重量差值信号能够产生一个表明漏板实际温度和漏板理想温度之间的偏差的漏板修正信号，从而使得通过纱团重量信号能够得出漏板修正信号，进而调节漏板温度。
e、产生表明漏板实际温度的信号；检测漏板实际温度，作为温度调节的基准。
f、响应漏板温度修正信号和漏板实际温度信号，产生表明调整漏板温度的组合反馈信号，响应该组合反馈信号修正漏板的温度，从而调整玻璃纤维线密度。通过组合反馈信号能够更加准确的调节漏板温度。
作为优选，本发明所述步骤d中的特性曲线是表明重量差值M和漏板温度修正值T之间的对应关系曲线，该特性曲线符合T=-0.7×M的关系式；所述步骤d中的特性数据库是由试验所得到的重量差值和漏板温度修正值之间的对应关系的数据库。根据大量试验得出的特性曲线或者特性数据库能够有效反映纱团重量信号和漏板修正信号之间的对应关系，使得纱团重量的变化能够准确得出相应的漏板修正信号。
作为优选，本发明所述特性曲线的重量差值的取值范围是-1.1到1.3。在这个取值范围内，特性曲线能够非常准确的反映出重量差值和漏板温度修正值之间的对应关系，以使得能够准确调整玻璃纤维的线密度。
一种通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置包括：漏板，
称重装置，它称量纱团的重量并产生纱团重量信号；将每个纱团称重，因为每个纱团的玻璃纤维长度是一定的，而玻璃纤维线密度等于每个纱团重量除以每个纱团的玻璃纤维长度，所以纱团重量和玻璃纤维线密度之间是成比例。
控制装置，它和称重装置电连接，它响应纱团重量信号，参照设定的重量值，产生表明纱团重量和设定重量之间差别程度的重量差值信号；设定的重量值是根据所需要的玻璃纤维线密度值和每个纱团的玻璃纤维长度值计算而得到的。重量差值信号能够反映纱团重量和设定重量之间的差值，能够反映实际的玻璃纤维线密度和理想的玻璃纤维线密度之间的偏差，以此调整漏板温度。
漏板温度检测装置，它和控制装置电连接，它检测漏板的实际温度，产生实际温度信号；检测得到的漏板实际温度，作为调节漏板温度的基准。
上位机，它响应重量差值信号，重量差值信号参照特性曲线或者特性数据库，产生漏板温度修正信号，并将之传递给控制装置；
控制装置，响应漏板温度修正信号和漏板实际温度信号，产生表明调整漏板温度的组合反馈信号，并将该组合反馈信号传递给执行装置；
执行装置，它响应来自控制装置的组合反馈信号，修正漏板的温度，从而调整玻璃纤维线密度。
作为优选，本发明所述漏板温度检测装置都安装在漏板上。能够更加准确及时的测定漏板的温度。
作为优选，本发明所述控制装置为PLC或者单片机。PLC是可以编写的，通过修改PLC可以拓宽本装置的适用性，单片机结构简单，适用于较为简单的情况下可以节省成本。
作为优选，本发明所述执行装置调节温度的速率和漏板温度修正信号成比例。当重量差值比较大的时候，根据特性曲线漏板温度修正值的绝对值也是比较大的，此时执行装置调节温度的速率是比较大的，而当重量差值渐渐变小时，调节速率也相应趋缓，从而使得执行装置调节温度不仅速度比较快，而且调节过程比较稳定，不易出现过调的现象。
作为优选，本发明所述上位机中的特性曲线是表明重量差值M和漏板温度修正值T之间的对应关系曲线，该特性曲线符合T=-0.7×M；所述步骤d中的特性数据库是由试验所得到的重量差值和漏板温度修正值之间的对应关系的数据库。根据大量试验得出的特性曲线或者特性数据库能够有效反映纱团重量信号和漏板修正信号之间的对应关系，使得纱团重量的变化能够准确得出相应的漏板修正信号。因为特性曲线作为一个简单的线性公式却准确地反映出了纱团重量信号和漏板修正信号之间的对应关系，使得能够准确快捷，方便实时地控制玻璃纤维的拉丝流量。
作为优选，本发明所述特性曲线在重量差值位于-1.1到1.3之间。在这个取值范围内，特性曲线能够非常准确的反映出重量差值和漏板温度修正值之间的对应关系，以使得能够准确调整玻璃纤维的线密度。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明中的一种通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法可以响应纱团重量信号调节漏板温度，以调整玻璃纤维线密度，不仅可以调整因为漏板温度波动而导致的玻璃纤维线密度波动，而且还可以调节因为拉丝流量的变化导致的玻璃纤维线密度波动；本发明中一种通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置，具有可以通过手动修正特性曲线或者特性数据库中的数据来优化调节的效果。
附图说明
图1是本发明中实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法的流程图。
