CN110470576B - 分散度检测系统、生产系统和生产控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种分散度检测系统、生产系统和生产控制方法。其中，分散度检测系统，包括：分散罐，分散罐用于容置待测悬浊液，待测悬浊液包括分散剂和分散质；光源发射器，光源发射器用于提供目标波长的光，以照射分散罐中的待测悬浊液；探测装置，探测装置的一端伸入分散罐中，用于在线测量待测悬浊液的吸光度；测试仪器，测试仪器的输入端与探测装置的另一端电连接，用于接收探测装置采集的吸光度，吸光度用于表征分散质的分散度。采用本申请实施例提供的分散度检测系统，可以实现对待测悬浊液的吸光度的在线检测，本申请实施例提供的分散度检测系统尤其适用于石墨烯悬浊液吸光度的在线检测。

Description

分散度检测系统、生产系统和生产控制方法

技术领域

本发明涉及分散度测试技术领域，特别是涉及一种分散度检测系统、生产系统和生产控制方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

石墨烯等材料的分散技术在产品生产应用领域具有举足轻重的地位。以石墨烯为例，目前国内对石墨烯以及氧化石墨烯在分散剂中的分散程度基本只有定性分析，很少有定量分析。目前，对石墨烯分散度的测量主要常用的两种粗略观察方法难以精确确定分散程度，显微镜法造价过高，测试时间长。而精准度比较高的激光粒度分析仪和Zeta电位法都难以实现实时同步在线测量。

发明内容

基于此，有必要针对无法在线检测石墨烯分散度的问题，提供一种分散度检测系统、生产系统和生产控制方法。

一方面，本发明实施例提供了一种分散度检测系统，包括：

分散罐，分散罐用于容置待测悬浊液，待测悬浊液包括分散剂和分散质；

光源发射器，光源发射器用于提供目标波长的光，以照射分散罐中的待测悬浊液；

探测装置，探测装置的一端伸入分散罐中，用于在线测量待测悬浊液的吸光度；

测试仪器，测试仪器的输入端与探测装置的另一端电连接，用于接收探测装置采集的吸光度，吸光度用于表征分散质的分散度。

本申请实施例提供的一种分散度检测系统，通过采用探测装置，实时探测分散罐中的待测悬浊液在目光波长的光源照射下的吸光度，并将该实时获取的吸光度，传输至测试仪器，实现在线测量，可以获得各时刻分散罐中的待测悬浊液的分散度情况，测试仪器根据不断接收的吸光度和时间参数生成吸光度-时间关系曲线，得到分散质在分散剂中的分散度随时间的变化情况，实现石墨烯等分散质的分散度在线测试，为确定最佳分散时间提供数据依据。

在其中一个实施例中，探测装置包括至少两个探测头，各探测头用于测量分散罐中不同位置的待测悬浊液的吸光度。

在其中一个实施例中，至少一个探测头用于测量靠近分散罐罐壁位置的待测悬浊液的吸光度；至少一个探测头用于测量靠近分散罐的中心位置的待测悬浊液的吸光度。

在其中一个实施例中，至少一个探测头用于测量靠近分散罐的罐底位置的待测悬浊液的吸光度；至少一个探测头用于测量远离分散罐的罐底位置的待测悬浊液的吸光度。

在其中一个实施例中，分散度检测系统还包括：

分散模块，分散模块用于加快分散罐中分散质和分散剂的混合，其中，分散质为石墨烯材料。

一种生产系统，包括上述分散度检测系统；

和

分散质制备装置，分散质制备装置用于输出分散质至分散罐；

测试仪器用于在根据吸光度判定吸光度达到峰值时，控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

在其中一个实施例中，分散质制备装置为石墨烯制备装置，分散质为石墨烯材料，加工装置为纺丝装置。

一种生产控制方法，包括：

获取分散罐中的待测悬浊液的吸光度，待测悬浊液包括分散剂和分散质，吸光度用于表征石墨烯的分散度；

在根据吸光度判定吸光度达到峰值时，控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

在其中一个实施例中，在根据吸光度判断吸光度达到峰值时，控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置的步骤包括：

若判定当前时刻的吸光度小于前一时刻的吸光度时，则控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

在其中一个实施例中，生产控制方法还包括：

获取待测悬浊液中的分散质的质量和分散剂的质量；

对同样条件下的分散质和分散剂进行混合时，在最佳分散时间控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

