CN105970371B - 一种新型并列复合纱线纺纱设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型并列复合纱线纺纱设备，机架的左侧安装有进料口，进料口内侧的机架内安装有导辊，导辊的右侧安装有冷凝管，冷凝管通过流量控制阀与冷凝器相连通，冷凝器设置在机架的外部，冷凝管上侧的机架上安装有出料口，机架的下端设置有取样阀；冷凝器的下端安装有循环泵，循环泵的末端安装有调节阀，调节阀的输入端通过管道与冷却塔相连通，管道上安装有注水阀。通过密封性能测试方法对冷凝器的密封性能进行测试，冷凝器通过磁控管冷却包、电子风扇水温开关、可调速电子风扇对冷却液进行降温，通过调节阀对冷却液进行有效的调节，使机架内的温度保持低温，避免设备停机，保障了设备的正常运行。
Description
技术领域
本发明属于纺纱装置技术领域，尤其涉及一种新型并列复合纱线纺纱设备。
背景技术
并列复合纱线是由至少一根骨架纱和一根无捻纱成平行并列配置复合而成的新型纱线结构，它是在原传统无捻纱和有捻纱基础上产生的新一代纱线结构，该纱线对现有的纺织产品的质量和性能有一个较大的提升。采用并列复合纱线结构原理纺制并列复合纱线，可以通过合理选材、优化工艺设计，使最终纺织面料实现高档化和更高的性价比，具有极大的市场开发潜力。
现有的纱线放置装置在工作过程中产生加大的热量，极易导致设备过热停机，虽然安装有制冷装置，但是制冷装置容易发生泄漏，造成制冷量降低，生产效率较低，严重影响企业效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型并列复合纱线纺纱设备，旨在解决现有的纱线放置装置在工作过程中产生加大的热量，极易导致设备过热停机，虽然安装有制冷装置，但是制冷装置容易发生泄漏，造成制冷量降低，生产效率较低，严重影响企业效益的问题。
本发明是这样实现的，该新型并列复合纱线纺纱设备包括：进料口、导辊、冷凝管、冷凝器、机架、取样阀、循环泵、流量控制阀、调节阀、注水阀、冷却塔、出料口；
机架的左侧安装有进料口，进料口内侧的机架内安装有导辊，导辊的右侧安装有冷凝管，冷凝管通过流量控制阀与冷凝器相连通，冷凝器设置在机架的外部，冷凝管上侧的机架上安装有出料口，机架的下端设置有取样阀；冷凝器的下端安装有循环泵，循环泵的末端安装有调节阀，调节阀的输入端通过管道与冷却塔相连通，管道上安装有注水阀。
本发明还采取如下技术措施：
所述的冷凝器的密封性能测试方法包括以下步骤：
步骤一、组装测试压裂泵柱塞动密封系统密封性能和摩擦学性能的各试验装置部件；
步骤二、调试试验装置，运行该实验装置，调整各传感器的输出信号使其都为电压信号或电流信号，调整数据采集卡的采集频率保证各传感器都能采集到信号且采集的数据信号满足后续实验数据处理的要求；
步骤三、记录初始数据，包括实验前柱塞试件的质量m1、密封组合件的质量m2，柱塞试件和组合密封圈实验前的表面形貌；
步骤四、启动电机运行该实验装置，同时采集该实验阶段各传感器的读数，这里定义液体压力传感器采集的柱塞动密封系统左侧的润滑剂压力为P1(t)，液体压力传感器采集的阀体工作腔内的压裂液压力为P2(t)，温度传感器采集的柱塞动密封系统的摩擦副的温升为T(t)，加速度传感器采集的柱塞往复运动加速度为a(t)，轮辐式拉压力传感器采集的柱塞往复作用力为F(t)；
步骤五、分解压裂泵柱塞动密封系统，对柱塞试件和密封组合试件的磨损量及表面磨痕观测，记录试验后柱塞的质量为m3、密封组合试件的质量为m4；
步骤六、对记录的实验数据进行处理分析。
所述的柱塞动密封系统性能测试方法中，假设：
a、忽略试验中柱塞质量的变化；
b、柱塞往复运动过程中柱塞与密封盘根之间的润滑密封介质始终与压裂液是连通的；
则动摩擦系数f由公式：
测得
其中：A——柱塞的横截面积；
F(t)——柱塞与盘根组合之间动摩擦系数，
D——柱塞直径；
b——接触面的轴向长度；
P2(t)——阀体工作腔内的介质压力；
m——柱塞的质量；
a(t)——柱塞的往复运动加速度；
——曲轴转角，曲轴转角时为吸入冲程，
则为排出冲程。
所述的冷凝器内设置有控制电路板、储水箱、水箱、磁控管冷却包、电子风扇水温开关、可调速电子风扇、低水位报警传感器、冷却水管道、水泵；
控制电路板安装在独立盒体中，放置于工业微波设备上；
控制电路板通过有线方式与低水位报警器、水箱水温传感器、磁控管冷却包温度传感器、可调速电子风扇、泵、磁控管电源相连接；
储水箱通过抽水管与水箱连接，储水箱中设置有低水位报警传感器，低水位报警传感器连接控制电路板；
储水箱设置有液体溢出口，当液体超过水位线时，自动溢出；
水箱外部有散热器，散热器外部设置有可调速电子风扇；
冷却水管道分为进水管、出水管和磁控管分水管三个部分，水箱的高端连接冷却水管道的出水管，水箱的低端通过水泵连接冷却水管道的进水管；
