CN114815920B - 一种超细旦尼龙66生产用热辊温控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超细旦尼龙66生产用热辊温控装置,包括辊体、控制器以及辊体温度监测模块,辊体温度监测模块包括设置在所述辊体上方的红外温度传感器,所述红外温度传感器用于对辊体表面加热温度进行检测,其检测信号依次送入滤波放大电路和纹波消除电路调理后送至所述控制器,滤波放大电路的输出端还设置有检波反馈调节电路,检波反馈调节电路用于对滤波放大阶段形成稳定调节;控制器通过控制辊体内部的加热器来实现对辊体加热温度的实时调节,从而使热辊熔融温度始终处于最佳范围值,保证快速生产过程中纤维受热均匀,提升生产品质。

Description

一种超细旦尼龙66生产用热辊温控装置
技术领域
本发明涉及尼龙生产设备技术领域,特别是涉及一种超细旦尼龙66生产用热辊温控装置。
背景技术
尼龙66为聚已二酰已二胺,耐疲劳和刚性强度高,耐热性好,摩擦系数低、耐磨性好,且化学性能稳定。超细旦尼龙66通过改性提升超细纤维工艺参数,在纺丝成型过程中将原始的尼龙切片输送至干燥塔内进行固相干燥增粘,使其达到纺丝要求的高粘切片,然后将干燥好的切片进行调湿处理稳定其含水率到700PPM,再将处理后的切片通过螺杆挤压机熔融挤出后,在熔体输送过程中使用增压泵二次加压高压下输送到纺丝箱体,通过计量泵计量后经纺丝组件进行喷丝,丝条经低温侧吹风冷却形成丝束,冷却后的丝束通过上油消除静电,然后对其进行牵伸定型,最后在卷绕机上卷绕成丝筒。
而在熔体输送过程中,需要将纤维平铺进入热辊表面,从而克服多孔超细纤维的受热均匀问题,例如专利号为201920965191.3、名称为“一种增强尼龙生产中的热熔混合切割送料辊”的实用新型专利,其送料辊具有多个不同功能与结构的传送段,兼具送料、切割与混合搅拌的功能,能够将送料辊上的颗粒熔融物料均匀融化、混合。而在热辊熔融送料过程中,由于现有的热辊温控装置存在灵敏度低、响应速度慢的缺陷,且温度检测过程也很容易受到环境因素干扰,在快速生产过程中经常会出现热辊加热温度达不到工艺标准范围,导致热辊熔融温度控制效果差,影响超细旦尼龙66生产品质。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明之目的在于提供一种超细旦尼龙66生产用热辊温控装置。
其解决的技术方案是:一种超细旦尼龙66生产用热辊温控装置,包括辊体、控制器以及辊体温度监测模块,所述辊体温度监测模块包括设置在所述辊体上方的红外温度传感器,所述红外温度传感器用于对辊体表面加热温度进行检测,其检测信号依次送入滤波放大电路和纹波消除电路调理后送至所述控制器,所述滤波放大电路的输出端还设置有检波反馈调节电路,所述检波反馈调节电路用于对滤波放大阶段形成稳定调节。
优选的,所述滤波放大电路包括电感L1,电感L1的一端连接所述红外温度传感器的信号输出端,电感L1的另一端通过电阻R1连接电阻R2和电容C2的一端,并通过电容C1接地,电阻R2的另一端连接MOS管Q1的漏极和电阻R4的一端,并通过电容C3接地,MOS管Q1的栅极连接电阻R4的另一端,并通过电容C4接地,MOS管Q1的源极连接运放器AR1的同相输入端,运放器AR1的反相输入端通过电阻R5接地,并通过电阻R6连接所述纹波消除电路和所述检波反馈调节电路的输入端。
优选的,所述纹波消除电路包括三极管VT1,三极管VT1的发射极连接电阻R9、R10和电感L2的一端,并通过电阻R8连接运放器AR1的输出端,三极管VT1的基极连接电阻R9的另一端,三极管VT1的集电极通过电容C7接地,电阻R10和电感L2的另一端连接所述控制器,并通过电容C8接地。
优选的,所述检波反馈调节电路包括运放器AR2,运放器AR2的同相输入端连接二极管D1的阴极、D2的阳极和电容C5的一端,并通过变阻器RP1连接运放器AR1的输出端,二极管D1的阳极、D2的阴极和电容C5的另一端并联接地,运放器AR2的反相输入端通过电阻R7接地,并通过电容C6连接运放器AR2的输出端,运放器AR2的输出端连接电容C2的另一端,并通过电阻R3接地。
