专利名称：一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及化纤行业中在加热条件下动态测量化纤长丝张力的一种装 置，该类仪器通过加热化纤丝，并动态拉伸测量其内部应力的变化，该力值的变化反映的是 化纤丝内部分子结构的疏密程度，并可预测后期加工中的染色性能。该仪器测量丝线上的张力，丝线被加热到规定的温度和在一定的牵伸比下拉伸。 试验过程中，定期抽样测量丝线张力，最后得到拉伸张力的平均值和变异系数及各种图表。
背景技术：
对一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置的研究，突破了重要部件 的关键技术，主要对预张力控制装置、测力装置、电加热装置、主控制方式、牵伸罗拉控制模 式、速度曲线F-V、计算机数据图表处理等做了深入研究与实践，取得了一定成效。经过研 究，我们知道，该装置测试的指标能从本质上反映化纤长丝的加工质量，并可预测后期加工 中的染色性能，对化纤企业了解产品质量，改进生产工艺等具有重要意义。
发明内容本实用新型目的是提供一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置。根 据名义线密度设定预张力的大小，通过计算机输入名义线密度，计算出要设定的预张力大 小，再经串行口将设定值送到预张力恒定控制装置。通过张力检测和电磁控制构成闭环控 制系统以达到保持丝线恒定张力的目的。具体地说，一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置，包含一个预张 力恒定控制装置，一个输入导丝装置及传动机构，一个测力装置、一个电加热装置和一个输 出导丝装置及传动机构；并且上述机构按照测量长丝经过的路径依次布置；在测力装置的 测力传感器上连接有数据采集装置和处理机。所述的一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置，其特征在于预张力 恒定控制装置位于整个装置壳体的一侧，输入导丝装置及传动机构位于预张力恒定控制装 置上部一侧并且两者之间设有张力支撑轮，测力装置位于输入导丝装置及传动机构一侧并 且其下为电加热装置，电加热装置下部为一个输出导丝装置及传动机构，在测力装置的测 力传感器上连接有数据采集装置和处理机。本实用新型装置通过加热化纤丝，并动态拉伸测量其内部应力的变化，该力值的 变化反映的是化纤丝内部分子结构的疏密程度，这也预示着化纤丝的可染性。就是因为这 一特性，该装置具有一定的市场价值。
图1为本实用新型工作原理图。图2为本实用新型结构原理图。
具体实施方式
附图1、2给出了本实用新型一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装 置，包含一个预张力恒定控制装置1，一个输入导丝装置及传动机构4，一个测力装置2、一 个电加热装置3和一个输出导丝装置及传动机构5 ；并且上述机构按照测量长丝经过的路 径依次布置；在测力装置2的测力传感器上连接有数据采集装置和处理机。预张力恒定控 制装置1位于整个装置壳体的一侧，输入导丝装置及传动机构4位于预张力恒定控制装置1 上部一侧并且两者之间设有张力支撑轮，测力装置2位于输入导丝装置及传动机构4 一侧 并且其下为电加热装置3，电加热装置3下部为一个输出导丝装置及传动机构5。根据名义线密度设定预张力的大小，通过计算机输入名义线密度，计算出要设定 的预张力大小，再经串行口将设定值送到预张力恒定控制装置。检测和控制构成闭环控制 系统以达到保持丝线恒定张力的目的。测力传感器以应变片电桥输出信号，配合调制解调 放大电路输出，采用12位A/D转换器及程控放大器进行信号的处理和控制，以达到测试精 度的要求。电加热装置设计为一套独立工作的组件，包括任意温度设定、数码显示、温度控 制、电加热管、温度传感器等。采用多路PID控制模式，温控仪表通过热电偶多点检测和多 路控制的电磁加热方式，以达到恒温控制的目的。温度设定和显示可以由温控仪表设定和 显示，也可以直接受计算机控制设定和给出温度显示值。输入导丝装置及传动机构4和输出导丝装置及传动机构5均包括导丝辊、主辊各 一套。导丝辊上有10个导丝槽，目的在于防止丝线滑动。输入导丝辊配合主辊导丝并逆时 针转动，输出导丝辊配合主辊导丝并顺时针转动。其中的传动机构采用伺服驱动系统，速度 控制模式运行，目的在于提高控制速度的精度、稳定性。输入速度和输出速度根据测试条件 和材料的牵伸倍数按预定的牵伸比可在有效速度范围内任意设定使用。测力装置以应变片电桥输出信号，配合调制解调放大电路输出，采用12位A/D转 换器及程控放大器进行信号的处理和控制，以达到测试精度的要求。电加热装置设计为一 套独立工作的组件，包括任意温度设定、数码显示、温度控制、电加热管、温度传感器等。