附图说明

图1为一个实施例中分散度检测系统的结构框图；

图2为另一个实施例中分散度检测系统的结构框图；

图3为一个实施例中探测头在分散罐中的分布示意图；

图4为另一个实施例中探测头在分散罐中的分布示意图；

图5为又一个实施例中分散度检测系统的结构框图；

图6为一个实施例中生产系统的结构示意图；

图7为一个实施例中生产控制方法的流程示意图；

图8为又一个实施例中生产控制方法的流程示意图；

图9为一个实施例中石墨烯产品生产控制装置的结构示意图；

图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。由于石墨烯材料本身具有较好的导电性和导热性以及很强的韧性和强度，在生产和应用中有很大的前景。由于石墨烯材料常为粉末状或颗粒状的物质，要将石墨烯材料性能优点应用到实体产品上，常需要将石墨烯材料与其他混合，形成具有一定形状结构的材料，例如，石墨烯粘胶纤维的制造，需要将石墨烯和粘胶纺丝液共混并进行后续的纺丝等工序，生成石墨烯粘胶纤维产品。石墨烯材料在粘胶纺丝液中的分散度会影响产品的性能，目前的石墨烯分散度检测仪器，多是采用离线检测方式，对石墨烯材料和粘胶的混合液的分散度进行测量，无法掌握分散度随混合时间的变化情况，所以在进行石墨烯材料和粘胶纺丝液的共混时，主要靠多次停机、检测来设定混合时间，生产效率低，且生产出的石墨烯粘胶纤维质量无法得到保障。所以掌握石墨烯材料在粘胶等分散剂中的分散度随混合时间的实时变化情况，对于石墨烯相关产品的生产制造有着重要的意义。

针对于上述问题，如图1所示，本发明实施例提供了一种分散度检测系统，包括：分散罐10，分散罐10用于容置待测悬浊液，待测悬浊液包括分散剂和分散质；光源发射器20，光源发射器20用于提供目标波长的光，以照射分散罐10中的待测悬浊液；探测装置30，探测装置30的一端伸入分散罐10中，用于在线测量待测悬浊液的吸光度；测试仪器40，测试仪器40的输入端与探测装置30的另一端电连接，用于接收探测装置30采集的吸光度，吸光度用于表征分散质的分散度。

其中，分散罐10可以是具有用于盛装物质的腔室的物体，可以是圆桶状、方形或者其他不规则形状的物体，分散罐10形态不受限定，可根据用户需要进行选择。分散剂可以是粘胶和水的混合液，分散剂的成分可以根据采用该分散质所生产的产品而定。分散质可以是石墨烯粉末或石墨烯颗粒等。光源发射器20可以是能够提供紫外光到可见光范围内不同波长的光源的器件。探测装置是指可以在线采集待测悬浊液吸光度参数的装置，例如，探测装置可以是ATR(Attenuated Total Reflectance)探测装置，ATR探测装置指衰减全反射探测装置，该ATR探测装置可以直接插入待测样品中，在线采集待测样品的吸光度。测试仪器40，是指具有数据接收能力和数据处理、显示能力的仪器，例如其可以包括UV-VIS检测器(紫外-可见分光检测器)。吸光度是指光线通过溶液或物质前的入射光强度与光线通过溶液或某一物质后的透射光强度的比值的以10为底的对数，由于吸光度的大小与单位体积分散剂中的分散质粒子数成正比,所以吸光度大小可表征分散质颗粒在水性体系中的分散稳定性，吸光度越大，则分散稳定效果越好，所以可以通过测定待测悬浊液的吸光度来表征待测悬浊液的分散度(分散程度)。

具体的，通过采用探测装置30，实时采集分散罐10中的待测悬浊液在目光波长的光源照射下的吸光度，并将该吸光度，在线传输至测试仪器40，测试仪器40接收并显示该吸光度，用户可以通过该测试一起了解各时刻分散罐10中的待测悬浊液的吸光度，从而了解各时刻待测悬浊液的分散程度，此外，测试仪器40还可以根据不断接收的吸光度生成吸光度随时间变化的曲线，帮助工作人员更加直观的了解分散罐10中的石墨烯等分散质的分散程度的变化情况。本申请实施例提供的分散度检测系统，能够实现石墨烯等分散质的分散程度的在线检定，为确定最佳分散时间(即分散质和分散剂的最佳混合时间)提供数据依据。