冷却循环水进水总管与多个分水管与磁控管冷却包连接；
冷却水经过磁控管冷却包后，经多个分水管流入冷却水管道的出水管。
所述的控制电路板包括：微处理器、水箱风扇驱动模块、磁控管电源控制接口、磁控管温度传感器、水箱水温传感器、电源模块、水泵驱动器；
低水位报警传感器通过有线方式与控制电路板连接，用于检测储水箱的水位，当储水箱水位低于设定的最低水位时，发出储水箱水位低报警信号；
水箱风扇驱动模块位于控制电路板上，通过有线方式与可调速电子风扇连接，用于控制可调速电子风扇的转速；
磁控管电源控制接口位于控制电路板上，通过有线方式与磁控管电源连接，用于调节磁控管电源的输出功率；
磁控管温度传感器通过有线方式与控制电路板连接，用于测量磁控管阳极温度；
水箱水温传感器通过有线方式与控制电路板连接，用于测量水箱中液体的温度；
电源模块位于控制电路板上，用于给控制电路板供电；
水泵驱动器位于电路板上，通过有线方式与水泵连接，用于控制水泵的转速；
微处理器位于控制电路板上，用于处理各传感器检测到的信号，并发出控制信号。
所述的调节阀包括：阀体、阀座、闸板、阀杆、阀盖、手轮；
闸板为平板，该闸板与金属阀座平面之间自由贴合，阀盖和阀体采用螺柱连接，阀盖顶端设有O型圈槽和内密封倒角，O型圈槽中安装有O型密封件，阀盖穿过阀杆与阀体经O型圈槽通过双头螺柱旋紧挤压成一体，阀座装入阀体内腔，闸板安装在阀座腔内与流体垂直，闸板和阀座表面堆焊有硬质合金结构。
进一步，所述微处理器设置有零中频信号检测单元，所述零中频信号检测单元的零中频信号检测方法包括以下步骤：
多路模拟信号采集，采用包括FPGA、MUX开关、包含有AD转换器的MCU以及DMA控制器的电路，将N(1，2，3…n)路模拟信号接入N路MUX开关阵列输入口，N＝1，2，3…n，n为正整数；MCU发送时钟同步信号至FPGA，FPGA根据该信号依次输出片选择与通道选择号给MUX开关阵列；N路MUX开关阵列根据FPGA片选择与通道选择信号，依次打开对应通道的开关，将外部模拟信号转换成单路信号，通过唯一的MCU模拟信号输入IO,传送至内部AD转换器；AD转换器依据信号CLK,对单路信号触发采样，转换完成后，DMA控制器自动将数据存入内部RAM，待单周期或数周期N通道的模拟量转换完毕后，自动产生一个DMA中断；MCU根据DMA中断请求，来读取、处理存储于RAM中的N路模拟数据，直接对RAM中数周期的数据进行处理和分析。将射频或者中频信号利用混频器将信号变频到基带获得信号x1；利用低通滤波器A去除信号x1的高频分量，获得信号x2，此时x2是零中频的信号；
先将信号x2通过低通滤波器获得信号的低频时域信号x2L；再信号将x2通过高通滤波器获得信号的高频时域信号x2H；
利用时域累计，求出信号x2L的信号能量值EL,以及信号x2H的信号能量值EH；求得比值R＝EL/EH；
对有信号和无信号的数据进行多次求R值，通过统计概率获得门限C1和C2，C2>C1，C2的值主要影响漏检概率，C1的值主要影响误检概率，所选择的门限应保证2种概率尽可能小；
标志位设置为flag，flag＝0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag＝1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0；
根据标志位控制后续解调线程是否开启：flag＝1，开启后续解调线程，否则关闭后续解调线程；
表示零中频的Block方差算法的具体步骤为；
对于已知的射频或中频调制信号的中心频率和可能接收到的信号的带宽Bc；
第一步，将射频或者中频信号利用混频器将信号变频到基带获得信号x1；
第二步，利用低通滤波器A去除信号x1的高频分量，低通滤波器A的带宽为分析带宽Bs，获得信号x2，此时信号x2是零中频的信号；
第三步，对信号x2进行多点的FFT运算，获得频域的向量VectorF；
第四步，将分析带宽Bs分为N等块Block，每一个Block要进行运算的带宽为Bs/N，设要分析带宽Bs的最低频率为FL，FL可为0，则块nBlock，n＝1...N，所对应的频率区间范围是[FL+(n-1)Bs/N,FL+(n)Bs/N]，将VectorF按照对应的频率将值赋予每个Block；
第五步，对每个Block求其频谱的能量,得到E(n)，n＝1...N；
第六步，对向量E求平均值
第七步，求得向量的方差
第八步，标志位设置为flag，flag＝0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag＝1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0，且此时判决条件设为σsum对应R和B1对应C1，B2对应C2的大小关系，B2>B1，B1和B2由理论仿真配合经验值给出；