采 用多路PID控制模式，温控仪表通过热电偶多点检测和多路控制的电磁加热方式，以达到 恒温控制的目的。温度设定和显示可以由温控仪表设定和显示，也可以直接受计算机控制 设定和给出温度显示值。输入/输出导丝装置包括输入/输出的导丝辊、主辊各一套。导丝 辊上有10个导丝槽，目的在于防止丝线滑动。输入导丝辊配合输入辊导丝并逆时针转动， 输出导丝辊配合输出辊导丝并顺时针转动。传动机构采用伺服驱动系统，速度控制模式运 行，目的在于提高控制速度的精度、稳定性。输入速度和输出速度根据测试条件和材料的牵 伸倍数按预定的牵伸比可在有效速度范围内任意设定使用。其工作原理是丝线通过导丝环引入到预张力恒定控制装置，经过输入导丝装置 和输入辊以一定速度牵引丝线，再经测力装置后喂入电加热装置，输出导丝辊及输出辊按 预定拉伸比的速度拉伸。此时通过测力装置中的测量电桥输出力值的变化，经信号放大电 路的预处理后，进行数据采集，并将数据送到处理机进行平均张力等指标的计算和图表的处理。本实用新型涉及在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的一种装置，包含一个 预张力恒定控制装置，一个测力装置，一个电加热装置和一个输入/输出导丝装置，两套动 态拉伸的传动机构。[0016] 下位机控制采集数据，上传计算机处理数据，通过计算分析，给出测试结果和各种 图表。
权利要求1.一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置，包含一个预张力恒定控制装 置(1)，一个输入导丝装置及传动机构(4)，一个测力装置(2)、一个电加热装置(3)和一个 输出导丝装置及传动机构(5)；并且上述机构按照测量长丝经过的路径依次布置；在测力 装置(2)的测力传感器上连接有数据采集装置和处理机。
2.根据权利要求1所述的一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置，其特 征在于预张力恒定控制装置(1)位于整个装置壳体的一侧，输入导丝装置及传动机构(4) 位于预张力恒定控制装置(1)上部一侧并且两者之间设有张力支撑轮，测力装置(2)位于 输入导丝装置及传动机构(4) 一侧并且其下为电加热装置(3)，电加热装置(3)下部为一个 输出导丝装置及传动机构(5)。
3.根据权利要求1或2所述的一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置， 其特征在于预张力恒定控制装置(1)上设有通过计算机输入名义线密度并将设定值送到 预张力恒定控制装置的串行口。
4.根据权利要求1或2所述的一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置， 其特征在于测力装置(2)的测力传感器以应变片电桥输出信号，配合调制解调放大电路 输出，采用12位A/D转换器及程控放大器进行信号的处理和控制。
5.根据权利要求1或2所述的一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置， 其特征在于电加热装置(3)为一套独立工作的组件，并包括任意温度设定、数码显示、温 度控制、电加热管、温度传感器；采用多路PID控制模式，温控仪表通过热电偶多点检测和 多路控制的电磁加热方式。
6.根据权利要求1或2所述的一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置， 其特征在于输入导丝装置及传动机构(4)和输出导丝装置及传动机构(5)均包括输入或 输出的导丝辊、主辊各一套，导丝辊上有10个防止丝线滑动导丝槽。
7.根据权利要求6所述的一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置，其特 征在于输入导丝装置及传动机构(4)和输出导丝装置及传动机构(5)中的传动机构采用 伺服驱动系统。
专利摘要本实用新型提供一种在加热条件下动态拉伸测量化纤长丝张力的装置。它包含一个预张力恒定控制装置，一个输入导丝装置及传动机构，一个测力装置、一个电加热装置和一个输出导丝装置及传动机构；并且上述机构按照测量长丝经过的路径依次布置；在测力装置的测力传感器上连接有数据采集装置和处理机。本实用新型装置通过加热化纤丝，并动态拉伸测量其内部应力的变化，该力值的变化反映的是化纤丝内部分子结构的疏密程度，这也预示着化纤丝的可染性。就是因为这一特性，该装置具有一定的市场价值。
文档编号G01L5/10GK201897516SQ20102061458
公开日2011年7月13日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者杨晓峰, 高玉亭 申请人:陕西长岭纺织机电科技有限公司