Измеритель влажности волокна в кипах.
В зависимости от условий транспортировки и хранения кипы волокна весом 200 ¸ 250 кг могут иметь влажность от 8 % до 20%. В процессе трепания, рыхления, прочеса, лентообразования и прядения волокно подсыхает до равновесной влажности порядка 6 ¸ 10%. В результате этого фактический выход волокна снижается по весу на 1 ¸ 8%. В связи с этим возникает необходимость при приемки кип на текстильные фабрики измерять влажность волокна. По известному выражению относительная влажность m волокна (или волокнистого материала) определяется как
m = (Gвл – Gсух)×100/Gвл = (1 – Gсух/Gвл)×100, где Gвл и Gсух – вес соответственно влажного и сухого волокна. Так как G = ρV где ρ – плотность, а V – объем волокна, то m = (1 – ρсух/ρвл)100 Отсюда следует, что на результаты измерения влажности влияет плотность волокна, т. к. она зависит от усилия пресса при формировании кип одного и того же объема. Экспериментально установлено, что зависимость выходного сигнала Іm емкостного преобразователя от влажности m волокна с различной плотностью ρ (рис. 6.13) описывается выражение
Іm = m1,48ρ В этом случае абсолютная ошибка измерения влажности без учета влияния плотности может достигать 5 – 7% относительной влажности волокна. Для оценки возможности использования ИК ОЭП в качестве измерителя плотности волокнистой массы была экспериментально установлена зависимость энергетической яркости Bотр1 однократно отраженного от волокна потока излучения в зависимости от угла β взаимного расположения источника и приемника излучение – ИК светодиода и фотодиода:
Βотр1 = B0е – tgβ/2μ(β) /sin β, где B0 – яркость излучаемого светодиода потока; μ(β) – индикатриса рассеивания. В эксперименте угол β измеряется от 0° до 180° при фиксированном расстоянии между светодиодом и фотодиодом. Результаты эксперимента и расчеты на ПЭВМ позволили сделать вывод, что наибольшая чувствительность ИК ОЭП плотности волокнистой массы имеет место при значении β = 42º ¸ 45º. На рис. 6.14 приведены экспериментально полученные зависимости выходного сигнала Іρ от плотности ρ волокна, его влажности m и угла β. Из графиков видно, что ошибка измерения плотности ρ волокна от его влажности m не превышает 0,005 г/см3. Максимальная чувствительность к плотности волокна наблюдается при β = 45º, а минимальная при β = 0º и β = 90° Пренебрегая малой нелинейностью характеристики зависимость Іρ = ƒ(ρ) может быть записана в виде Іρ = А – kρ, где А и k – коэффициенты, зависящие от элементной базы оптопары. Тогда Іm = m1,48(А – Іρ) / k, а влажность m волокна, скорректированная по значению его плотности ρ, будет Структурная схема двухканального измерителя влажности волокна в кипах (рис. 6.15) содержит датчик влажности ЕД и генератор высокой частоты ГВИ, подключенные по входам измерительной схемы ИС, токовый выход Іm, который посредством усилителя УС1 и фильтра высокой частоты ВФ1 подсоединен к первому входу делителя Д. Канал коррекции по плотности волокна имеет ИК-светодиод СД, питание которого импульсами тока, формируемыми с помощью импульсного генератора ИГ и импульсного усилителя тока ИУТ. Фотодиод ФД оптопары через усилитель УС2, фильтр высоких частот ВФ2 и блок вычитания БВ связан со вторым входом делителя Д. На задающий вход блока вычитания БВ подается напряжение, соответствующее значению коэффициента А. Частное отделения сигналов от измерения влажности и плотности волокна в кипе с выхода делителя Д, поступают на вход корнеизвлекателя КИ, а значение скорректированной по плотности влажности отображается на измерительном приборе ИП.
Рис. 6.15. Структура двухканального влагомера Конструктивно емкостной и оптоэлектронный преобразователи размещены в наконечнике зонда (рис. 6.16), который вводится в волокно кипы. Емкостной преобразователь ЕД выполнен в виде гребенчатой формы плоского конденсатора, а светодиод СД и фотодиод ФД установлены в зонде под углом 45° по отношению друг к другу. Все остальные блоки устройства размещены в корпусе носимого измерителя влажности. Рис. 6.16. Конструкция зонда для измерения влажности волокна в кипах ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|