第九步，根据标志位控制后续解调线程是否开启：flag＝1，开启后续解调线程，否则关闭后续解调线程；
表示非零中频的Block方差算法的具体步骤为：
对于不知信号频率、调制方式所有参数的情况，只要满足分析带宽大于信号带宽，且分析带宽内无其它频分复用信号；
第一步，对信号x2进行多点的FFT运算，获得频域的向量VectorF；
第二步，将分析带宽Bs分为N等块Block，每一个Block要进行运算的带宽为Bs/N，设要分析带宽Bs的最低频率为FL，FL可不为0，则块nBlock，n＝1...N，所对应的频率区间范围是[FL+(n-1)Bs/N,FL+(n)Bs/N]，将VectorF按照对应的频率将值赋予每个Block；
第三步，对每个Block求其频谱的能量,得到E(n)，n＝1...N；
第四步，对向量E求平均值
第五步，求得向量的方差
第六步，标志位设置为flag，flag＝0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag＝1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0，且此时判决条件设为σsum对应R和B1对应C1，B2对应C2的大小关系，B2>B1，B1和B2由理论仿真配合经验值给出，且此时判决条件设为σsum和K1对应B1，K2对应B2的大小关系，K2>K1，K1和K2由理论仿真配合经验值给出；
第七步，根据标志位控制后续解调线程是否开启：flag＝1，开启后续解调线程，否则关闭后续解调线程。
本发明具有的优点和积极效果是：该新型并列复合纱线纺纱设备通过密封性能测试方法对冷凝器的密封性能进行测试，冷凝器通过磁控管冷却包、电子风扇水温开关、可调速电子风扇对冷却液进行降温，通过调节阀对冷却液进行有效的调节，使机架内的温度保持低温，避免设备停机，保障了设备的正常运行。本发明通过系统分析带宽(Bs)大于信号调制带宽(Bc)的情况下，根据系统分析带宽内的频谱分段能量方差，确定是否有信号存在，在噪声为功率普均匀的白噪声条件下，无信号时，系统分析带宽内均匀频域分段的各段能量基本相等，其方差和接近0；在此种噪声和信号同时存在时，由于调制信号的功率谱通常在带内是不平坦的，因而系统分析带宽内均匀频域分段的各段能量不同，其方差和大于0，解决了传统的能量检测法，在背景噪声变化时，无法进行自适应调节的问题。此外，本发明方法简单，操作方便，通过了一种性能优良的零中频信号检测方法。
附图说明
图1是本发明实施例提供的新型并列复合纱线纺纱设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的冷凝器的密封性能测试方法流程图；
图3是本发明实施例提供的冷凝器的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的控制电路板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的调节阀的结构示意图；
图中：1、进料口；2、导辊；3、冷凝管；3-1、储水箱；3-2、水箱；3-3、电子风扇水温开关；3-4、磁控管冷却包；3-5、可调速电子风扇；3-6、低水位报警传感器；3-7、冷却水管道；3-8、微处理器；3-9、水箱风扇驱动模块；3-10、磁控管电源控制接口；3-11、磁控管温度传感器；3-12、水箱水温传感器；3-13、电源模块；3-14、水泵驱动器；3-15、水泵；4、冷凝器；5、机架；6、取样阀；7、循环泵；8、流量控制阀；9、调节阀；9-1、阀体；9-2、阀座；9-3、闸板；9-4、阀杆；9-5、阀盖；9-6、手轮；10、注水阀；11、冷却塔；12、出料口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图1至5及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
该新型并列复合纱线纺纱设备包括：进料口1、导辊2、冷凝管3、冷凝器4、机架5、取样阀6、循环泵7、流量控制阀8、调节阀9、注水阀10、冷却塔11、出料口12；
机架5的左侧安装有进料口1，进料口1内侧的机架5内安装有导辊2，导辊2的右侧安装有冷凝管3，冷凝管3通过流量控制阀8与冷凝器4相连通，冷凝器4设置在机架5的外部，冷凝管3上侧的机架5上安装有出料口12，机架5的下端设置有取样阀6；冷凝器4的下端安装有循环泵7，循环泵7的末端安装有调节阀9，调节阀9的输入端通过管道与冷却塔11相连通，管道上安装有注水阀10。
所述的冷凝器4的密封性能测试方法包括以下步骤：
S101、组装测试压裂泵柱塞动密封系统密封性能和摩擦学性能的各试验装置部件；
