本发明属于碳纤维生产设备,特别是涉及一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统。
背景技术:
1、碳纤维具有优良的力学性能,被誉为2l世纪的新型材料。因其具有模量高、强度大、比重小、耐高温、抗疲劳、抗腐蚀等一系列优异的性能,其与先进树脂形成的复合材料在现代航空航天尖端技术领域及体育休闲用品、土木建筑、电子产品、医疗器械等领域有着广泛的应用。
2、其中上浆工序是碳纤维经过表面处理后收绕成卷成为碳纤维成品前的最后一道工艺工序。上浆工序的主要作用是对碳纤维进行集束、对碳纤维起到保护作用,减少摩擦,同时通过上浆可以改善碳纤维和树脂之间的化学结合,提高复合材料的界面性能。因此作为上浆工序工艺控制点之一,上浆槽温度控制的精准度与及时性就显得尤为重要。高原地区气温季节性变化特征明显,昼夜温差大,人工上浆槽温度控制难度大,并且在人工测温过程中,往往存在因检测位置,方式不一致,造成的人为误差,更有甚者存在调整不及时情形,因此一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统就显得尤为重要。
技术实现思路
1、本发明目的在于解决背景技术中提出的问题,提供一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统。
2、为了实现本发明目的,本发明公开了一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统,包括上浆槽、在线温度检测装置、控制器t和温度自动控制调节系统;上浆槽用于上浆剂贮存,其外壁适配有夹套及盘管;在线温度检测装置为液体温度传感器s,用于在线上浆槽内温度检测;控制器t用于将液体传感器s测得上浆槽温度值通过温度变送器x换算为标准电流,并对换算后的电流计算、分类并初步判定为可调节情况及非可调节情况;对于可调节情况,通过调整温度自动控制调节系统中蒸汽阀门开度来实现上浆槽温度调节,其中对于严重超温现象,调整蒸汽供给阀开度为零;对于非可调节情况,则无需对蒸汽阀门进行任何调节。
3、进一步地,上浆槽呈底部斜坡式梯形结构,上浆槽底部及外壁均为夹套设计,为保证加热均匀性,夹套内部盘管绕上浆槽以平行方式均匀平铺环绕,盘管内通入循环保温介质流通。
4、进一步地,液体温度传感器s用于检测上浆槽内前、中、后位置处上浆剂温度,各个液体温度传感器s安装高度需位于上浆槽中部且保持在同一线上,避免因检测位置不同造成的误差。
5、进一步地,液体温度传感器s采用不锈钢材质,防水、防潮和防锈,且温度传感器探头处加装过滤网以避免上浆槽中碳纤维毛碎丝附着于探头上,干扰检测结果。
6、进一步地,控制器t包括温度变送器x、计算机及基于dcs的控制系统;液体温度传感器s信号与温度变送器x相连,温度变送器x与适配有dcs控制系统的计算机相连,液体温度传感器s测得的温度经过温度变送器x翻译为4-20ma的标准电流ima,后发送至适配有dcs控制系统的计算机;计算机中存储有标准信号值,共8档,并在计算机中对所测的三处标准电流值进行平均值计算处理后,对平均电流值进行逻辑分析归类,初步判定为可调节情况及非可调节情况。
7、进一步地,温度自动控制调节系统包括换热器及附属蒸汽供给阀门;保温介质经换热器后流入上浆槽盘管,换热器中加热介质为蒸汽;蒸汽供给阀门用于控制换热器中加热介质的进入量,其信号与适配有dcs控制系统的计算机相连;温度自动控制调节系统针对上述判定为可调节的情况,将实际检测到的电流值与存储的电流范围进行比对后,计算机通过dcs控制系统对蒸汽供给阀门开度进行调节,保温介质温度调节后,进而实现上浆槽温度调整。
8、进一步地,标准电流ima、蒸汽阀门开度调整关系表如下:
9、
10、
11、基于七档范围分别进行对应的蒸汽供给阀开度进行调整。
12、与现有技术相比,本发明的显著进步在于:本发明可以实现高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温,提升高原地区碳纤维生产产线的稳定性及自动化程度。
13、为更清楚说明本发明的功能特性以及结构参数,下面结合附图及具体实施方式进一步说明。
1.一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统,其特征在于,包括上浆槽、在线温度检测装置、控制器t和温度自动控制调节系统;所述上浆槽用于上浆剂贮存,其外壁适配有夹套及盘管;所述在线温度检测装置为液体温度传感器s,用于在线上浆槽内温度检测;所述控制器t用于将液体传感器s测得上浆槽温度值通过温度变送器x换算为标准电流,并对换算后的电流计算、分类并初步判定为可调节情况及非可调节情况;对于可调节情况,通过调整温度自动控制调节系统中蒸汽阀门开度来实现上浆槽温度调节,其中对于严重超温现象,调整蒸汽供给阀开度为零;对于非可调节情况,则无需对蒸汽阀门进行任何调节。
2.根据权利要求1所述的一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统,其特征在于,所述上浆槽呈底部斜坡式梯形结构,上浆槽底部及外壁均为夹套设计,为保证加热均匀性,夹套内部盘管绕上浆槽以平行方式均匀平铺环绕,盘管内通入循环保温介质流通。
3.根据权利要求1所述的一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统,其特征在于,所述液体温度传感器s用于检测上浆槽内前、中、后位置处上浆剂温度,各个液体温度传感器s安装高度需位于上浆槽中部且保持在同一线上,避免因检测位置不同造成的误差。
4.根据权利要求3所述的一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统,其特征在于,所述液体温度传感器s采用不锈钢材质,防水、防潮和防锈,且温度传感器探头处加装过滤网以避免上浆槽中碳纤维毛碎丝附着于探头上,干扰检测结果。
5.根据权利要求1或3所述的一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统,其特征在于,所述控制器t包括温度变送器x、计算机及基于dcs的控制系统;液体温度传感器s信号与温度变送器x相连,温度变送器x与适配有dcs控制系统的计算机相连,液体温度传感器s测得的温度经过温度变送器x翻译为4-20ma的标准电流ima,后发送至适配有dcs控制系统的计算机;所述计算机中存储有标准信号值,共8档,并在计算机中对所测的三处标准电流值进行平均值计算处理后,对所述平均电流值进行逻辑分析归类,初步判定为可调节情况及非可调节情况。
6.根据权利要求2所述的一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统,其特征在于,所述温度自动控制调节系统包括换热器及附属蒸汽供给阀门;保温介质经换热器后流入上浆槽盘管,换热器中加热介质为蒸汽;蒸汽供给阀门用于控制换热器中加热介质的进入量,其信号与适配有dcs控制系统的计算机相连;所述温度自动控制调节系统针对上述判定为可调节的情况,将实际检测到的电流值与存储的电流范围进行比对后,计算机通过dcs控制系统对蒸汽供给阀门开度进行调节,保温介质温度调节后,进而实现上浆槽温度调整。
7.根据权利要求6所述的一种用于高原地区碳纤维生产过程中上浆槽自动控温系统,其特征在于,标准电流ima、蒸汽阀门开度调整关系表如下:
