CN111101307A - 浆纱机上浆率在线检测控制方法及一种浆纱机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种浆纱机上浆率在线控制的方法及一种浆纱机，方法包括：a、根据纱线织造工艺确定目标上浆率，计算浆液配方并制作浆液，计算浆液含固率p；b、采用隔套加热的方式加热浆槽内的浆液；c、控制补浆装置向辅助浆槽内补充浆液，维持浆液液位高度不变，通过流量计采集补浆量；d、根据目标上浆率预设压浆力与车速的线性关系，选择多组车速与预设压浆力逐组进行上浆率测试，计算实际上浆率，修正压浆力直至同一车速下的实际上浆率与目标上浆率相等，记录下该车速下的正确压浆力并拟合出压浆力与车速的实际线性关系，在后续的上浆过程中，根据该实际线性关系按车速实时调整对应的压浆力，使上浆率更稳定。

Description

浆纱机上浆率在线检测控制方法及一种浆纱机
技术领域：
本发明涉及一种浆纱机上浆率在线检测控制方法及一种浆纱机。
背景技术：
纱线在上浆过程中，由于浆槽内的浆液通常采用蒸汽直接喷淋加热，由于蒸汽含水率的不确定性，导致浆液的含固量出现无序波动，导致实际的上浆率不稳定。
其次，由于在不同车速下，压浆力的大小无法在线准确设置，因此，通常都凭借经验调整的压浆力大小往往导致不同车速下纱线上浆率的不一致。
由于上浆率控制的不稳定性，生产时往往会提高上浆率以克服不稳定的缺陷，但这种方式导致浆料的浪费，加大退浆的污染，还会降低织布效率。
基于上述现实问题，目前纱线的上浆率稳定性难以在实际生产过程中进行有效控制，纱线上浆的质量无法得到进一步提升。
发明内容：
本发明首先要解决的技术问题是：提供一种能够有效提高浆纱机上浆率稳定性的浆纱机上浆率在线检测控制的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：浆纱机上浆率在线检测控制方法，包括如下具体步骤：
a、根据纱线织造的工艺要求确定目标上浆率，根据目标上浆率计算出浆液配方并调制浆液，同时计算出浆液含固率p；
b、采用隔套加热的方式加热浆槽内的浆液，维持上浆工艺所需要的浆液温度；
c、采用液位传感器检测浆槽内的浆液液位高度，并通过控制器控制补浆装置向浆槽内补充浆液，维持浆液液位高度不变，同时通过在补浆装置管道上安装的流量计采集补浆量；
d、根据目标上浆率预设高压压浆辊的压浆力与车速的线性关系，并根据该线性关系选择多组车速与预设的压浆力逐组进行上浆率测试，计算出实际上浆率，根据实际上浆率与目标上浆率的差值调整各组车速下的压浆力，直至同一车速下的实际上浆率与目标上浆率相等，此时记录下该车速下的正确高压辊压浆力；最后根据多个车速下测试出的正确高压辊压浆力拟合出高压辊压浆力与车速的实际线性关系，在后续的上浆过程中，根据该实际线性关系按车速实时调整对应的高压辊压浆力，使上浆率更稳定。
作为一种优选方案，在步骤d中，实际上浆率的计算方法为：采用公式(q/m)*100％计算得到上浆率ρ，其中m是一定时间内上浆原纱的自重，q是根据浆液含固率计算得到的对重量为m的原纱上浆所消耗的固体浆料的重量；
其中q＝Vp，V是一定时间内浆液的消耗量，通过补浆装置管道上的流量计进行检测获得，p是浆液含固率。
作为一种优选方案，所述隔套加热的方法是指在浆槽外部设置隔套，在隔套内设置热源，通过浆槽的热传递将热源的热量传递到浆液中，使浆液温度维持在目标温度。
作为一种优选方案，所述热源为加热的导热油、电加热管、远红外辐射电热管中的一种或多种。
本发明的有益效果是：本发明首先通过隔套加热的方式加热浆液，以消除传统采用蒸汽直接对浆液加热引起的浆液浓度变化对上浆率检测带来的误差；然后通过控制辅助浆槽内浆液的液位高度不变并检测补液量来确定一定时间内的浆液消耗量，最后通过测试求得纱线上浆过程中车速与压浆力之间的准确线性关系，根据该准确的线性关系，在浆纱过程中，根据车速随时调整高压压浆力，这样就能够确保纱线的上浆率始终保持稳定。
本发明进一步要解决的技术问题是：提供一种用于实施上述上浆率在线检测控制方法的浆纱机。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：浆纱机，包括浆槽、浆槽内设置有上浆辊和高压压浆辊，所述浆槽一侧设置有补浆装置，补浆装置的管道上设置有流量计，浆槽内设置有液位传感器，液位传感器、补浆装置和流量计分别于控制器电性连接，液位传感器检测浆槽内的浆液液位高度并将检测结果发送给控制器，控制器根据检测结果控制补浆装置向浆槽内补浆，流量计检测补浆装置向浆槽内补充的浆液体积，所述浆槽下方连接有隔套，隔套与浆槽底面之间形成密闭空腔，密闭空腔内设置热源以此维持浆槽内的浆液温度。
作为一种优选方案，所述浆槽包括主浆槽和辅助浆槽，主浆槽和辅助浆槽通过一块溢流隔板分离，溢流隔板的高度低于主浆槽的高度，主浆槽内的浆液从溢流隔板上端溢流入辅助浆槽内，主浆槽和辅助浆槽通过管道和循环泵连通，循环泵将辅助浆槽内的浆液持续不断地泵入主浆槽内，使主浆槽内的浆液始终保持满溢状态，所述液位传感器设置在辅助浆槽内，所述补液装置向辅助浆槽内补充浆液。
作为一种优选方案，所述补浆装置包括储浆桶、连接储浆桶和浆槽的补浆管、连接在补浆管上的补浆泵，所述流量计连接在补浆管上。
本发明的有益效果是：本发明通过在浆槽底部设置隔套，在隔套内设置热源来加热浆液，维持浆液的温度，从而有效避免了传统采用蒸汽直接加热浆液所硬气的浆液浓度不稳定的问题，使纱线上浆率计算得以准确，在此基础上，通过对上浆过程中浆液用量的在线监测，实现对纱线上浆过程中的上浆率实时监测，对实现上浆率在线检测控制的技术目标提供设备保障。
附图说明：
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1是用于实施本发明所述在线控制方法的浆槽的结构示意图。
图1中：1、浆槽，101、主浆槽，102、辅助浆槽，2、液位传感器，3、控制器，4、补液装置，5、补浆泵，6、流量计，7、隔套，8、腔体，9、热源，10、导热油，11、电加热管，12、循环泵，13、管道，14、溢流隔板，15、上浆辊，16、高压压浆辊，17、补浆管，18、储浆桶。
具体实施方式：
下面通过具体的实施方案详细描述本发明所述浆纱机上浆率在线检测控制的方法及浆纱机。
实施例1：
如图1所示，本发明所采用的浆纱机包括浆槽1，该浆槽1包括主浆槽101和位于主浆槽101一侧的辅助浆槽102，主浆槽101与辅助浆槽102通过一块溢流隔板14分离，溢流隔板14上沿低于主浆槽101和辅助浆槽102的上沿，当主浆槽101内的液面高于溢流隔板14时，浆液将会溢流进入辅助浆槽102内，主浆槽101内设置有上浆辊15和高压压浆辊16，辅助浆槽102通过管道13和循环泵12与主浆槽101连通，循环泵12将辅助浆槽102内的浆液持续不断地泵入主浆槽101内，使主浆槽101内的浆液始终保持满溢状态，浆槽1外设置有一个补浆装置4，当辅助浆槽102内浆液液面下降时，补浆装置4向辅助浆槽102内补入浆液，使辅助浆槽102内的浆液液面维持恒定。
在浆槽1下方连接有隔套7，隔套7与浆槽1底面之间形成密闭空腔8，密闭空腔8内设置有热源9，热源9为加热的导热油、电加热管、远红外辐射电热管、蒸汽中的一种或多种。本发明中的热源9为设置在空腔8内的导热油10和电加热管11，通过电加热管11加热导热油10来维持浆槽1内的浆液温度。
本发明所采用的浆纱机还包括用于检测辅助浆槽102内液面的液位传感器2，该液位传感器2与一个控制器3电性连接，补液装置4包括一个储浆桶18、一根连接储浆桶18和辅助浆槽102的补浆管17，补浆管17上设置有补浆泵5和流量计6，补浆泵5与控制器3连接，受控于控制器3，流量计6与控制器3连接，向控制器3发送检测到的浆液流量。
本实施例1所述的浆纱机在对浆液进行加热时，不会影响浆液的浓度，在补浆的时候，能够实时检测补浆量，由于采用液位传感器2对辅助浆槽102内浆液的液位高度进行检测，并通过控制器3来控制补浆装置4的工作，使辅助浆槽102内的浆液液面高度维持基本不变，因此，由流量计6检测的补浆量与浆液消耗量相等。在此基础上，可实现实施例2所述的浆纱机上浆率在线控制方法。
当储浆桶18位于浆槽1的上方时，可不采用不浆泵5，而利用重力使浆液自然流入浆槽1内进行补浆。
实施例2：
为便于理解本发明所述的浆纱机上浆率在线控制的方法，以实施例1所示的浆纱机为基础，对该方法进行详细说明。
如图1所示，浆纱机上浆率在线检测控制方法，包括如下具体步骤：
a、根据纱线织造的工艺要求确定目标上浆率ρ，根据目标上浆率计算出浆液配方并调制浆液，同时计算出浆液含固率p，单位是(g/L)；
b、如图1所示，采用隔套7加热的方式加热浆槽1内的浆液，维持上浆工艺所需要的浆液温度；
c、如图1所示，采用液位传感器2检测辅助浆槽102内的浆液液位高度，并通过控制器3控制补浆装置4向辅助浆槽101内补充浆液，维持浆液液位高度不变，同时通过流量计6采集补浆量；
d、根据目标上浆率ρ预设高压压浆辊的压浆力与车速的线性关系，并根据该线性关系选择车速在5m/min、10m/min、20m/min、50m/min时的对应预设高压压浆辊的压浆力F1、F2、F3、F4，首先以5m/min的车速、F1的压浆力对纱线进行上浆10min，然后根据纱线规格计算出50米原纱的自重m1，读取流量计监控的10min内的补浆量V1，根据浆液含固率p计算10min内消耗的固体浆料的重量q1＝V1*p，然后根据公式ρ1＝(q1/m1)*100％得到实际上浆率ρ1，根据实际上浆率ρ1与目标上浆率ρ之间的差值，调整压浆力F1的值，直至ρ1＝ρ，并记录下该状态下的正确压浆力F1’。
在本发明中，辅助浆槽102内的浆液通过循环泵12和管道13持续地泵入主浆槽101内，使得主浆槽101内的浆液始终处于最高位置(多余的浆液会从主浆槽101右端溢流入辅助浆槽102内)，因此，浆纱过程中使用掉的浆液的量与辅助浆槽102内的浆液减少量一致，因此，通过检测辅助浆槽102内的补浆量V1即浆纱过程中使用掉的浆液量。
以上述相同的方式依次对10m/min、20m/min、50m/min的车速进行上浆率检测，最终确定能够使实际上浆率与目标上浆率相等的正确压浆力F2’、F3’、F4’，然后将车速与对应压浆力的数据输入控制器3，在后续的上浆过程中，控制器3根据车速实时调整对应的压浆力，使上浆率更稳定。
在本发明中，所述隔套加热的方法是指在浆槽1外部设置隔套7，在隔套7与浆槽1之间形成的密闭腔体8内设置热源9，通过浆槽1的热传递将热源9的热量传递到浆液中，使浆液温度维持在目标温度。
上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。

Claims (8)

1.浆纱机上浆率在线检测控制方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
a、根据纱线织造的工艺要求确定目标上浆率，根据目标上浆率计算出浆液配方并调制浆液，同时计算出浆液含固率p；
b、采用隔套加热的方式加热浆槽内的浆液，维持上浆工艺所需要的浆液温度；
c、采用液位传感器检测浆槽内的浆液液位高度，并通过控制器控制补浆装置向浆槽内补充浆液，维持浆液液位高度不变，同时通过在补浆装置管道上安装的流量计采集补浆量；
d、根据目标上浆率预设高压压浆辊的压浆力与车速的线性关系，并根据该线性关系选择多组车速与预设的压浆力逐组进行上浆率测试，计算出实际上浆率，根据实际上浆率与目标上浆率的差值调整各组车速下的压浆力，直至同一车速下的实际上浆率与目标上浆率相等，此时记录下该车速下的正确高压辊压浆力；最后根据多个车速下测试出的正确高压辊压浆力拟合出高压辊压浆力与车速的实际线性关系，在后续的上浆过程中，根据该实际线性关系按车速实时调整对应的高压辊压浆力，使上浆率更稳定。
2.根据权利要求1所述的浆纱机上浆率在线检测控制方法，其特征在于，在步骤d中，实际上浆率的计算方法为：采用公式(q/m)*100％计算得到上浆率ρ，其中m是一定时间内上浆原纱的自重，q是根据浆液含固率计算得到的对重量为m的原纱上浆所消耗的固体浆料的重量；
其中q＝Vp，V是一定时间内浆液的消耗量，通过补浆装置管道上的流量计进行检测获得，p是浆液含固率。
3.根据权利要求1所述的浆纱机上浆率在线检测控制方法，其特征在于，所述隔套加热的方法是指在浆槽外部设置隔套，在隔套内设置热源，通过浆槽的热传递将热源的热量传递到浆液中，使浆液温度维持在目标温度。
4.根据权利要求3所述的浆纱机上浆率在线检测控制方法，其特征在于，所述热源为加热的导热油、电加热管、远红外辐射电热管、蒸汽中的一种或多种。
5.浆纱机，包括浆槽(1)、浆槽(1)内设置有上浆辊(15)和高压压浆辊(16)，其特征在于，所述浆槽(1)一侧设置有补浆装置(4)，补浆装置(4)的管道上设置有流量计(6)，浆槽(1)内设置有液位传感器(2)，液位传感器(2)、补浆装置(4)和流量计(6)分别与控制器(3)电性连接，液位传感器(2)检测浆槽(1)内的浆液液位高度并将检测结果发送给控制器(3)，控制器(3)根据检测结果控制补浆装置(4)向浆槽(1)内补浆，流量计(6)检测补浆装置(4)向浆槽(1)内补充的浆液量，所述浆槽(1)下方连接有隔套(7)，隔套(7)与浆槽(1)底面之间形成密闭空腔(8)，密闭空腔(8)内设置热源(9)以此维持浆槽(1)内的浆液温度。
6.根据权利要求5所述的浆纱机，其特征在于，所述浆槽(1)包括主浆槽(101)和辅助浆槽(102)，主浆槽(101)和辅助浆槽(102)通过一块溢流隔板(14)分离，溢流隔板(14)的高度低于主浆槽(101)的高度，主浆槽(101)内的浆液从溢流隔板(14)上端溢流入辅助浆槽(102)内，主浆槽(101)和辅助浆槽(102)通过管道(13)和循环泵(12)连通，循环泵(12)将辅助浆槽(102)内的浆液持续不断地泵入浆槽(1)内，使浆槽(1)内的浆液始终保持满溢状态，所述液位传感器(2)设置在辅助浆槽(102)内，所述补液装置(4)向辅助浆槽(102)内补充浆液。
7.根据权利要求5所述的浆纱机，其特征在于，所述补浆装置(4)包括储浆桶(18)、连接储浆桶(18)和浆槽(1)的补浆管(17)，所述流量计(6)连接在补浆管(17)上。
8.根据权利要求5所述的浆纱机，其特征在于，补浆管(17)上连接有补浆泵(5)。
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