S102、调试试验装置，运行该实验装置，调整各传感器的输出信号使其都为电压信号或电流信号，调整数据采集卡的采集频率保证各传感器都能采集到信号且采集的数据信号满足后续实验数据处理的要求；
S103、记录初始数据，包括实验前柱塞试件的质量m1、密封组合件的质量m2，柱塞试件和组合密封圈实验前的表面形貌；
S104、启动电机运行该实验装置，同时采集该实验阶段各传感器的读数，这里定义液体压力传感器采集的柱塞动密封系统左侧的润滑剂压力为P1(t)，液体压力传感器采集的阀体9-1工作腔内的压裂液压力为P2(t)，温度传感器采集的柱塞动密封系统的摩擦副的温升为T(t)，加速度传感器采集的柱塞往复运动加速度为a(t)，轮辐式拉压力传感器采集的柱塞往复作用力为F(t)；
S105、分解压裂泵柱塞动密封系统，对柱塞试件和密封组合试件的磨损量及表面磨痕观测，记录试验后柱塞的质量为m3、密封组合试件的质量为m4；
S106、对记录的实验数据进行处理分析。
所述的柱塞动密封系统性能测试方法中，假设：
a、忽略试验中柱塞质量的变化；
b、柱塞往复运动过程中柱塞与密封盘根之间的润滑密封介质始终与压裂液是连通的；
则动摩擦系数f由公式：
测得
其中：A——柱塞的横截面积；
F(t)——柱塞与盘根组合之间动摩擦系数，
D——柱塞直径；
b——接触面的轴向长度；
P2(t)——阀体9-1工作腔内的介质压力；
m——柱塞的质量；
a(t)——柱塞的往复运动加速度；
——曲轴转角，曲轴转角时为吸入冲程，
则为排出冲程。
当两面刚性摩擦副的表面织构可存储摩擦磨损产生的磨屑和磨粒，从而避免磨粒或磨屑在柱塞往复运动带动下产生二次磨损；同时由于表面织构的凹坑与流动的润滑介质形成了局部的流体动压，从而提高承载能力；于此同时在润滑剂不充分的条件下，存储于表面织构中的润滑介质由于摩擦副的移动润滑脂被挤出而形成挤压油膜，补充润滑所需的润滑介质。
两面刚的摩擦副能受较大载荷的相互挤压而不变形，所以不必考虑因挤压导致一方的材料过度变形后嵌入另一方的表面织构中。然而在压裂泵动密封系统中摩擦副存在橡胶之类的柔性体，就不得不考虑这方面的因素。实验得出柱塞的圆柱形凹坑孔径较大的情况下，橡胶易挤压变形后深深嵌入柱塞的表面织构中，在摩擦副移动过程中反而加大了摩擦阻力，增大了磨损量，造成压裂泵中的动密封系统寿命大大下降。若采用很小的微坑又不能充分利用上述所诉的表面织构的减磨润滑特性。因此，必须按照实际压裂柱塞泵的结构工况，寻求合理的表面织构凹坑形状大小及排列分布应用到柱塞表面，以减小柱塞与橡胶的磨损，增大动密封系统的使用寿命。
所述的冷凝器4内设置有控制电路板、储水箱3-1、水箱3-2、磁控管冷却包3-4、电子风扇水温开关3-3、可调速电子风扇3-5、低水位报警传感器3-6、冷却水管道3-7、水泵3-15；
控制电路板安装在独立盒体中，放置于工业微波设备上；
控制电路板通过有线方式与低水位报警器、水箱水温传感器3-12、磁控管冷却包3-4温度传感器、可调速电子风扇3-5、泵、磁控管电源相连接；
储水箱3-1通过抽水管与水箱3-2连接，储水箱3-1中设置有低水位报警传感器3-6，低水位报警传感器3-6连接控制电路板；
储水箱3-1设置有液体溢出口，当液体超过水位线时，自动溢出；
水箱3-2外部有散热器，散热器外部设置有可调速电子风扇3-5；
冷却水管道3-7分为进水管、出水管和磁控管分水管三个部分，水箱3-2的高端连接冷却水管道3-7的出水管，水箱3-2的低端通过水泵3-15连接冷却水管道3-7的进水管；
冷却循环水进水总管与多个分水管与磁控管冷却包3-4连接；
冷却水经过磁控管冷却包3-4后，经多个分水管流入冷却水管道3-7的出水管。
所述的控制电路板包括：微处理器3-8、水箱风扇驱动模块3-9、磁控管电源控制接口3-10、磁控管温度传感器3-11、水箱水温传感器3-12、电源模块3-13、水泵驱动器3-14；
低水位报警传感器3-6通过有线方式与控制电路板连接，用于检测储水箱3-1的水位，当储水箱3-1水位低于设定的最低水位时，发出储水箱3-1水位低报警信号；
水箱风扇驱动模块3-9位于控制电路板上，通过有线方式与可调速电子风扇3-5连接，用于控制可调速电子风扇3-5的转速；
磁控管电源控制接口3-10位于控制电路板上，通过有线方式与磁控管电源连接，用于调节磁控管电源的输出功率；
磁控管温度传感器3-11通过有线方式与控制电路板连接，用于测量磁控管阳极温度；
水箱水温传感器3-12通过有线方式与控制电路板连接，用于测量水箱中液体的温度；
电源模块3-13位于控制电路板上，用于给控制电路板供电；
水泵驱动器3-14位于电路板上，通过有线方式与水泵3-15连接，用于控制水泵3-15的转速；
微处理器3-8位于控制电路板上，用于处理各传感器检测到的信号，并发出控制信号。
当水泵3-15的转速与可调速电子风扇3-5的转速均达到最大值，且磁控管冷却包3-4中温度传感器的测量温度超过预设的磁控管最高温度时，主控电路板向磁控管电源发送降低功率的控制信号，同时发出磁控管温度过高的报警信号。