在其中一个实施例中，如图2所示，测试仪器可以包括：UV-VIS检测器41，探测装置30为ATR探测装置30，UV-VIS检测器41的输入端与ATR探测装置30的另一端电连接，用于接收ATR探测装置30采集的吸光度，吸光度用于表征分散质的分散度。

在其中一个实施例中，如图2所示，测试仪器还可以包括：通信转换器42，通信转换器42与UV-VIS检测器41通信连接，用于转发吸光度；终端43，终端43与通信转换器42通信连接，用于接收并显示吸光度。

通信转换器42是指具有如模数转换/数模转换等数据转换功能的器件。终端43可以是PC、平板、手机等形态的器件。本申请实施例提供的分散度检测系统，还可以包括通信转换器42和终端43，终端43通过通信转换器42从UV-VIS检测器41获取吸光度并进行显示，即在整个分散过程中待测悬浊液在不同分散时间下的吸光度都可以同步显示在PC等终端43的显示窗口，此外，该终端43还可以获取光源发射器20提供的光源的波长，并根据实时获取的吸光度和该波长，生成并显示不同分散时间下吸光度和波长关系的曲线(纵轴为吸光度，横轴为波长的曲线)，供用户观察、确定最佳分散时间，从而为石墨烯等分散质的性能发挥提供重要依据。终端43还可以在以txt等文本格式实时记录该曲线。

由于吸光度的测量受分散剂、浓度、温度等因素影响，为了提高检测准确度，本申请实施例提供的分散度检测系统还可以包括PH检测传感器，该PH检测传感器用于检测分散罐10中的待测悬浊液的PH值，终端43可以获取该PH值，并根据实时获取的吸光度PH值，生成并显示吸光度与PH值的曲线。类似的，本申请实施例提供的分散度检测系统，还可以包括设置在该分散罐10中的温度传感器60，该温度传感器60接触待测悬浊液，并用于测量该待测悬浊液的温度，终端43可以获取该温度传感器60采集的待测悬浊液的温度，并根据实时获取的吸光度和该温度，生成并显示吸光度与温度的曲线。

在其中一个实施例中，如图3和图4所示，探测装置30包括至少两个探测头31，各探测头31用于测量分散罐10中不同位置的待测悬浊液的吸光度。

由于分散质在分散剂的分散过程中，分散质在分散剂不同位置的分散度可能不同，所以本申请实施例提供的分散度检测系统，其探测装置30包括至少两个探测头，各探测头设置在分散罐10中的不同位置，用以测量不同位置的待测悬浮液的吸光度，以便更加准确的掌握分散罐10中整体待测悬浮液的吸光度和分散度情况。其中，各探测头的具体设置位置可以根据分散罐10中分散质的分散特性而定。

在其中一个实施例中，如图3所示，至少一个探测头31用于测量靠近分散罐10罐壁位置的待测悬浊液的吸光度；至少一个探测头31用于测量靠近分散罐10的中心位置的待测悬浊液的吸光度。

以石墨烯为例，当分散罐10罐口与外界空气连通下进行石墨烯材料分散时，观察发现，石墨烯材料随分散时间会逐步形成汇聚在分散罐10中心位置的圆柱状形态，而靠近分散罐10罐壁位置的分散质较少。基于此，本申请实施例提供的分散度检测系统，至少一个探测头31靠近分散罐10罐壁位置设置，用于检测该位置的待测悬浊液的吸光度，且至少一个探测头31设置在分散罐10中心位置附近，测量分散罐10中心位置附近的悬浊液吸光度，以测量分散罐10中整体待测悬浊液的分散度情况。在此需要说明的是，本分散度检测系统适用于石墨烯材料以外的其他分散质检测实验，尤其是对于分散过程中在分散罐10中心位置发生团聚现象的分散质分散情况。

在其中一个实施例中，至少一个探测头31用于测量靠近分散罐10的罐底位置的待测悬浊液的吸光度；至少一个探测头31用于测量远离分散罐10的罐底位置的待测悬浊液的吸光度。

