一种玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定装置及测定方法与流程

本发明涉及玻纤生产技术领域，尤其涉及一种玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定装置及测定方法。

背景技术：

玻璃纤维拉丝时，一般需要在其表面涂覆浸润剂，浸润剂原材料及配方技术是体现各类玻纤制品(包括纱、布、毡)内在质量的关键技术，已经成为各大玻纤生产企业保持可持续发展的核心竞争力之一。

玻璃纤维生产过程中基本上采用水冷却，由于要在表面涂覆浸润剂，所以基本上绝大多数的玻璃纤维产品的含水量较高，都需要进行烘干，去除纱线表面的水分，以达到出厂含水指标。更为重要的是，烘干的过程也是表面浸润剂内各个组分反应的过程，化学反应的彻底及完整性直接影响了玻璃纤维产品的使用性能和机械性能。玻璃纤维行业内，通常通过监控原丝饼内部温度的变化情况，来表征烘干的效果及浸润剂成膜化学反应的程度。

一般而言，烘干过程包括排湿、升温、固化成膜三个阶段，其中，固化成膜是烘干的最后阶段，直接影响烘干的效果和最终产品的质量，故需要建立一种评价玻璃纤维原丝饼烘干成膜时间的测试方法，同时设计开发一套相关的装置，以达到监控烘干质量的目的。

技术实现要素：

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定装置及测定方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定装置，所述测定装置包括基座、检测机构、数据传输模块和终端，其中，所述检测机构包括温度传感探针和信号处理器，所述检测机构固定在所述基座内，且所述温度传感探针的检测端穿过所述基座设置；所述温度传感探针的输出端与所述信号处理器信号连接，所述信号处理器通过所述数据传输模块与所述终端信号连接；所述终端中设置有数据分析单元。

其中，所述基座包括基座本体和等间隔固定在所述基座本体的第一端边部的至少三个支杆，所述基座本体的第二端设置有空腔，所述检测机构位于所述空腔内，且所述温度传感探针的检测端穿过所述基座本体的第一端设置。

其中，所述基座本体的侧壁上设置有观察窗，所述观察窗穿透至所述空腔设置。

其中，所述检测机构还包括保护罩，所述检测机构位于所述保护罩内，且所述温度传感探针的检测端穿过所述保护罩的一端设置，所述保护罩与所述基座可拆卸连接。

其中，所述保护罩包括壳体和可拆卸地设置在所述壳体一端的端盖，所述检测机构位于所述壳体内。

其中，所述壳体的外周设置有外螺纹，所述腔体内周设有内螺纹，用于将所述壳体与所述基座可拆卸的连接。

其中，所述检测机构还包括存储器，所述存储器与所述信号处理器的输出端信号连接。

其中，所述温度传感探针为热电阻探针或金属热电偶探针。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定方法，所述测定方法利用如上所述的测定装置实现。

其中，所述测定方法包括：

将所述基座及所述温度传感探针插入待烘干的玻纤原丝饼上后，将待烘干的玻纤原丝饼送入烘干设备；

所述信号处理器实时接收所述温度传感探针的检测信号，并转换为数字信号，通过所述数据传输模块发送至所述终端。

本发明的玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定装置结构简单、体积小巧、操作方便，其测定方法简单有效，测量准确性高，有助于研发人员对玻纤原丝饼烘干成膜时间进行实时监控，有利于提高产品质量，提升纱线的顺畅性，减少纱线毛羽和发黄的问题。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本发明的测定装置的示意图；

图2示例性地示出了基座的结构示意图；

图3示例性地示出了图2的a-a剖视图；

图4示例性地示出了温度传感探针的结构示意图；

图5示例性地示出了本发明的测定方法的流程图；

图6示例性地示出了15kg重的玻纤原丝饼烘干成膜过程中的时间温度变化曲线；

图7示例性地示出了17kg重的玻纤原丝饼烘干成膜过程中的时间温度变化曲线；

图8示例性地示出了32kg重的玻纤原丝饼烘干成膜过程中的时间温度变化曲线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明公开了一种玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定装置及测定方法，采用带有空腔和支杆的基座固定检测机构，以便确保温度传感探针在玻纤原丝饼上的位置，确保温度检测和对温度变化情况计时的准确性，同时利用信号处理器对温度传感探针检测到的电信号实时转换为数字信号并发送至终端，由终端对温度检测值及玻纤原丝饼的温度变化情况进行分析、处理，以便工作人员可以直接查看实时检测结果以及对检测结果的分析情况，例如玻纤原丝饼在烘干成膜过程中的温度变化情况、烘干成膜时间等。另外，还采用了保护罩对检测机构进行保护，既保证了检测机构的使用寿命，又保证了温度传感探针在基座上的安装稳定性。该测定装置结构简单、体积小巧，其测定方法操作简单，测定结果准确性高，利于对产品质量的提高。