微处理器3-8使用STM32F103单片机，单片机内核为ARM32位Cortex-M3CPU，最高工作频率72MHz，片上集成了32-512KB的Flash存储器和6-64KB的SRAM存储器，同时具有时钟、复位和电源管理功能，具有3个12位的us级的A/D转换器(16通道)，A/D测量范围为0-3.6V，具有双采样和保持能力，片上集成一个温度传感器，同时具有2通道12位D/A转换器；单片机并配置相应电路，可以实现水箱温度检测、储水箱3-1最低水位检测和多个磁控管的温度检测。
所述的调节阀9包括：阀体9-1、阀座9-2、闸板9-3、阀杆9-4、阀盖9-5、手轮9-6；
闸板9-3为平板，该闸板9-3与金属阀座9-2平面之间自由贴合，阀盖9-5和阀体9-1采用螺柱连接，阀盖9-5顶端设有O型圈槽和内密封倒角，O型圈槽中安装有O型密封件，阀盖9-5穿过阀杆9-4与阀体9-1经O型圈槽通过双头螺柱旋紧挤压成一体，阀座9-2装入阀体9-1内腔，闸板9-3安装在阀座9-2腔内与流体垂直，闸板9-3和阀座9-2表面堆焊有硬质合金结构。
闸板9-3和阀座9-2表面堆焊硬质合金，使之具有良好的耐磨性和抗腐蚀性能，阀杆9-4材料采用抗腐蚀性能优越的特种不锈钢材料制造，其它零件采用限制硬度的办法，因而该阀可以在含H2S环境中使用。阀盖9-5上设有专门润滑轴承的油嘴，便于现场加润滑脂。
进一步，所述微处理器设置有零中频信号检测单元，所述零中频信号检测单元的零中频信号检测方法包括以下步骤：
多路模拟信号采集，采用包括FPGA、MUX开关、包含有AD转换器的MCU以及DMA控制器的电路，将N(1，2，3…n)路模拟信号接入N路MUX开关阵列输入口，N＝1，2，3…n，n为正整数；MCU发送时钟同步信号至FPGA，FPGA根据该信号依次输出片选择与通道选择号给MUX开关阵列；N路MUX开关阵列根据FPGA片选择与通道选择信号，依次打开对应通道的开关，将外部模拟信号转换成单路信号，通过唯一的MCU模拟信号输入IO,传送至内部AD转换器；AD转换器依据信号CLK,对单路信号触发采样，转换完成后，DMA控制器自动将数据存入内部RAM，待单周期或数周期N通道的模拟量转换完毕后，自动产生一个DMA中断；MCU根据DMA中断请求，来读取、处理存储于RAM中的N路模拟数据，直接对RAM中数周期的数据进行处理和分析。将射频或者中频信号利用混频器将信号变频到基带获得信号x1；利用低通滤波器A去除信号x1的高频分量，获得信号x2，此时x2是零中频的信号；
先将信号x2通过低通滤波器获得信号的低频时域信号x2L；再信号将x2通过高通滤波器获得信号的高频时域信号x2H；
利用时域累计，求出信号x2L的信号能量值EL,以及信号x2H的信号能量值EH；求得比值R＝EL/EH；
对有信号和无信号的数据进行多次求R值，通过统计概率获得门限C1和C2，C2>C1，C2的值主要影响漏检概率，C1的值主要影响误检概率，所选择的门限应保证2种概率尽可能小；
标志位设置为flag，flag＝0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag＝1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0；
根据标志位控制后续解调线程是否开启：flag＝1，开启后续解调线程，否则关闭后续解调线程；
表示零中频的Block方差算法的具体步骤为；
对于已知的射频或中频调制信号的中心频率和可能接收到的信号的带宽Bc；
第一步，将射频或者中频信号利用混频器将信号变频到基带获得信号x1；
第二步，利用低通滤波器A去除信号x1的高频分量，低通滤波器A的带宽为分析带宽Bs，获得信号x2，此时信号x2是零中频的信号；
第三步，对信号x2进行多点的FFT运算，获得频域的向量VectorF；
第四步，将分析带宽Bs分为N等块Block，每一个Block要进行运算的带宽为Bs/N，设要分析带宽Bs的最低频率为FL，FL可为0，则块nBlock，n＝1...N，所对应的频率区间范围是[FL+(n-1)Bs/N,FL+(n)Bs/N]，将VectorF按照对应的频率将值赋予每个Block；
第五步，对每个Block求其频谱的能量,得到E(n)，n＝1...N；
第六步，对向量E求平均值
第七步，求得向量的方差
第八步，标志位设置为flag，flag＝0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag＝1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0，且此时判决条件设为σsum对应R和B1对应C1，B2对应C2的大小关系，B2>B1，B1和B2由理论仿真配合经验值给出；
