CN203908901U - 玻璃纤维线密度在线测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种玻璃纤维线密度在线测量装置，该装置包括：设于待测玻璃纤维正上方的激光发射器；设于所述待测玻璃纤维正下方的光照接收板；设于所述光照接收板上的多个光照度传感器；以及微型计算机，包括输入端和输出端，所述输入端分别与所述多个光照度传感器连接，所述输出端与玻璃纤维自动调节装置连接。所述微型计算机连接有触摸屏或者带有键盘的LCD液晶屏。本实用新型结构简单，使用方便，无需对玻璃纤维取样，也无需中止玻璃纤维的生产装置，能够自动判断待测玻璃纤维的线密度是否超出标准值，从而控制自动调节装置对漏板温度或者拉丝流量进行调节和修正。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种玻璃纤维测量装置，具体地指一种玻璃纤维线密度在线测量装置。
背景技术
目前，玻璃纤维线密度的测量有多种方法，可以通过纱线定长装置进行定长取样装置进行定长取样测量，也可以通过拉丝后从玻纤原丝筒中抽取一段后烘干来进行线密度测量。但是无论采用哪种测量方式，都要进行定长取样，并且需要中止生产装置。如此，就会产生一些问题：玻璃纤维的线密度并非实时测得，因而造成对工艺的调整指导将会滞后，而且这些方式需要经常取样，费时费力且造成产品的损失。虽然为了改进玻璃纤维的线密度测量装置，出现了玻璃纤维线密度测试用卷绕装置，但该装置仅仅只是从取样的方便性上进行改进，并不能从根本上改善现有测量装置的不足。
发明内容
本实用新型目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种玻璃纤维线密度在线测量装置，该装置利用照射到玻璃纤维上的激光会产生折射，而不同线密度的玻璃纤维会产生不同的折射，从而根据不同的折射效果判断玻璃纤维的线密度是否偏大或者偏小。
实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种玻璃纤维线密度在线测量装置，包括：
激光发射器，设于待测玻璃纤维的正上方；
光照接收板，设于所述待测玻璃纤维的正下方，且所述光照接收板与玻璃纤维的距离小于或者大于合格玻璃纤维的焦距；
多个光照度传感器，设于所述光照接收板上；以及
微型计算机，包括输入端和输出端，所述输入端与所述多个光照度传感器连接，所述输出端与玻璃纤维自动调节装置连接。
进一步地，所述微型计算机连接有触摸屏或者带有键盘的LCD液晶屏。
更进一步地，所述触摸屏或者带有键盘的LCD液晶屏连接有LED报警灯。
在上述技术方案中，所述玻璃纤维自动调节装置为漏板温度调节器和拉丝流量修正调节器。
在上述技术方案中，所述微型计算机为51系列单片机或者ARM处理器或者PLC处理器。
在上述技术方案中，所述的光照度传感器为BH1750FVI芯片。
本实用新型的工作过程如下：
激光发射器发出的平行光从玻璃纤维的正上方照射在玻璃纤维上，并透过玻璃纤维，经玻璃纤维折射后照射到光照接收板的光照度传感器上，光照度传感器将此时检测到的光照强度值A传输到微型计算机，微型计算机将输入的光照强度值A与预先设定的标准强度值B进行比较分析，最后根据比较分析的结果在触摸屏或者带有键盘的LCD液晶屏上给出漏板温度的调节方向和范围。
本实用新型结构简单，使用方便，无需对玻璃纤维取样，也无需中止玻璃纤维的生产装置，能够自动判断待测玻璃纤维的线密度是否超出标准值，从而控制自动调节装置对漏板温度和拉丝流量进行调节和修正。
附图说明
图1为本实用新型玻璃纤维线密度在线测量装置的结构框图。
图2为本实用新型实现不同线密度测量的原理图。
图3为使用本实用新型装置对玻璃纤维进行线密度测量的示意图。
图中，1-激光发射器，2-平行入射光，3-玻璃纤维，4-光照度传感器，5-光照接收板，6-折射光。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型玻璃纤维线密度在线测量装置包括：激光发射器、光照接收板和微型计算机，其中激光发射器设置在正在加工的玻璃纤维（待测玻璃纤维）的正上方，光照接收板设置在正在加工的玻璃纤维的正下方，且光照接收板上设置有多个光照度传感器，多个光照度传感器分别微型计算机的输入端连接，微型计算机的输出端连接有生产玻璃纤维的自动调节装置，该自动调节装置为漏板温度调节器和拉丝流量修正调节器，为玻璃纤维生产装置中所常用的仪器，此处不再赘述。
微型计算机还连接有人机界面，该人机界面为触摸屏或者带有键盘的LCD液晶屏，人机界面设置工作参数，修改工作参数，查询工作参数以及记录历史数据，同时控制本实用新型装置的启动和安全状况。人机界面连接有LED报警灯。
本实施例中，所用的微型计算机为51系列单片机或者ARM处理器或者PLC处理器，所用的光照度传感器为ROHM原装BH1750FVI芯片，所用LED报警灯采用红色的发光二极管。
由于不同线密度的玻璃纤维，其曲率不一样，因此产生的折射光的会聚效果也有差别，因此通过测量折射光会聚的光照强度的值即可反映玻璃纤维的线密度。