下面结合附图，对根据本发明所提供的玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定装置及测定方法进行详细描述。

图1示出了本发明的玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定装置的一种示意图，参照图1所示，该测定装置包括基座1、检测机构2、数据传输模块3和终端4。其中，检测机构2包括温度传感探针21和信号处理器22，检测机构2固定在基座1内，且温度传感探针21的检测端穿过基座1设置，基座1用于将温度传感探针21固定在待烘干的玻纤原丝饼上，温度传感探针21用以实时检测玻纤原丝饼在烘干过程中的温度变化。温度传感探针21的输出端与信号处理器22信号连接，信号处理器22通过数据传输模块3与终端4信号连接。信号处理器22用于将温度传感探针21实时检测到的温度电信号转换为数字信号，并通过数据传输模块3发送至终端4。

终端4为便携式移动终端，例如笔记本电脑或平板电脑，也可以是固定式操作终端，例如，台式电脑或带显示器和控制器的其它终端电子设备。具体地，终端4中设置有数据分析模块，用于对信号处理器22转换后的数字信号进行统计、分析，便于工作人员查看和作为技术参考。具体地，终端4中的数据分析模块包括数据读取处理单元、温度时间曲线绘制单元和数据显示输出单元等。

其中，数据传输模块3可以为有线传输模块，也可以为无线传输模块，例如蓝牙传输模块或wifi传输模块；还可以是可移动读取模块，例如，移动硬盘或u盘。

图2示出了本发明的基座1的一种具体实施例的结构示意图，图3为图2的a-a剖视图，综合图2和图3所示，在发明中，基座1包括基座本体11和等间隔固定在基座本体11的第一端边部的至少三个支杆12。具体地，在基座本体11的第二端设置有空腔111，检测机构2位于空腔111内，并且检测机构2的温度传感探针21的检测端穿过基座本体11的第一端设置。在本实施例中，基座本体11的第一端边部均匀分布有四个支杆12，在基座11的第一端中部设置有贯通至空腔111的通孔113，检测机构2位于空腔111内，其检测机构2的温度传感探针21的检测端穿过通孔113设置。进一步的，支杆12为硬质支杆，以便保证温度传感探针21在待烘干的玻纤原丝饼上的安装稳定性。

在图2所示的实施例中，基座本体11的侧壁上设置有观察窗112，观察窗112穿透至空腔111设置，用以观察检测机构2的安装位置。示例性地，观察窗112的形状可以为矩形或长圆形。在一个可选的实施例中，在观察窗112的一侧或两侧设置刻度尺，以便进一步确定检测机构的安装位置。

考虑到检测机构2与基座1之间的连接稳定性以及在使用过程中的稳定性等，避免检测机构2在空腔111内晃动，尤其考虑到检测机构2的信号处理器22的稳定性和使用寿命，检测机构2与基座1之间可以通过其它连接结构进行连接固定，例如在检测机构2的外部套设保护件，通过该保护件将检测机构2的信号处理器22在空腔111内限位保护。

图4示出了检测机构2的一种具体实施例的结构示意图，在本实施例中，检测机构2还包括保护罩24，检测机构2通过保护罩24固定在基座1的空腔111内。具体地，检测机构2位于保护罩24内，并且温度传感探针21的检测端穿过保护罩24的一端设置，保护罩24与基座1可拆卸连接。

在本实施例中，保护罩24包括壳体241和可拆卸地设置在壳体241一端的端盖242，检测机构2位于壳体241内，端盖242对检测机构2进行覆盖保护和限位。

在一个可选的实施例中，在壳体241的外周设置有外螺纹，用于与基座1可拆卸连接。具体地，在基座1的空腔111内部设置有与之相匹配的内螺纹，在安装使用过程中，只需将检测机构2放置在壳体241内后，安装端盖242，再将装有检测机构2的保护罩24放入空腔111内，令温度传感探针21的检测端伸出通孔113，然后旋转保护罩24，将保护罩24的壳体241与基座1螺纹连接，并在旋转保护罩24的过程中，通过观察窗112实时观察保护罩24的旋进位置，确保检测机构2安装稳定，并保证温度传感探针21伸出基座1之外足够长度，以保证检测的稳定性和准确性。

返回图1所示，在本发明的测定装置中，检测机构2还包括存储器23，用于实时存储温度传感探针21的检测结果。示例性地，存储器23与信号处理器22的输出端信号连接，信号处理器22将温度传感探针21检测到的电信号转换为数字信号后，实时发送至存储器23中存储，并通过数据传输模块3发送至终端4中进行分析处理。

示例性地，温度传感探针21可以为热电阻探针或金属热电偶探针。温度传感探针21的本体为圆柱形棒状结构，其检测端为细柱状结构，检测端的剪短为锥形结构，以便于插入待烘干的玻纤原丝饼内。示例性地，温度传感探针21的检测端的长度可选为200mm、100mm、70mm以及其它能适于检测的长度规格。而最终安装后，温度传感探针21的检测端露出基座1外的长度可以为50mm、30mm、25mm等。

相适应于上述玻纤原丝饼烘干成膜的测定装置，本发明还提供了一种玻纤原丝饼烘干成膜时间的测定方法，该测定方法利用如以上内容所述的测定装置实现。

图5示出了该测定方法的一种实施流程图，参照图5所示，该测定方法包括：

步骤a1：将基座1的支杆12及温度传感探针21的检测端插入待烘干的玻纤原丝饼上后，将待烘干的玻纤原丝饼送入烘干设备，同时启动信号处理器22和终端4；

步骤a2：信号处理器22实时接收温度传感探针21的检测信号，并转换为数字信号，通过数据传输模块3发送至终端4。

在玻纤原丝饼烘干以及烘干成膜时间测定的实际操作过程中，具体包括如下步骤：

先将成型良好、预设重量的玻纤原丝饼挂放于用于进入烘箱的原丝小车上，将测定装置基座1的支杆12及温度传感探针21的检测端插入玻纤原丝饼上，保证插入稳定；然后将原丝小车送如烘箱，对玻纤原丝饼进行烘干；

在烘干过程中，信号处理器22实时接收温度传感探针21的检测信号，并转换为数字信号后输送至存储器23进行存储，同时通过数据传输模块3输送至终端4；

终端4中的数据分析模块对接收到的数字信号读取后进行分析处理，通过温度时间曲线绘制模型绘制成时间-温度曲线，并通过数据显示单元输出显示到屏幕或者显示模块上。具体地，该时间-温度曲线包括升温阶段、烘干阶段和成膜阶段。

图6是15kg重的玻纤原丝饼烘干过程的时间-温度曲线，图7是17kg重的玻纤原丝饼烘干过程的时间-温度曲线，图8是32kg重的玻纤原丝饼烘干过程的时间-温度曲线。

由图6所示的曲线可以看出，15kg的玻纤原丝饼在烘干过程中，其升温阶段从原丝小车进入烘箱开始持续至低135min(图6中的a点)，烘干阶段从第135min持续至第490min(图6中的b点)，成膜阶段从第490min持续至第872min(图6中的c点)；通过差减法可得，15kg的玻纤原丝饼烘干过程的升温阶段、烘干阶段和成膜阶段的时间依次为135min、355min和382min。

由图7所示的曲线可以看出，17kg的玻纤原丝饼在烘干过程中，其升温阶段从原丝小车进入烘箱开始持续至低290min(图7中的d点)，烘干阶段从第290min持续至第810min(图7中的e点)，成膜阶段从第810min持续至第1140min(图7中的f点)；通过差减法可得，17kg的玻纤原丝饼烘干过程的升温阶段、烘干阶段和成膜阶段的时间依次为290min、520min和330min。

由图8所示的曲线可以看出，32kg的玻纤原丝饼在烘干过程中，其升温阶段从原丝小车进入烘箱开始持续至低450min(图8中的g点)，烘干阶段从第450min持续至第1152min(图8中的h点)，成膜阶段从第1152min持续至第1500min(图8中的i点)；通过差减法可得，32kg的玻纤原丝饼烘干过程的升温阶段、烘干阶段和成膜阶段的时间依次为450min、702min和348min。

由此可见，本发明公开的测定装置和测定方法能适用于不同种类和不同种类规格的玻纤原丝饼烘干成膜时间检测，保障玻纤原丝饼在烘箱内的烘烤时间恰到好处，有利于玻纤原丝饼质量的精准控制。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。