第九步，根据标志位控制后续解调线程是否开启：flag＝1，开启后续解调线程，否则关闭后续解调线程；
表示非零中频的Block方差算法的具体步骤为：
对于不知信号频率、调制方式所有参数的情况，只要满足分析带宽大于信号带宽，且分析带宽内无其它频分复用信号；
第一步，对信号x2进行多点的FFT运算，获得频域的向量VectorF；
第二步，将分析带宽Bs分为N等块Block，每一个Block要进行运算的带宽为Bs/N，设要分析带宽Bs的最低频率为FL，FL可不为0，则块nBlock，n＝1...N，所对应的频率区间范围是[FL+(n-1)Bs/N,FL+(n)Bs/N]，将VectorF按照对应的频率将值赋予每个Block；
第三步，对每个Block求其频谱的能量,得到E(n)，n＝1...N；
第四步，对向量E求平均值
第五步，求得向量的方差
第六步，标志位设置为flag，flag＝0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag＝1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0，且此时判决条件设为σsum对应R和B1对应C1，B2对应C2的大小关系，B2>B1，B1和B2由理论仿真配合经验值给出，且此时判决条件设为σsum和K1对应B1，K2对应B2的大小关系，K2>K1，K1和K2由理论仿真配合经验值给出；
第七步，根据标志位控制后续解调线程是否开启：flag＝1，开启后续解调线程，否则关闭后续解调线程。
通过密封性能测试方法对冷凝器4的密封性能进行测试，冷凝器4通过磁控管冷却包3-4、电子风扇水温开关3-3、可调速电子风扇3-5对冷却液进行降温，通过调节阀9对冷却液进行有效的调节，使机架5内的温度保持低温，避免设备停机，保障了设备的正常运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种新型并列复合纱线纺纱设备，其特征在于，该新型并列复合纱线纺纱设备包括：进料口、导辊、冷凝管、冷凝器、机架、取样阀、循环泵、流量控制阀、调节阀、注水阀、冷却塔、出料口；
机架的左侧安装有进料口，进料口内侧的机架内安装有导辊，导辊的右侧安装有冷凝管，冷凝管通过流量控制阀与冷凝器相连通，冷凝器设置在机架的外部，冷凝管上侧的机架上安装有出料口，机架的下端设置有取样阀；冷凝器的下端安装有循环泵，循环泵的末端安装有调节阀，调节阀的输入端通过管道与冷却塔相连通，管道上安装有注水阀；
所述的冷凝器的密封性能测试方法包括以下步骤：
步骤一、组装测试压裂泵柱塞动密封系统密封性能和摩擦学性能的各试验装置部件；
步骤二、调试试验装置，运行该试验装置，调整各传感器的输出信号使其都为电压信号或电流信号，调整数据采集卡的采集频率保证各传感器都能采集到信号且采集的数据信号满足后续试验数据处理的要求；
步骤三、记录初始数据，包括试验前柱塞试件的质量m1、密封组合件的质量m2，柱塞试件和组合密封圈试验前的表面形貌；
步骤四、启动电机运行该试验装置，同时采集该试验阶段各传感器的读数，这里定义液体压力传感器采集的柱塞动密封系统左侧的润滑剂压力为P1（t），液体压力传感器采集的阀体工作腔内的压裂液压力为P2(t)，温度传感器采集的柱塞动密封系统的摩擦副的温升为T（t），加速度传感器采集的柱塞往复运动加速度为a(t)，轮辐式拉压力传感器采集的柱塞往复作用力为F（t）；
步骤五、分解压裂泵柱塞动密封系统，对柱塞试件和密封组合试件的磨损量及表面磨痕观测，记录试验后柱塞的质量为m3、密封组合试件的质量为m4；
步骤六、对记录的试验数据进行处理分析；
所述的柱塞动密封系统性能测试方法中：
a、忽略试验中柱塞质量的变化；
b、柱塞往复运动过程中柱塞与密封盘根之间的润滑密封介质始终与压裂液是连通的；
则动摩擦系数f由公式：
测得
其中：A——柱塞的横截面积；
F（t）——柱塞与盘根组合之间动摩擦系数；
D——柱塞直径；
b——接触面的轴向长度;
P2(t) ——阀体工作腔内的介质压力；
m——柱塞的质量；
a(t) ——柱塞的往复运动加速度；
——曲轴转角，曲轴转角＝0～π时为吸入冲程；
＝π～2π则为排出冲程；
所述冷凝器内设置有控制电路板、储水箱、水箱、磁控管冷却包、电子风扇水温开关、可调速电子风扇、低水位报警传感器、冷却水管道、水泵；
控制电路板安装在独立盒体中，放置于工业微波设备上；
控制电路板通过有线方式与低水位报警器、水箱水温传感器、磁控管冷却包温度传感器、可调速电子风扇、泵、磁控管电源相连接；
储水箱通过抽水管与水箱连接，储水箱中设置有低水位报警传感器，低水位报警传感器连接控制电路板；
储水箱设置有液体溢出口，当液体超过水位线时，自动溢出；
水箱外部有散热器，散热器外部设置有可调速电子风扇；