曲率大的玻璃纤维，也就是比较粗的玻璃纤维，根据凸透镜的折射原理，平行光垂直照射其曲面，焦距小，焦点靠前，如图2中的上图所示。
曲率小的玻璃纤维，也就是比较细的玻璃纤维，平行光垂直照射其曲面，焦距大，焦点靠后，如图2中的下图所示。
如图3所示，使用本实用新型的时候，激光发射器将抗干扰能力极强的单色激光照射到表面形如凸透镜的玻璃纤维上，位于折射光一端光照接收板上的光照度传感器将检测到的光照强度传输至微型计算机。光照接收板与玻璃纤维的距离应该略小于或者略大于标准玻璃纤维的焦距。单位面积的光照接收板上安放若干个光照强度传感器，微型处理器经过处理将单位面积上采样点光照强度的平均值作为该区域的光照强度。
将实时检测到的光照强度的平均值记为A，将合格的标准线密度玻璃纤维折射光的光照强度平均值记为B，比较A和B值的大小来判断正在生产的玻璃纤维的线密度的状况。
当光照接收板与待测玻璃纤维的距离略小于标准玻璃纤维的焦距时：
如果A=B，说明实时检测的光照强度和标准的一样，而由于此时光照接收板与玻璃纤维的距离略小于标准玻璃纤维的焦距，则表示正在生产的玻璃纤维过厚，需要继续加工削薄，可以提高漏板温度和/或加大拉丝流量来调整。
如果A<B，说明实时检测的光照强度比标准的弱，说明正在生产的玻璃纤维过薄，当前调节器过度，可以降低漏板温度和/或减小拉丝流量来调整。
同理，当光照接收板与待测玻璃纤维的距离略大于标准玻璃纤维的焦距时：
如果A=B，说明实时检测的光照强度和标准的一样，而由于此时光照接收板与玻璃纤维的距离略大于标准玻璃纤维的焦距，说明实时检测的光照强度比标准的弱，说明正在生产的玻璃纤维过薄，当前调节器过度，可以降低漏板温度和/或减小拉丝流量来调整。
如果A<B，则表示正在生产的玻璃纤维过厚，需要继续加工削薄，可以提高漏板温度和/或加大拉丝流量来调整。
本新型装置还能设置工作参数，根据生产需求改变标准值，使生产灵活性增加，大大提高生产效率。
Claims (6)
1.一种玻璃纤维线密度在线测量装置，其特征在于，包括：
激光发射器，设于待测玻璃纤维的正上方；
光照接收板，设于所述待测玻璃纤维的正下方，且所述光照接收板与玻璃纤维的距离小于或者大于合格玻璃纤维的焦距；
多个光照度传感器，设于所述光照接收板上；以及
微型计算机，包括输入端和输出端，所述输入端与所述多个光照度传感器连接，所述输出端与玻璃纤维自动调节装置连接。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维线密度在线测量装置，其特征在于：所述微型计算机连接有触摸屏或者带有键盘的LCD液晶屏。
3.根据权利要求2所述的玻璃纤维线密度在线测量装置，其特征在于：所述触摸屏或者带有键盘的LCD液晶屏连接有LED报警灯。
4.根据权利要求1或2或3所述的玻璃纤维线密度在线测量装置，其特征在于：所述玻璃纤维自动调节装置为漏板温度调节器和拉丝流量修正调节器。
5.根据权利要求1或2或3所述的玻璃纤维线密度在线测量装置，其特征在于：所述微型计算机为51系列单片机或者ARM处理器或者PLC处理器。
6.根据权利要求1或2或3所述的玻璃纤维线密度在线测量装置，其特征在于：所述的光照度传感器为BH1750FVI芯片。
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| CN201320893097.4U CN203908901U (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 玻璃纤维线密度在线测量装置 |
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| CN (1) | CN203908901U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10690485B2 (en) | 2017-03-14 | 2020-06-23 | Vanderbilt University | System and method for determining tow parameters |
| US10859480B2 (en) | 2017-03-14 | 2020-12-08 | Vanderbilt University | System and method for determining linear density of carbon fiber |
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2013
- 2013-12-31 CN CN201320893097.4U patent/CN203908901U/zh not_active Expired - Fee Related
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