以石墨烯为例，当石墨烯材料在密闭的分散罐10中进行分散时，分散质在分散剂中上下部分分散程度有差异，所以本申请实施例提供的分散度检测系统，至少一个探头设置在靠近分散罐10罐底的位置，用于测量罐体下部的待测悬浊液的吸光度，且至少一个探测头31设置在远离分散罐10罐底的位置，用于测量罐体上部的待测悬浊液的吸光度，以便掌握分散罐10中分散质的整体分散情况。例如，可以是由两个探测头31组成上下树枝状分叉结构，一个探测头31测量分散罐10中上半部分的待测悬浊液的吸光度，另一个探测头31测量分散罐10中下半部分的待测悬浊液的吸光度，测试仪器40在线接收并显示两个探测头所采集的这两个吸光度，用户不仅可以掌握待测悬浊液中的石墨烯分散度随时间变化情况，还可以了解分散罐10内不同位置的待测悬浊液的分散度随时间变化情况。

终端43通过通信转换器42(可以进行AD/DA转换，将测试仪器40输出的吸光度转换为符合终端43接口通信要求的数据)获取设置于罐体上半部分的探测头31所采集的第一吸光度和设置在罐体下半部分的探测头32所采集的第二吸光度，终端43可以根据这两个探测头采集的不同位置的待测悬浊液的吸光度，获得(并显示)分散罐10中的待测悬浊液的分散稳定性X＝B/A×100，其中，A为第二吸光度，B为第一吸光度。用户可以通过终端43，了解各时间下分散罐10中石墨烯分散的程度以及分散稳定性，若第一吸光度和第二吸光度的值相差较小，则可以认为该待测悬浊液的分散稳定性良好。

可选的，为保证更全面的了解分散罐10中分散质的分散度情况，探测装置30中：可以至少有一个探测头31用于测量靠近分散罐10罐壁位置的待测悬浊液的吸光度，至少有一个探测头31用于测量靠近分散罐10的中心位置的待测悬浊液的吸光度，至少有一个探测头31用于测量靠近分散罐10的罐底位置的待测悬浊液的吸光度，至少有一个探测头31用于测量远离分散罐10的罐底位置的待测悬浊液的吸光度。

在其中一个实施例中，测试仪器40用于根据吸光度确定最佳分散时间，最佳分散时间为吸光度峰值对应的时间。

待测悬浊液的分散度影响采用该待测悬浊液制成的石墨烯粘胶纤维等产品的性能稳定性，所以研究石墨烯分散度最佳所需要花费的最佳分散时间，对于提升石墨烯相关产品的质量具有重要意义。在分散罐10中的分散质未分散的最初阶段，由于范德华力等因素分散质发生了团聚，悬浮于分散剂中的石墨烯浓度很小，吸光度较小(吸光度与波长的关系曲线位于所有曲线的最下方)，当对分散罐10中的分散质和分散剂进行搅拌均质乳化时，探测装置30采集的吸光度(吸光度与波长的关系曲线有所提升)比未分散时相比有所增大，并且散射明显，随着分散过程的进行，更多的分离散开的分散质被分散到分散剂中，分散剂中分散质的浓度逐渐增大，探测装置30采集的吸光度继续增大(吸光度与波长的关系曲线继续上升)，随着搅拌均质乳化，分散罐10中的分散质不间断的持续分散，分散罐10内温度升高，石墨烯粒子之间相互作用的位能会增加，石墨烯粒子之间的碰撞几率也就相应增加，所以石墨烯颗粒有可能再次团聚，粘胶等分散剂中的石墨烯纳米级别的颗粒的浓度下降，吸光度减小，分散稳定性变差。所以本申请实施例提供的分散度检测系统，测试仪器40可以根据实时获取的吸光度，确定分散度最佳(吸光度达到峰值)时对应的时间为最佳分散时间。具体的，测试仪器40可以通过判定当前时刻的吸光度与前一时刻的吸光度的大小关系，若检测到当前时刻的吸光度小于前一时刻的吸光度时，则说明前一时刻的吸光度为最大值，其对应的待测悬浊液的分散度最好，确定当前时刻为最佳分散时间。需要说明的是，该吸光度峰值对应的时间，可以是吸光度最大值对应的时间，也可以是吸光度最大值前后相邻时刻对应的时间。可选的，测试仪器40(可以是测试仪器40中的终端43)还可以根据吸光度，生成吸光度随时间变化的曲线，当检测到曲线斜率小于0时，取该时刻对应的时间为最佳分散时间。