优选的,所述红外温度传感器选用型号为CK-DT-A系列红外测温探头。
优选的,所述控制器选用PLC控制模块。
通过以上技术方案,本发明的有益效果为:
1.本发明利用红外测温原理对辊体表面温度进行测量,具体灵敏度高、响应速度快的特点,可以直接获取辊体表面加热温度,使温度测量更加快速精准;
2.滤波放大电路利用LC滤波原理初步降低信号中的尖峰噪声,然后利用带通滤波原理形成与检测信号频率相一致的通道,从而有效滤除外部光源引起的杂波对检测信号的干扰;MOS管Q1作为调节管对带通滤波后的检测信号进行波形改善,有效降低外部环境干扰对温度检测的影响;
3.检波反馈调节电路用于对滤波放大阶段形成稳定调节,通过对二阶RC滤波网络进行深度反馈,不仅提升了带通滤波器的频率特性,而且保证带通滤波过程具有很好的稳定性,避免信号出现波动;
4.控制器通过控制辊体内部的加热器来实现对辊体加热温度的实时调节,从而使热辊熔融温度始终处于最佳范围值,保证快速生产过程中纤维受热均匀,提升生产品质。
附图说明
图1为本发明温度监测模块的电路原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
一种超细旦尼龙66生产用热辊温控装置,包括辊体、控制器以及辊体温度监测模块,辊体温度监测模块包括设置在所述辊体上方的红外温度传感器,所述红外温度传感器用于对辊体表面加热温度进行检测,其检测信号依次送入滤波放大电路和纹波消除电路调理后送至所述控制器。
辊体温度监测模块中红外温度传感器利用红外测温原理对辊体表面温度进行测量,具体设置时,可采用型号为CK-DT-A系列的红外测温探头,具体灵敏度高、响应速度快的特点,可以直接获取辊体表面加热温度,使温度测量更加快速精准;由于红外温度传感器的输出信号强度较弱(4-20mA),且红外测温容易受到外部环境干扰,因此首先采用滤波放大电路对检测信号进行处理。如图1所示,滤波放大电路的具体结构包括电感L1,电感L1的一端连接所述红外温度传感器的信号输出端,电感L1的另一端通过电阻R1连接电阻R2和电容C2的一端,并通过电容C1接地,电阻R2的另一端连接MOS管Q1的漏极和电阻R4的一端,并通过电容C3接地,MOS管Q1的栅极连接电阻R4的另一端,并通过电容C4接地,MOS管Q1的源极连接运放器AR1的同相输入端,运放器AR1的反相输入端通过电阻R5接地,并通过电阻R6连接所述纹波消除电路和所述检波反馈调节电路的输入端。
其中,电感L1与电容C1形成LC滤波器对红外温度传感器的检测信号进行滤波降噪,利用LC滤波原理可以初步降低信号中的尖峰噪声,然后再送入由电阻R1、R2与电容C2、C3形成的二阶RC滤波网络进一步精确选频,利用带通滤波原理形成与检测信号频率相一致的通道,从而有效滤除外部光源引起的杂波对检测信号的干扰;MOS管Q1作为调节管对带通滤波后的检测信号进行波形改善,通过电容C4的补偿稳定作用保证MOS管Q1导通的稳定性,继而使MOS管Q1源极输出信号具有很好的温度特性;然后由运放器AR1利用同相放大原理对检测信号进行增强处理,快速提升检测信号强度。
在滤波放大电路处理过程中,由于带通滤波过程会引起检测信号产生波动,因此采用检波反馈调节电路来对信号波动进行调理。检波反馈调节电路的具体结构包括运放器AR2,运放器AR2的同相输入端连接二极管D1的阴极、D2的阳极和电容C5的一端,并通过变阻器RP1连接运放器AR1的输出端,二极管D1的阳极、D2的阴极和电容C5的另一端并联接地,运放器AR2的反相输入端通过电阻R7接地,并通过电容C6连接运放器AR2的输出端,运放器AR2的输出端连接电容C2的另一端,并通过电阻R3接地。其中,变阻器RP1作为采样电阻对运放器AR1的输出信号进行分流采样,并调节变阻器RP1的阻值可改变采样电流大小,方便根据实际要求调节反馈深度;二极管D1、D2与电容C5分别起到检波、稳定的作用,保证采样信号具有很好地准确度,然后再送入运放器AR2中同相放大,并将放大后的信号驱动二阶RC滤波网络进行深度反馈,不仅提升了带通滤波器的频率特性,而且保证带通滤波过程具有很好的稳定性,避免信号出现波动。
滤波放大电路的输出端还设置有检波反馈调节电路,检波反馈调节电路用于对滤波放大阶段形成稳定调节;纹波消除电路的具体结构包括三极管VT1,三极管VT1的发射极连接电阻R9、R10和电感L2的一端,并通过电阻R8连接运放器AR1的输出端,三极管VT1的基极连接电阻R9的另一端,三极管VT1的集电极通过电容C7接地,电阻R10和电感L2的另一端连接所述控制器,并通过电容C8接地。
在纹波消除电路处理过程中,三极管VT1、电阻R9与电容C7形成三极管稳压器对检测信号进行稳幅处理,有效消除系统波动引起的纹波干扰,然后采用带感L1、电阻R10与电容C8组成的RLC陷波器对检测信号进行特定杂频滤除,即有效抑制电路工作过程中产生的自激噪声对检测信号的干扰,提升检测信号的输出端精度。控制器对辊体温度监测模块的输出信号进行接收,具体可选用PLC控制模块,通过PLC控制模块对信号进行波形分析,从而计算出辊体表面的实时温度,并通过控制辊体内部的加热器来实现对辊体加热温度的实时调节,从而使热辊熔融温度始终处于最佳范围值,保证快速生产过程中纤维受热均匀,提升生产品质。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明具体实施仅局限于此;对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说,在基于本发明技术方案思路前提下,所作的拓展以及操作方法、数据的替换,都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (3)

1.一种超细旦尼龙66生产用热辊温控装置,包括辊体、控制器以及辊体温度监测模块,其特征在于:所述辊体温度监测模块包括设置在所述辊体上方的红外温度传感器,所述红外温度传感器用于对辊体表面加热温度进行检测,其检测信号依次送入滤波放大电路和纹波消除电路调理后送至所述控制器,所述滤波放大电路的输出端还设置有检波反馈调节电路,所述检波反馈调节电路用于对滤波放大阶段形成稳定调节;
所述滤波放大电路包括电感L1,电感L1的一端连接所述红外温度传感器的信号输出端,电感L1的另一端通过电阻R1连接电阻R2和电容C2的一端,并通过电容C1接地,电阻R2的另一端连接MOS管Q1的漏极和电阻R4的一端,并通过电容C3接地,MOS管Q1的栅极连接电阻R4的另一端,并通过电容C4接地,MOS管Q1的源极连接运放器AR1的同相输入端,运放器AR1的反相输入端通过电阻R5接地,并通过电阻R6连接所述纹波消除电路和所述检波反馈调节电路的输入端,电阻R6还连接运放器AR1的输出端;
所述纹波消除电路包括三极管VT1,三极管VT1的发射极连接电阻R9、R10和电感L2的一端,并通过电阻R8连接运放器AR1的输出端,三极管VT1的基极连接电阻R9的另一端,三极管VT1的集电极通过电容C7接地,电阻R10和电感L2的另一端连接所述控制器,并通过电容C8接地;
所述检波反馈调节电路包括运放器AR2,运放器AR2的同相输入端连接二极管D1的阴极、D2的阳极和电容C5的一端,并通过变阻器RP1连接运放器AR1的输出端,二极管D1的阳极、D2的阴极和电容C5的另一端并联接地,运放器AR2的反相输入端通过电阻R7接地,并通过电容C6连接运放器AR2的输出端,运放器AR2的输出端连接电容C2的另一端,并通过电阻R3接地。
2.根据权利要求1所述的超细旦尼龙66生产用热辊温控装置,其特征在于:所述红外温度传感器选用型号为CK-DT-A系列红外测温探头。
3.根据权利要求1所述的超细旦尼龙66生产用热辊温控装置,其特征在于:所述控制器选用PLC控制模块。
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