图2是本发明中的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置的结构示意图。
标号说明：称重装置1，控制装置2，上位机3，漏板4，拉丝设备5，纱团6，模拟量传送模块11，通讯传送模块12，模拟量接受模块21，通讯接受模块22，调温模块23，温度模块24，漏板温度检测装置41，执行装置42。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1和图2所示。本实施例中的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法包括以下步骤：
a、使玻璃液通过在漏板上形成的小孔，以形成玻璃纤维，以旋转的绕丝卷绕一定长度的玻璃纤维制成纱团；
b、产生代表纱团重量的信号；
c、响应纱团重量信号，参照设定的重量值，产生表明纱团重量和设定重量之间差别程度的重量差值信号；
d、响应重量差值信号，对照特性曲线或者特性数据库，产生漏板温度修正信号，漏板温度修正信号表明漏板实际温度和漏板理想温度之间的偏差；
e、产生表明漏板实际温度的信号；
f、响应漏板温度修正信号和漏板实际温度信号，产生表明调整漏板温度的组合反馈信号，响应该组合反馈信号修正漏板的温度，从而调整玻璃纤维线密度。
本实施例中的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置包括：漏板4、称重装置1、漏板温度检测装置41、控制装置2、上位机3和执行装置42。本实施例中的称重装置1采用高精度称重设备，控制装置2采用PLC（可编程逻辑控制器），上位机3采用PC机。本发明中控制装置2还可以采用单片机或者其他控制设备。漏板温度检测装置41和执行装置42安装在漏板4上。漏板4安装在拉丝设备5上。
其中，称重装置1，它称量纱团6的重量并产生纱团6重量信号；
控制装置2，它和称重装置1电连接，它响应纱团6重量信号，参照设定的重量值，产生表明纱团6重量和设定重量之间差别程度的重量差值信号；
漏板温度检测装置41，它和控制装置2电连接，它检测漏板4的实际温度，产生实际温度信号；
上位机3，它响应重量差值信号，重量差值信号参照特性曲线或者特性数据库，产生漏板4温度修正信号，并将之传递给控制装置2；
控制装置2，响应漏板温度修正信号和漏板实际温度信号，产生表明调整漏板4温度的组合反馈信号，并将该组合反馈信号传递给执行装置42；
执行装置42，它响应来自控制装置2的组合反馈信号，修正漏板4的温度，从而调整玻璃纤维线密度。
称重装置1和控制装置2电连接，称重装置1能够将产生纱团6重量信号，称重装置1上设有模拟量传送模块11和通讯传送模块12，控制装置2上设置有模拟量接受模块21和通讯接受模块22。称重装置1通过模拟量传送模块11将纱团6重量信号以模拟量的形式传送，而控制装置2通过模拟量接受模块21接受这个模拟量信号；同理称重装置1通过通讯传送模块12将纱团6重量信号以数字量的形式传送，而控制装置2通过通讯接受模块22接受这个数字信号。
控制装置2上设有温度模块24和调温模块23，温度模块24接受来自漏板温度检测装置41测定的漏板4实际温度信号，调温模块23将组合反馈信号发送给执行装置42。
本实施例中的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置工作过程如下：
a、使玻璃液通过在漏板4上形成的小孔，以形成玻璃纤维，以旋转的绕丝卷绕一定长度的玻璃纤维制成纱团6；
b、称重装置1称量纱团6重量为25.24KG，产生代表纱团6重量为25.24KG的信号并将该信号传递模拟量传送模块11，然后通过模拟量方式传递给控制装置2；
c、控制装置2响应纱团6重量信号，参照设定的重量值22KG，产生表明纱团6重量和设定重量之间差别程度并去除纱团6含水部分的重量后为+0.6KG的重量差值信号，并将该纱团6重量信号传递给上位机3；
d、上位机3响应重量差值信号，查找表1中的数据产生漏板温度修正信号-0.42，漏板修正信号表明漏板实际温度和漏板理想温度之间的偏差；本发明中还以通过特性曲线来计算得到漏板4温度修正值-0.7×0.6=-0.42。
e、漏板温度检测装置41产生表明漏板实际温度的信号1350度；
f、控制装置2响应漏板温度修正信号-0.42度和漏板实际温度信号1350度，产生表明调整漏板4温度的组合反馈信号需要调整到的目标温度为1349.58度。
g、执行装置42响应该组合反馈信号修正漏板4的温度，从而调整玻璃纤维线密度。本实施例中加热装置采用电加热。执行装置42响应该组合反馈信号目标温度为1349.58度，将漏板温度调节到该温度。本发明中的执行装置42可以通过控制是否电加热来调节温度。本发明中的执行装置42还可以响应漏板温度修正信号，令执行装置调节温度的速率和漏板温度修正信号成比例，如漏板温度修正值的绝对值比较大，那么加热或者冷却的速率也比较大，漏板温度修正值的绝对值比较小，那么加热或者冷却的速率也比较小。