在其中一个实施例中，分散度检测系统还包括：分散模块50，分散模块50用于加快分散罐10中分散质和分散剂的混合，其中，分散质为石墨烯材料。

为了加快分散罐10中的分散质和分散剂的混合，并提升分散罐10中不同位置的石墨烯材料和分散剂的混合一致性，本申请实施例提供的分散度检测系统还可以包括分散模块50，该分散模块50可以是超声振动、搅拌器或者其他形态的可以加速分散罐10中的石墨烯材料和分散剂混合的器件。

在其中一个实施例中，分散模块50包括：设置在分散罐10中的超声振动模块、搅拌模块和/或剪切模块。

具体的，超声振动模块可以设置在分散罐10的罐壁或罐底，超声振动模块工作时，加快分散罐10中的石墨烯材料的分散运动。但由于当分散质在分散罐10中分散时，超声波振动过久会导致待测悬浊液温度升高，范德华力及布朗运动会很明显，温度越高，布朗运动越剧烈，温度升高会影响探测装置30采集的吸光度的变化，为了提高吸光度随时间变化曲线的准确度和最佳分散时间的准确度，需尽量保持其他条件不变，如图5所示，本申请实施提供的分散度检测系统还可以包括温度调节装置70，温度调节装置70(可以是加热器件和/或冷却器件)靠近分散罐10外壁设置或设置在分散罐10的内部腔室中，用于受终端43控制调整所述分散罐10中的待测悬浊液的温度。具体的，终端43可以获取分散罐10内安装的温度传感器60(热敏电阻)所采集的待测悬浊液的温度，并根据该温度，控制温度调节装置70的工作状态，以调节分散罐10中的待测悬浊液的温度保持稳定，从而提高吸光度随时间变化曲线的准确度和最佳分散时间的可靠度。当探测装置30置于采用超声振动模块的分散罐10中，本申请实施例提供的分散度检测系统中，在分散罐10后端(靠近下一工序的一端)设置出料口或储料装置，将探测装置30放置于出料口或储料装置，以解决将探测装置30置于具有超声分散模块50的分散罐10中带来的测量结果不准确的问题。

搅拌模块可以是由搅拌器、传动装置、搅拌轴系组成的装置，其中，搅拌器可以包括搅拌桨(或叶轮)，传动装置包括电动机，搅拌轴系包括搅拌轴。终端43与该传动装置中的电动机电连接，用于控制该电动机的工作状态，电动机工作时带动搅拌轴系转动，搅拌轴系带动与其一端连接的搅拌桨转动，该搅拌桨伸入在分散罐10中的石墨烯悬浮液中，搅拌桨转动时加快分散质在分散质中的分散运动。

剪切模块可以是高速分散剪切机、超高速剪切均质机等。其与分散罐10的相对位置设置可根据具体选型确定。

在其中一个实施例中，目标波长为采用不同波长的光分别照射待测悬浊液时，各吸光度中的最大值对应的波长，不同波长的光为紫外线到可见光范围内的光。

为了提高检测的准确度，本申请实施例提供的分散度检测系统，在同等条件下，光源发射器20提供紫外线至可见光范围内的不同波长的光横扫待测悬浊液，确定吸收度最大值对应的波长，通过确定吸收度最强的光源作为检测用的光源，提高吸光度检测的灵敏度和可靠性，从而提高整个分散度检测的准确度。其中，紫外线指的是电磁波谱中波长从10nm～400nm辐射的总称，可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光一般是指电磁波的波长在400～760nm之间的光。

本申请实施例还提供了一种生产系统，如图6所示，包括上述分散度检测系统；和分散质制备装置80，分散质制备装置80用于输出分散质至分散罐10；测试仪器40用于在根据吸光度判定吸光度达到峰值时，控制分散罐10中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置90。

针对目前石墨烯产品半自动化生产的低效率问题，本申请实施例提供了一种生产系统，通过测试仪器40获取上述实施例中的分散度检测系统检测的吸光度数据，并根据该吸光度确定吸光度峰值对应的时间为最佳分散时间，认为该分散时间下得到的待测悬浊液的分散程度最好，具体的，测试仪器40可以包括UV-VIS检测器41、通信转换器42和终端43，UV-VIS检测器41与探测装置30连接，获取探测装置30采集的待测悬浊液的吸光度，UV-VIS检测器41经通信转换器42将吸光度传送至终端43，该终端43可以通过控制分散罐10的出料口打开(可以通过控制出料口处的阀门开启)或控制罐口朝上的分散罐10反转等方式，使分散罐10中的待测悬浊液输出至加工装置90进行石墨烯产品的加工，以使具有最佳分散度的待测悬浊液进入纺丝装置。例如，可以输出至纺丝装置，进行石墨烯粘胶纤维产品的纺丝加工。其中，分散罐10可以是真空负压分散罐10，保证待测悬浊液在被分散乳化的过程中不产生气泡(气泡会影响测量精度，也会对之后的纺丝造成影响)，提高测量精度和石墨烯产品的质量。

在其中一个实施例中，分散质制备装置80为石墨烯制备装置，分散质为石墨烯材料，加工装置90为纺丝装置。纺丝装置是指能够将分散罐10中的待测悬浊液制造为石墨烯纺丝的装置。

在其中一个实施例中，探测装置30可以包括多个探测头31，各探测头31用于测量分散罐10中不同位置的待测悬浊液的吸光度。

分散罐10中的分散质在分散剂中的分散过程中，罐中不同位置的分散质的分散程度可能有差异，为了提供检测的准确度，还可以在分散罐10的不同部位安装多个ATR探测头31，若检测到多个探测头31测量的吸收度所对应的分散稳定性X(％)差异不大，则可以认为分散罐10中不同位置的待测悬浊液的分散性均良好。其中，各探测头31的设置可以参照上述分散度检测系统中探测头31的设置方式。

本申请实施例还提供了一种分散度检测方法，包括：

S20：提供目标波长的光照射位于分散罐中的待测悬浊液，待测悬浊液包括分散剂和分散质；

S40：将探测装置的一端伸入分散罐中，通过探测装置采集分散罐中的待测悬浊液的吸光度；

S60：将测试仪器与探测装置电连接，通过测试仪器接收并显示吸光度。

其中，目标波长等名词释义与上述实施例系统实施例中的释义相同，在此不做赘述。本申请提供的分散度检测方法，为用户提供了一种石墨烯分散度测试实现方案，在进行检测时，用户可调整光源发射器发射目标波长的光，将探测装置的一端伸入分散罐中，接触待测悬浊液，将该探测装置的另一端与测试仪器电连接，并提供该目标波长的光照射位于待测悬浊液，通过该测试仪器接收并显示探测装置采集的待测悬浊液的吸光度。可选的，还可以通过该测试仪器显示吸光度随时间变化的曲线。其中，探测装置和测试仪器等名词释义和选型可以参照上述分散度检测系统实施例中的描述。

在其中一个实施例中，分散度检测方法还包括：

S10：提供不同波长的光照射待测悬浊液，并通过测试仪器显示的各波长的光照射下的吸光度，确定吸光度峰值对应的波长为目标波长，不同波长的光为紫外线到可见光范围内的光。

其中，紫外线和可见光等的释义与上述实施例中相同，在此不做赘述。在同等条件下，通过光源发射器提供紫外线至可见光范围内的不同波长的光横扫待测悬浊液，通过测试仪器显示的各波长光源下的吸收度，确定吸收度最大值对应的波长为目标波长。选用吸收度最强的光源作为检测用的光源，可以提高吸光度检测的灵敏度和可靠性，从而提高整个分散度检测的准确度。

在其中一个实施例中，如图6所示，分散度检测方法还包括：

S80：通过测试仪器获取并显示各时刻对应的吸光度，确定吸光度峰值对应的时刻为最佳分散时间。

其中，最佳分散时间的释义与上述实施例中相同，在此不做赘述。分散度检测方法还可以通过测试仪器获取并显示各个时刻的吸光度数据，为得到分散度最好的待测悬浊液，确定吸光度峰值对应的时刻为最佳分散时间。

在其中一个实施例中，通过测试仪器获取各时刻对应的吸光度，确定吸光度峰值对应的时刻为最佳分散时间的步骤包括：

S81：若通过测试仪器获取的当前时刻的吸光度小于前一时刻的吸光度，则确定前一时刻为最佳分散时间。

其中，测试仪器、最佳分散时间等释义与上述分散度检测系统实施例中的释义相同，在此不做赘述。本申请实施例提供的分散度检测方法，可以利用上述分散度检测系统中的测试仪器获取并显示各时刻的吸光度，并在当前时刻的吸光度小于前一时刻的吸光度时，确定前一时刻对应的时间为最佳分散时间，此时待测悬浊液的分散度最好、最稳定。

在其中一个实施例中，如图6和图7所示，探测装置包括至少两个探测头，各探测头用于测量分散罐中不同位置的待测悬浊液的吸光度，分散度检测方法还包括：

S90：通过测试仪器显示的各探测头采集的吸光度，确定待测悬浊液的分散稳定性。

由于分散质在分散罐中不同位置的分散度可能有差异，若只在分散罐中某个位置设置探测装置，采集该位置处的待测悬浊液的吸光度，则获取的吸光度数据可靠性低，从而影响对石墨烯分散度的定性检测。本申请实施例提供的分散度检测方法，可以通过具有多个探测头的探测装置分别采集分散罐中不同位置的待测悬浊液的吸光度，例如，采用一个探测头测量分散罐中上半部分待测悬浊液的第一吸光度，并采用另一个探测头测量分散罐中下半部分待测悬浊液的第二吸光度，并通过测试仪器所显示的第一吸光度和第二吸光度，确定待测悬浊液的分散稳定性，第一吸光度和第二吸光度的差值越小，说明待测悬浊液的分散稳定性越好。

本申请实施例提供了一种生产控制方法，如图7所示，包括：

S100：获取分散罐中的待测悬浊液的吸光度，待测悬浊液包括分散剂和分散质，吸光度用于表征分散质的分散度；

S200：在根据吸光度判定吸光度达到峰值时，控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

为提高石墨烯等分散质相关产品的生产效率，本申请实施例提供了一种生产控制方法，通过获取分散罐中的待测悬浊液的吸光度，实时监测该分散罐中分散质在分散剂中的分散程度，并在吸光度峰值时(分散度最佳)控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。例如，对于石墨烯材料，在吸光度峰值时，控制分散罐的出料口打开，使分散罐中混合好的石墨烯悬浊液流至纺丝装置，进行后续的纺丝加工。

在其中一个实施例中，如图8所示，获取分散罐中的待测悬浊液的吸光度的步骤包括：

S110：在光源发射器提供目标波长的光照射分散罐中的待测悬浊液时，获取测试仪器传输的吸光度，吸光度由伸入在待测悬浊液中的探测装置采集后传输至测试仪器。

想要确定最佳分散时间，需要在线获取分散罐中的待测悬浊液的吸光度，本申请实施例提供的生产控制方法，通过获取与探测装置电连接的测试仪器输出的吸光度，来实现待测悬浊液吸光度数据的实时采集，该探测装置设置在待测悬浊液中，且为保证获取的吸光度数据的可靠性，当光源发射器提供目标波长的光照射该待测悬浊液时，才获取测试仪器传输的吸光度。

在其中一个实施例中，在根据吸光度判定吸光度达到峰值时，控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置的步骤包括：

S210：若判定当前时刻的吸光度小于前一时刻的吸光度时，则控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

其中，判定吸光度达到峰值的过程，可以如上述生产系统中的实现过程。如，当判定当前时刻的吸光度小于前一时刻的吸光度时，认为待测悬浊液的分散度已达到最佳，控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置，进行石墨烯产品的进一步加工。

在其中一个实施例中，如图8所示，生产控制方法还包括：

S300：获取待测悬浊液中的分散质的质量和分散剂的质量，并获取吸光度达到峰值时的最佳分散时间；

S400：对同样条件下的分散质和分散剂进行混合时，在最佳分散时间控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

其中，同样条件下的分散质是指与上述检测方法中所采用的分散质一致、质量相同，同理，同样条件下的是指与上述检测方法中所采用的分散剂材料一致、质量相同。为方便批量生产，本申请实施例提供的生产控制方法，还可以通过前期检测，得到最佳分散时间，并在后续批量生产制造时，每次采用与检测时等量、等质的分散质和分散剂进行混合，在同等条件下，则认为每次的最佳分散时间相同，所以可以根据前期检测时得到的最佳分散时间，在终端进行混合时间设置，控制每罐待测悬浊液均在混合最佳分散时间后输出至下一工序的加工装置，进行后续加工。只需一次检测，皆可实现石墨烯产品自动生产控制，生产过程中需要处理的数据少，生产效率更高。上述生产控制方法，适用于石墨烯材料产品的生产控制系统。

应该理解的是，虽然图7-8的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图7-8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

一种生产控制装置，如图9所示，包括：

吸光度获取单元100，用于获取分散罐中的待测悬浊液的吸光度，待测悬浊液包括分散剂和分散质，所述吸光度用于表征石分散质的分散度；

待测悬浊液输出控制单元200，用于在根据所述吸光度判断所述吸光度达到峰值时，控制所述分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

其中，关于生产控制装置的具体限定可以参见上文中对于生产控制方法的限定，在此不再赘述。上述生产控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种生产控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

S100：获取分散罐中的待测悬浊液的吸光度，待测悬浊液包括分散剂和分散质，吸光度用于表征分散质的分散度；

S200：在根据吸光度判定吸光度达到峰值时，控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

S100：获取分散罐中的待测悬浊液的吸光度，待测悬浊液包括分散剂和分散质，吸光度用于表征分散质的分散度；

S200：在根据吸光度判定吸光度达到峰值时，控制分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种分散度检测系统，其特征在于，包括：

分散罐，所述分散罐用于容置待测悬浊液，所述待测悬浊液包括分散剂和分散质，所述分散质为石墨烯材料；

光源发射器，所述光源发射器用于提供目标波长的光，以照射所述分散罐中的待测悬浊液；所述目标波长为采用不同波长的光分别照射待测悬浊液时，吸光度最大值对应的波长；

探测装置，所述探测装置的一端伸入所述分散罐中，用于在线测量所述待测悬浊液的吸光度；所述探测装置包括至少两个探测头，至少一个探测头用于测量靠近所述分散罐罐壁位置的待测悬浊液的吸光度；至少一个所述探测头用于测量靠近所述分散罐的中心位置的待测悬浊液的吸光度；

测试仪器，所述测试仪器的输入端与所述探测装置的另一端电连接，用于接收所述探测装置采集的吸光度，所述吸光度用于表征分散质的分散度；

分散模块，所述分散模块包括设置在分散罐的剪切模块，所述分散模块用于加快所述分散罐中所述分散质和所述分散剂的混合。

2.根据权利要求1所述的分散度检测系统，其特征在于，各所述探测头用于测量所述分散罐中不同位置的待测悬浊液的吸光度。

3.根据权利要求2所述的分散度检测系统，其特征在于，至少一个所述探测头用于测量靠近所述分散罐的罐底位置的待测悬浊液的吸光度；至少一个所述探测头用于测量远离所述分散罐的罐底位置的待测悬浊液的吸光度。

4.根据权利要求3所述的分散度检测系统，其特征在于，还包括：

温度传感器，所述温度传感器设置在所述分散罐中，用于测量所述待测悬浊液的温度。

5.根据权利要求4所述分散度检测系统，其特征在于，所述分散模块可以是超声振动、搅拌器或者其他形态的可以加速所述分散罐中所述石墨烯材料和所述分散剂混合的器件。

6.一种生产系统，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的分散度检测系统；

和

分散质制备装置，所述分散质制备装置用于输出分散质至所述分散罐；

所述测试仪器用于在根据所述吸光度判定吸光度达到峰值时，控制所述分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

7.根据权利要求6所述的生产系统，其特征在于，所述分散质制备装置为石墨烯制备装置，所述分散质为石墨烯材料，所述加工装置为纺丝装置。

8.一种生产控制方法，其特征在于，应用于权利要求6或7所述的生产系统，所述方法包括：

获取在目标波长的光照射下的分散罐中的待测悬浊液的吸光度，待测悬浊液包括分散剂和分散质，所述分散质为石墨烯材料；所述吸光度用于表征所述分散质的分散度；所述目标波长为采用不同波长的光分别照射待测悬浊液时，吸光度最大值对应的波长；

在根据所述吸光度判定所述吸光度达到峰值时，控制所述分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

9.根据权利要求8所述的生产控制方法，其特征在于，在根据所述吸光度判断所述吸光度达到峰值时，控制所述分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置的步骤包括：

若判定当前时刻的吸光度小于前一时刻的吸光度时，则控制所述分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

10.根据权利要求8所述的生产控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述待测悬浊液中的分散质的质量和所述分散剂的质量；

对同样条件下的分散质和分散剂进行混合时，在最佳分散时间控制所述分散罐中的待测悬浊液输出至下一工序的加工装置。

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