CN104345139B - 一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台，其特征在于：包括给水泵、带有自动控制装置的蒸汽发生装置、蒸汽导气管、熨烫设备、移动控制装置、蒸汽温度传感器、蒸汽流量计量器、熨烫台架及风机冷却系统。本发明能够反映蒸汽熨烫设备的实际工作状态，同时克服了现有设备的缺陷，使熨烫各环节可控，并提高了各项数据的精度，实现对蒸汽熨烫设备的参数模拟和功能模拟，深化多孔材料熨烫机理研究、效果评价与熨烫设备性能评估，并有效地指导相关设备与产品的设计与生产。

Description

一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台
技术领域
本发明涉及一种模拟多孔材料熨烫过程、具有熨烫温度、蒸汽蒸发量、湿度、压力、时间及冷却速度等各项熨烫参数可调控、可测量功能的蒸汽熨烫模拟测控平台，属于工程测控技术领域。
背景技术
日常生活中，由相互贯通或封闭的孔洞和网络构成的固体材料称为多孔材料。其中，孔洞是由支柱、平板构成的。通常，多孔材料可以划分为1)在平面聚集大量多边形的二维多孔结构，如纺织品中的机织物，非织造布等；2)类似于“蜂房”的蜂窝材料与具有三维孔洞结构的“泡沫”材料。这些多孔材料在使用过程中由于各种物理及化学条件的作用，其物理性能会发生一些变化，影响多孔材料的外观，而且在一定程度上影响其使用性能。日常生活及工业加工中，会采用蒸汽熨烫技术和设备如蒸汽熨斗、蒸汽挂烫机或工业烫平机等来改善多孔材料使用后的物理性能。
理论上，多孔材料熨烫温度、蒸汽蒸发量、湿度、压力、时间及冷却速度等各项熨烫参数是影响熨烫效果的关键参数。然而，现有蒸汽熨烫设备作用于多孔材料的过程、机理、影响因素均不甚清楚，市面上所有在售的熨烫设备仅仅能提供固定的、不完全、非连续并且精确度较低的熨烫参数调控，蒸汽熨烫效果亦不甚理想，因此，需要对蒸汽熨烫设备各项参数作用于多孔材料过程的机理、关键因素进行研究以指导相关设备进行改造升级。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟多孔材料熨烫过程、具有熨烫温度、蒸汽蒸发量、湿度、压力、时间及冷却速度等各项熨烫参数可调控、可测量等功能的蒸汽熨烫模拟测控平台。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台，其特征在于：包括给水泵、带有自动控制装置的蒸汽发生装置、蒸汽导气管、熨烫设备、移动控制装置、蒸汽温度传感器、蒸汽流量计量器、熨烫台架及风机冷却系统，其中：
给水泵，用于向蒸汽发生装置供水；
蒸汽发生装置，用于产生蒸汽，通过自动控制装置使得该蒸汽的蒸汽量无级可调，并控制该蒸汽的压力与温度；
蒸汽导气管，用于将蒸汽发生装置与熨烫设备相连，使得蒸汽发生装置经由蒸汽导气管将蒸汽输出给熨烫设备；
移动控制装置位于熨烫台架上方，蒸汽温度传感器、蒸汽流量计量器及熨烫设备固定在移动控制装置上，由移动控制装置带动熨烫设备沿被熨烫织物所在方向匀速运动；
蒸汽温度传感器及蒸汽流量计量器均与计算机相连，分别用于采集熨烫设备喷出蒸汽的温度及流量；
熨烫台架，用于放置被熨烫的材料；
风机冷却系统，用于冷却被熨烫的材料，风机冷却系统的排风口位于被熨烫的材料的下方。
优选地，还包括压力传感器，压力传感器布置在所述熨烫台架上，用于测量所述被熨烫的材料受到的蒸汽压力。
优选地，所述移动控制装置包括固定在所述熨烫台架上的螺杆及导轨，螺杆与导轨平行布置，在螺杆与导轨间横跨有设备安装杆，螺母套在螺杆外从而构成丝杠机构，设备安装杆的一端与螺母连接固定，另一端设于导轨上，伺服电机经由联轴器与螺杆相联接，由伺服电机通过丝杠机构驱动设备安装杆沿导轨匀速运动，所述汽温度传感器、所述蒸汽流量计量器及所述熨烫设备固定在设备安装杆上。