冷却水管道分为进水管、出水管和磁控管分水管三个部分，水箱的高端连接冷却水管道的出水管，水箱的低端通过水泵连接冷却水管道的进水管；
冷却循环水进水总管与多个分水管与磁控管冷却包连接；
冷却水经过磁控管冷却包后，经多个分水管流入冷却水管道的出水管；
所述的控制电路板包括：微处理器、水箱风扇驱动模块、磁控管电源控制接口、磁控管温度传感器、水箱水温传感器、电源模块、水泵驱动器；
低水位报警传感器通过有线方式与控制电路板连接，用于检测储水箱的水位，当储水箱水位低于设定的最低水位时，发出储水箱水位低报警信号；
水箱风扇驱动模块位于控制电路板上，通过有线方式与可调速电子风扇连接，用于控制可调速电子风扇的转速；
磁控管电源控制接口位于控制电路板上，通过有线方式与磁控管电源连接，用于调节磁控管电源的输出功率；
磁控管温度传感器通过有线方式与控制电路板连接，用于测量磁控管阳极温度；
水箱水温传感器通过有线方式与控制电路板连接，用于测量水箱中液体的温度；
电源模块位于控制电路板上，用于给控制电路板供电；
水泵驱动器位于电路板上，通过有线方式与水泵连接，用于控制水泵的转速；
微处理器位于控制电路板上，用于处理各传感器检测到的信号，并发出控制信号；
所述调节阀包括：阀体、阀座、闸板、阀杆、阀盖、手轮；
闸板为平板，该闸板与金属阀座平面之间自由贴合，阀盖和阀体采用螺柱连接，阀盖顶端设有O型圈槽和内密封倒角，O型圈槽中安装有O型密封件，阀盖穿过阀杆与阀体经O 型圈槽通过双头螺柱旋紧挤压成一体，阀座装入阀体内腔，闸板安装在阀座腔内与流体垂直，闸板和阀座表面堆焊有硬质合金结构。
2.如权利要求1所述的新型并列复合纱线纺纱设备，其特征在于，所述微处理器设置有零中频信号检测单元，所述零中频信号检测单元的零中频信号检测方法包括以下步骤：
多路模拟信号采集，采用包括FPGA、MUX 开关、包含有AD 转换器的MCU 以及DMA 控制器的电路，将N(1，2，3… n) 路模拟信号接入N 路MUX 开关阵列输入口，N ＝ 1，2，3… n，n为正整数；MCU 发送时钟同步信号至FPGA，FPGA 根据该信号依次输出片选择与通道选择号给MUX 开关阵列；N 路MUX 开关阵列根据FPGA 片选择与通道选择信号，依次打开对应通道的开关，将外部模拟信号转换成单路信号，通过唯一的MCU 模拟信号输入IO, 传送至内部AD 转换器；AD 转换器依据信号CLK, 对单路信号触发采样，转换完成后，DMA 控制器自动将数据存入内部RAM，待单周期或数周期N 通道的模拟量转换完毕后，自动产生一个DMA 中断；MCU 根据DMA 中断请求，来读取、处理存储于RAM 中的N 路模拟数据，直接对RAM 中数周期的数据进行处理和分析；将射频或者中频信号利用混频器将信号变频到基带获得信号x1；利用低通滤波器A去除信号x1的高频分量，获得信号x2，此时x2是零中频的信号；
先将信号x2通过低通滤波器获得信号的低频时域信号x2L；再信号将x2通过高通滤波器获得信号的高频时域信号x2H；
利用时域累计，求出信号x2L的信号能量值EL,以及信号x2H的信号能量值EH；求得比值R=EL/EH;
对有信号和无信号的数据进行多次求R值，通过统计概率获得门限C1和C2，C2>C1，C2的值主要影响漏检概率，C1的值主要影响误检概率，所选择的门限应保证2种概率尽可能小；
标志位设置为flag，flag=0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag=1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0；
根据标志位控制后续解调线程是否开启：flag=1，开启后续解调线程，否则关闭后续解调线程；
表示零中频的Block方差算法的具体步骤为；
对于已知的射频或中频调制信号的中心频率和可能接收到的信号的带宽Bc；
第一步，将射频或者中频信号利用混频器将信号变频到基带获得信号x1；
第二步，利用低通滤波器A去除信号x1的高频分量，低通滤波器A的带宽为分析带宽Bs，获得信号x2，此时信号x2是零中频的信号；
第三步，对信号x2进行多点的FFT运算，获得频域的向量VectorF；
第四步，将分析带宽Bs分为N等块Block，每一个Block要进行运算的带宽为Bs/N，设要分析带宽Bs的最低频率为FL，FL可为0，则块nBlock，n=1...N，所对应的频率区间范围是[FL+(n-1)Bs/N , FL+(n)Bs/N]，将VectorF按照对应的频率将值赋予每个Block；
第五步，对每个Block求其频谱的能量,得到E(n)，n=1...N；
第六步，对向量E求平均值；
第七步，求得向量的方差；