表1特性数据库表
| 漏板温度修正值 | 重量差值 |
| 0.77 | -1.1 |
| 0.7 | -1 |
| 0.63 | -0.9 |
| 0.56 | -0.8 |
| 0.49 | -0.7 |
| 0.42 | -0.6 |
| 0.35 | -0.5 |
| 0.28 | -0.4 |
| 0.21 | -0.3 |
| 0.14 | -0.2 |
| 0.07 | -0.1 |
| 0 | 0 |
| -0.07 | 0.1 |
| -0.14 | 0.2 |
| -0.21 | 0.3 |
| -0.28 | 0.4 |
| -0.35 | 0.5 |
| -0.42 | 0.6 |
| -0.49 | 0.7 |
| -0.56 | 0.8 |
| -0.63 | 0.9 |
| -0.7 | 1 |
| -0.77 | 1.1 |
| -0.84 | 1.2 |
| -0.91 | 1.3 |
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法，其特征在于包括：
a、使玻璃液通过在漏板上形成的小孔，以形成玻璃纤维，以旋转的绕丝卷绕一定长度的玻璃纤维制成纱团；
b、产生代表纱团重量的信号；
c、响应纱团重量信号，参照设定的重量值，产生表明纱团重量和设定重量之间差别程度的重量差值信号；
d、响应重量差值信号，对照特性曲线或者特性数据库，产生漏板温度修正信号，漏板温度修正信号表明漏板实际温度和漏板理想温度之间的偏差；
e、产生表明漏板实际温度的信号；
f、响应漏板温度修正信号和漏板实际温度信号，产生表明调整漏板温度的组合反馈信号，响应该组合反馈信号修正漏板的温度，从而调整玻璃纤维线密度。
2.根据权利要求1所述的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法，其特征在于：所述步骤d中的特性曲线是表明重量差值M和漏板温度修正值T之间的对应关系曲线，该特性曲线符合T=-0.7×M的关系式；所述步骤d中的特性数据库是由试验所得到的重量差值和漏板温度修正值之间的对应关系的数据库。
3.根据权利要求2所述的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的方法，其特征在于：所述特性曲线的重量差值的取值范围是-1.1到1.3。
4.实现权利要求1所述方法的一种通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置，其特征是：包括漏板；
称重装置，它称量纱团的重量并产生纱团重量信号；
控制装置，它和称重装置电连接，它响应纱团重量信号，参照设定的重量值，产生表明纱团重量和设定重量之间差别程度的重量差值信号；
漏板温度检测装置，它和控制装置电连接，它检测漏板的实际温度，产生实际温度信号；
上位机，它响应重量差值信号，重量差值信号参照特性曲线或者特性数据库，产生漏板温度修正信号，并将之传递给控制装置；
控制装置，响应漏板温度修正信号和漏板实际温度信号，产生表明调整漏板温度的组合反馈信号，并将该组合反馈信号传递给执行装置；
执行装置，它响应来自控制装置的组合反馈信号，修正漏板的温度，从而调整玻璃纤维线密度。
5.根据权利要求4所述的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置，其特征是：所述漏板温度检测装置安装在漏板上。
6.根据权利要求4所述的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置，其特征在于：所述控制装置为PLC或者单片机。
7.根据权利要求4所述的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置，其特征在于：所述执行装置调节温度的速率和漏板温度修正信号成比例。
8.根据权利要求4所述的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置，其特征是：所述上位机中的特性曲线是表明重量差值M和漏板温度修正值T之间的对应关系曲线，该特性曲线符合T=-0.7×M；所述步骤d中的特性数据库是由试验所得到的重量差值和漏板温度修正值之间的对应关系的数据库。
9.根据权利要求8所述的通过实时修正漏板温度来调整玻璃纤维线密度的装置，其特征是：所述特性曲线在重量差值位于-1.1到1.3之间。
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