优选地，所述蒸汽导气管采用可拆卸结构，且采用隔热保温管材制得。
优选地，所述熨烫台架包括架体及固定在架体上的材料托板，所述移动控制装置固定在架体顶端，材料托板位于所述移动控制装置的下方，所述被熨烫的材料放置在材料托板上。
优选地，所述风机冷却系统包括风机及通风管道，通风管道的一端为所述排风口，通风管道的另一端与风机相连通，在通风管道内靠近排风口位置处设有湿度传感器及温度传感器，湿度传感器及温度传感器分别用于采集通风管道内空气的湿度及温度，湿度传感器及温度传感器均与所述计算机连接。
本发明能够反映蒸汽熨烫设备的实际工作状态，同时克服了现有设备的缺陷，使熨烫各环节可控，并提高了各项数据的精度，实现对蒸汽熨烫设备的参数模拟和功能模拟，深化多孔材料熨烫机理研究、效果评价与熨烫设备性能评估，并有效地指导相关设备与产品的设计与生产。本发明适用于多孔材料蒸汽熨烫机理研究，可应用于家用挂烫机、家用熨斗、工业用熨烫、饱和蒸汽清洗等熨烫设备，以及多孔材料的清洁、消毒等产品的研究与开发。
附图说明
图1是本发明提供的一种用于多孔材料熨烫技术研究的蒸汽熨烫模拟测控平台原理示意图；
图2是本发明提供的蒸汽熨烫模拟测控平台原理图；
图3是本发明提供的熨烫台架俯视图；
图4是本发明提供的熨烫台架前视图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
结合图1及图2，本发明提供了一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台，包括给水泵、带有自动控制装置的蒸汽发生装置、蒸汽导气管、熨烫设备、移动控制装置、蒸汽温度传感器9、蒸汽流量计量器10、熨烫台架及风机冷却系统、压力传感器6。
蒸汽发生装置有给水泵给水。蒸汽发生装置，用于产生蒸汽，通过自动控制装置使得该蒸汽的蒸汽量无级可调，并控制该蒸汽的压力与温度。蒸汽发生装置包括安全阀、蒸汽压力控制器、高温蒸汽球阀组成的水蒸汽自动控制装置，可以产生0～60g/min任意可调的蒸汽量；在1～1.5个大气压区间内调整到任意压力，调整精度为0.1MPa，对应温度调整范围为1～3℃。
由蒸汽导气管将蒸汽发生装置与熨烫设备相连。蒸汽导气管使用隔热保温管材，且可更换，用于测试不同导气管性能。
移动控制装置位于熨烫台架上方。结合图3，移动控制装置包括固定在熨烫台架上的螺杆3及导轨8，螺杆3与导轨8平行布置，在螺杆3与导轨8间横跨有设备安装杆4，螺母11套在螺杆3外从而构成丝杠机构，设备安装杆4的一端与螺母11连接固定，另一端设于导轨8上，与计算机相连的伺服电机1经由联轴器2与螺杆3相联接，由伺服电机1通过丝杠机构驱动设备安装杆4沿导轨8以30mm/s的速度匀速运动，汽温度传感器9、蒸汽流量计量器10及熨烫设备固定在设备安装杆4上。蒸汽温度传感器9及蒸汽流量计量器10均与计算机相连，分别用于采集熨烫设备喷出蒸汽的温度及流量，由计算机记录水蒸汽喷出时的蒸汽温度、蒸汽流量参数。
熨烫台架包括架体7及固定在架体7上的材料托板5，螺杆3及导轨8固定在架体7顶端，材料托板5位于移动控制装置的下方，被熨烫的材料12放置在材料托板5上，在材料托板5还固定有压力传感器6，由压力传感器6采集被熨烫的材料12受到的蒸汽压力，并由计算机记录。
结合图4，被熨烫的材料12则由风机冷却系统冷却。风机冷却系统包括风机14及通风管道15，通风管道15的一端为排风口，排风口开设在材料托板5上且位于被熨烫的材料12的下方，通风管道15的另一端与风机14相连通，在通风管道15内靠近排风口位置处设有湿度传感器及温度传感器13，湿度传感器及温度传感器13分别用于采集通风管道15内空气的湿度及温度，湿度传感器及温度传感器13均与计算机连接，通过湿度传感器及温度传感器13采集排风口处的空气湿度与温度，并由计算机记录。
熨烫完成后，依据相关标准对被熨烫的材料12(例如多孔材料)熨烫度等级进行评级，对数据进行处理，得出最后的评级模型。

Claims (5)

1.一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台，其特征在于：包括给水泵、带有自动控制装置的蒸汽发生装置、蒸汽导气管、熨烫设备、移动控制装置、蒸汽温度传感器（9）、蒸汽流量计量器（10）、熨烫台架及风机冷却系统，其中：
给水泵，用于向蒸汽发生装置供水；
蒸汽发生装置，用于产生蒸汽，通过自动控制装置使得该蒸汽的蒸汽量无级可调，并控制该蒸汽的压力与温度；
蒸汽导气管，用于将蒸汽发生装置与熨烫设备相连，使得蒸汽发生装置经由蒸汽导气管将蒸汽输出给熨烫设备；
移动控制装置位于熨烫台架上方，蒸汽温度传感器（9）、蒸汽流量计量器（10）及熨烫设备固定在移动控制装置上，由移动控制装置带动熨烫设备沿被熨烫材料（12）所在方向匀速运动；
蒸汽温度传感器（9）及蒸汽流量计量器（10）均与计算机相连，分别用于采集熨烫设备喷出蒸汽的温度及流量；
熨烫台架，用于放置被熨烫的材料（12）；
风机冷却系统，用于冷却被熨烫的材料（12），风机冷却系统的排风口位于被熨烫的材料（12）的下方；
还包括压力传感器（6），压力传感器（6）布置在所述熨烫台架上，用于测量所述被熨烫的材料（12）受到的蒸汽压力。
2.如权利要求1所述的一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台，其特征在于：所述移动控制装置包括固定在所述熨烫台架上的螺杆（3）及导轨（8），螺杆（3）与导轨（8）平行布置，在螺杆（3）与导轨（8）间横跨有设备安装杆（4），螺母（11）套在螺杆（3）外从而构成丝杠机构，设备安装杆（4）的一端与螺母（11）连接固定，另一端设于导轨（8）上，伺服电机（1）经由联轴器（2）与螺杆（3）相联接，由伺服电机（1）通过丝杠机构驱动设备安装杆（4）沿导轨（8）匀速运动，所述蒸汽温度传感器（9）、所述蒸汽流量计量器（10）及所述熨烫设备固定在设备安装杆（4）上。
3.如权利要求1所述的一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台，其特征在于：所述蒸汽导气管采用可拆卸结构，且采用隔热保温管材制得。
4.如权利要求1所述的一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台，其特征在于：所述熨烫台架包括架体（7）及固定在架体（7）上的材料托板（5），所述移动控制装置固定在架体（7）顶端，材料托板（5）位于所述移动控制装置的下方，所述被熨烫的材料（12）放置在材料托板（5）上。
5.如权利要求4所述的一种用于多孔材料蒸汽熨烫技术研究的模拟测控平台，其特征在于：所述风机冷却系统包括风机（14）及通风管道（15），通风管道（15）的一端为所述排风口，通风管道（15）的另一端与风机（14）相连通，在通风管道（15）内靠近排风口位置处设有湿度传感器及温度传感器（13），湿度传感器及温度传感器（13）分别用于采集通风管道（15）内空气的湿度及温度，湿度传感器及温度传感器（13）均与所述计算机连接。
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