第八步，标志位设置为flag，flag=0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag=1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0，且此时判决条件设为对应R和B1对应C1，B2对应C2的大小关系，B2>B1，B1和B2由理论仿真配合经验值给出；
第九步，根据标志位控制后续解调线程是否开启：flag=1，开启后续解调线程，否则关闭后续解调线程；
表示非零中频的Block方差算法的具体步骤为：
对于不知信号频率、调制方式所有参数的情况，只要满足分析带宽大于信号带宽，且分析带宽内无其它频分复用信号；
第一步，对信号x2进行多点的FFT运算，获得频域的向量VectorF；
第二步，将分析带宽Bs分为N等块Block，每一个Block要进行运算的带宽为Bs/N，设要分析带宽Bs的最低频率为FL，FL可不为0，则块nBlock，n=1...N，所对应的频率区间范围是[FL+(n-1)Bs/N , FL+(n)Bs/N]，将VectorF按照对应的频率将值赋予每个Block；
第三步，对每个Block求其频谱的能量,得到E(n)，n=1...N；
第四步，对向量E求平均值；
第五步，求得向量的方差；
第六步，标志位设置为flag，flag=0，表示前一次检测结果为无信号，则当R>C2时判定为当前检测到信号，flag变为1；当flag=1，表示前一次检测结果为有信号，则当R<C1时判定为当前未检测到信号，flag变为0，且此时判决条件设为对应R和B1对应C1，B2对应C2的大小关系，B2>B1，B1和B2由理论仿真配合经验值给出，且此时判决条件设为和K1对应B1，K2对应B2的大小关系，K2>K1，K1和K2由理论仿真配合经验值给出；
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| JP3657314B2 (ja) * | 1994-07-25 | 2005-06-08 | マシーネンファブリク リーター アクチェンゲゼルシャフト | 紡績法および紡績機 |
| CN101591827A (zh) * | 2009-07-01 | 2009-12-02 | 陈康勇 | 一种新型并列复合纱线纺纱设备及纺纱方法 |
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| CN101591827A (zh) * | 2009-07-01 | 2009-12-02 | 陈康勇 | 一种新型并列复合纱线纺纱设备及纺纱方法 |
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| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A new spinning equipment for parallel composite yarn Effective date of registration: 20201217 Granted publication date: 20190108 Pledgee: Shandong Jiaxiang Rural Commercial Bank Co., Ltd Pledgor: SHANDONG SHENGRUN TEXTILE Co.,Ltd. Registration number: Y2020980009485 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 272400 South Street, Jiaxiang County, Jining, Shandong Province, No. 25 Patentee after: SHANDONG SHENGRUN TEXTILE Co.,Ltd. Address before: No.25, South Street, Jiaxiang County, Jinan City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG SHENGRUN TEXTILE Co.,Ltd. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220607 Granted publication date: 20190108 Pledgee: Shandong Jiaxiang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHANDONG SHENGRUN TEXTILE Co.,Ltd. Registration number: Y2020980009485 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |