Текстиль является важной опорой нашей экономики и важным источником иностранной валюты для экспорта. Современное ткацкое оборудование является гарантией высокой производительности текстильного производства. Современное ткацкое оборудование собирает результаты прецизионной обработки машин, электроэлектроники, гидравлики, пневматической, приборной, масляной ванны, * смазки, компьютерного управления в теле, сложных многодисциплинарных научно - технических разработок. Процесс шлихтования - это сердце текстильной фабрики, « прядильная минута, тканевая машина», снаружи также есть хорошая прядильная паста, равная текстильной половине слова. Тем не менее, шлифовальная машина является основой для достижения цели процесса шлифования, как различные датчики « нервной системы» в шлифовальной машине является важным звеном для достижения автоматического обнаружения и управления различными технологическими целями, является конкретным проявлением электронной технологии в области электромеханической физики современной текстильной промышленности, является важным признаком того, что современная шлифовальная машина отличается от традиционной шлифовальной машины. Тенденция развития современной шлифовальной машины - это автоматизация (автоматическое обнаружение и управление) и информатизация (согласно своевременной, точной, всеобъемлющей, буквальной, графической, сетевой обратной связи и обработки). Использование датчиков является предпосылкой для автоматизации и информационного строительства современной шлифовальной машины. Текстильные инженеры и техники должны отказаться от прежней концепции « разделения технического обслуживания машин и технического обслуживания электроприборов друг от друга, разделения управленческого персонала, технологического персонала и персонала по техническому обслуживанию оборудования», чтобы адаптироваться к новой ситуации « электромеханической физики, взаимного проникновения процессов и оборудования, взаимного слияния». Освоение датчиков этой высокотехнологичной техники в конкретном применении на шлифовальной машине может помочь техническому персоналу освоить общую производительность оборудования, заложить основу для обслуживания оборудования, технической трансформации и обновления продукта. Поэтому необходимо изучить конкретное применение датчика на самошлифовальной машине.

Основные типы и характеристики датчиков, используемых в шлифовальной машине

1.1 Определения и основные виды

В соответствии с домашним стандартом GB7665 - 87 пара датчиков определяется как устройство или устройство, которое чувствует измеренный и преобразованный в доступный сигнал в соответствии с установленным порядком и обычно состоит из чувствительных и преобразующих элементов. Датчик - это своего рода устройство обнаружения и отвечает требованиям передачи, обработки, хранения, отображения, записи и управления информацией, поэтому это предпосылка обнаружения и автоматического управления и информатизации. Датчики, используемые в новой шлифовальной машине в соответствии с принципом работы: разделены на сопротивление (в основном термочувствительность, влажность и т. Д.), индуктивность, Холл, ультразвук, тензодатчики, фотоэлектрические и другие датчики. Разделение по измеренной физической величине: мощный, смещенный, скорость, температура, влажность и угол и другие датчики.

1.2 Оценка эффективности

Производительность датчика измеряется его статическими и динамическими характеристиками, основными параметрами которых являются: линейность, чувствительность, разрешающая способность и гистерезис. Динамические характеристики обычно выражаются ступенчатой и частотной реакцией.

Применение датчиков в новой шлифовальной машине

Датчик на новой шлифовальной машине используется для диаметра отжима меридиана, скорости отлива, температуры сушилки и желоба, натяжения во всех областях, удлинения во всех областях, скорости работы, обнаружения и так далее.

2.1 Платиновый термоэлектрический датчик температуры для измерения и контроля температуры

2.1.1 Выбор датчика

В промышленных применениях обнаружение температуры имеет как термопару, так и терморезистор в двух формах, термопара, как правило, подходит для измерения более высоких температур выше 500 °C. Для средних и низких температур ниже 500 °C выходной термоэлектрический потенциал термопары очень мал, что требует от усилителей вторичных приборов, антиинтерференционных мер и т. Д., Иначе трудно достичь измерения; Кроме того, в более низких температурах относительные ошибки, вызванные изменением температуры на холодном конце, также очень заметны. Поэтому для измерения средних и низких температур лучше использовать терморезистор температуры. Температура сушки в сушилке шлифовальной машины, как правило, ниже 150°C, температура суспензии меньше или равна 100°C, поэтому можно использовать термоэлектрический резистивный датчик.

2.1.2 Принцип измерения температуры и выбор терморезисторных датчиков

Термическое сопротивление измеряется температурой на основе теплового эффекта сопротивления, то есть свойства сопротивления тела изменяются с изменением температуры. Таким образом, достаточно измерить изменение сопротивления термоэлектрического сопротивления чувствительности, чтобы измерить температуру. Существуют два основных типа металлических терморезисторов и полупроводниковых терморезисторов. Металлотермическое сопротивление характеризуется точным измерением, хорошей стабильностью, надежной производительностью, его широким применением в инженерном управлении.

Сопротивление и температура могут быть приближены к следующему:

Rt = Rt0 [1+α(tt0)]

В формуле: Rt - сопротивление при температуре t; Rt0 соответствует значению сопротивления при температуре t0 (обычно t0 = O°C); Альфа - это температурная система.

2.1.3 Применение платиновых терморезисторов в шлифовальных машинах

Смазочные машины в основном используют металлические платиновые терморезисторы. Zheng прядильная машина GA308, SUCKER - S432 шлифовальная машина, и другая шлифовальная машина используют Pt - 100 платиновое тепловое сопротивление, диапазон измерения от 0 до 200 °C, Zui большой ток 20 мА, относительно медного сопротивления, высокая точность платинового сопротивления, подходит для нейтральной и окисляющей среды, хорошая стабильность, с определенной нелинейностью, чем выше температура, тем меньше скорость изменения сопротивления.

Датчик температуры платинового терморезистора обнаруживает и в сочетании с контрольным блоком контролирует температуру суспензии, температуру сушки в пределах технологического диапазона. Этот датчик является термисторным датчиком.

2.1.4 Метод определения температуры с помощью платиновых терморезисторов

Температура сушилки или суспензии, определяемая датчиком температуры платинового терморезистора, через выходной сигнал моста пропорциональна температуре сигнала напряжения, через операционный усилитель в преобразователь A / D, аналоговый сигнал напряжения преобразуется в словесный сигнал, подается в процессор микропроцессора через фотоэлектрический сепаратор, разница между фактической температурой и заданной температурой вычисляется процессором в соответствии с установленным порядком, после фотоэлектрического сепаратора, преобразователя D / A и привода образуется аналоговый электрический сигнал; Элемент управления использует отключенный или позиционный режим управления, отключенный режим управления управляется электромагнитным клапаном для открытия и закрытия тонкопленочного клапана, и пар включается, когда температура ниже заданного значения. Этот метод имеет плохую точность обнаружения для сушилки с большой тепловой инерцией и теперь заменен битовым управлением с функцией PID - регулирования.

GA308、 Carlmeyer, Jinda Ju HS20, HS40, Zuke S432 шлифовальная машина и т. Д. Используется таким образом, его особенность заключается в том, что можно линейно регулировать открытие цилиндрового клапана через пропорциональный клапан, контролировать расход пара, то есть чем ближе к заданному значению, тем меньше открывается паровой клапан и наоборот, чтобы контролировать температуру.

2.2 Ультразвуковой датчик смещения для определения диаметра вращения меридиана

Обеспечение обратного натяжения меридиана между меридианами в зоне обмотки является важной частью управления процессом шлихтования. Традиционная шлифовальная машина использует километрическую ленту в сочетании с регулируемым тормозным усилием зажима меридиана для управления натяжением обратной обмотки меридиана, чтобы обеспечить равномерное натяжение обратной обмотки каждого меридиана, чтобы уменьшить белую проволоку, Zuke SUCKER - S432 новая шлифовальная машина AB регулятор натяжения с помощью устройства обнаружения механического натяжения, обратная связь пневматического пропорционального регулирующего клапана по сравнению с заданным значением, выходной сигнал давления для регулирования натяжения обратной обмотки по - прежнему является механическим устройством обратной связи и управления.

Серная машина GA301 прядильной машины Чжэн использует ультразвуковой датчик для определения диаметра обмотки меридиана, а компьютер автоматически регулирует давление в тормозном цилиндре для поддержания постоянного натяжения обмотки. Ультразвуковые датчики используют отражательные свойства ультразвука для пространственных измерений и определения местоположения. Из - за короткого расстояния тестирования его затухание может быть незначительным.

2.3 Мокрые датчики используются для обнаружения скорости отлива, обратной связи

Коэффициент увлажнения пряжи является важным показателем качества пряжи. Коэффициент отлива напрямую влияет на эластичность суспензии, износостойкость шлифовальной пряжи, четкость отверстия ткачества, высокая скорость отлива также приводит к узкой длинной ткани. Это имеет большое значение для обнаружения и контроля скорости отлива. Смазочная машина использует датчик влажного сопротивления для проверки скорости увлажнения шлифовальной пряжи.

2.3.1 Принцип тестирования

Проводимость текстильных материалов варьируется в зависимости от содержания воды, а скорость отлива соответствует следующим соотношениям с сопротивлением пряжи:

W = a + blgr

В формуле: W - коэффициент увлажнения шлифовальной пряжи (%); R для шлихтового сопротивления (M омега); А, В является нормальным, определяется тип волокна, плотность пряжи.

Из - за пропорционального отношения сопротивления и скорости отлива значение сопротивления сильно меняется при небольшом изменении скорости отлива, поэтому измерительные приборы, разработанные в соответствии с этим принципом, могут достигать высокой чувствительности и точности.

2.3.2 Методы тестирования

В качестве увлажняющего датчика гидрометрическое электричество добавляет количественное измерительное напряжение к шлифовальной пряже, с изменением скорости отлива, сопротивление шлифовальной пряжи изменяется, ток через шлифовальную пряжу также изменяется соответствующим образом, изменяющийся ток усиливается в диспетчере и преобразуется в сигнал напряжения, по сравнению с заданным напряжением скорости отлива, затем цепь управления посылает импульсный сигнал, контролируя скорость подъема и падения шлифовальной машины (в сочетании с генератором скорости Холла), чтобы контролировать скорость отлива.

В шлифовальной машине GA301 используется гигрометр M601 производства компании Strandberg; Смазочная машина Zuke SUCKER - S432 использует влагометр RMSR - 7K и т. Д. Все они являются датчиками влажного сопротивления.

2.4 Сопротивление тензодатчик натяжения

натяжение во всех районах шлифовальной пряжи является важным технологическим содержанием шлифовальной пряжи, принцип управления натяжением во всех районах шлифовальной пряжи: небольшое натяжение обратной обмотки, натяжение микрораствора, равномерное натяжение сушки, среднее натяжение скрутки, натяжение большой намотки. Для достижения этой технологической цели необходимо проверить различные участки шлифовальной пряжи, что является предпосылкой управления технологическим регулированием.

2.4.1 Применение тензодатчиков натяжения

Датчик натяжения тензопластины используется для определения размера натяжения в различных частях шлифовальной машины (шлифовальные канавки, сушка, развертка и намотка) и регулирует соотношение скоростей в каждой зоне с помощью гиперболической пушки (например, Zuke SUCKER - S432 шлифовальная машина), гиперболической пушки + XP1 (например, Taya 500, Zheng прядильная машина GA301 шлифовальная машина и т. Д.), а также более частых регуляторов частоты (например, Zheng прядильная машина GA308, Suzhou Sangyuan ASGA368).

Carlmeyer, Jintian Juyu прядильная машина использует тензометрический датчик давления для обнаружения натяжения обратной обмотки, Синергия натяжения меридиана действует на датчик давления, расположенный на дне подшипника контрольного ролика, сигнал тока или напряжения, излучаемый датчиком, вводится в систему управления, система управления сравнивает измеренное и заданное значение, вычисляет, изменяет контрольный ток или напряжение пропорционального клапана, регулирует выходное давление пропорционального клапана, так что цилиндр под давлением изменяет тормозное сопротивление меридиану, прямое измерение равно заданному значению. Таким образом, поддерживая постоянное натяжение обратной обмотки, эта форма управления из - за фиксированного испытательного валка, должна качаться, может уменьшить влияние инерции, чувствительность выше, чем Zuke шлихтовальная машина.

2.4.2 Принцип работы резистивных тензодатчиков

Основываясь на принципе резистивно - деформационного эффекта, металлическая проволока сопротивления изготавливается в резистивный тензодатчик, который прикрепляется к эластомеру. При измерении, когда напряжение эластомера деформируется, чувствительная решетка тензодатчика также деформируется вместе с деформацией, значение сопротивления изменяется соответствующим образом, преобразуя напряжение или ток через цепь преобразования.

После того, как резистивный тензометр преобразует механическую деформацию в R / R (R - изменение сопротивления, R - значение сопротивления). Изменения сопротивления деформации, как правило, очень малы, так что небольшие изменения сопротивления трудно измерить напрямую и обрабатывать напрямую. Поэтому для преобразования изменений R / R тензометра в изменения напряжения или тока необходимо использовать схему преобразования. Обычно для этого используется схема моста Уитсона.

Преимущество моста Уитсдена заключается в подавлении влияния изменения температуры, подавлении помех, удобстве компенсации и т. Д. Мост, как показано на рисунке 2, U0 - это напряжение питания моста, R1, R2, R3, R4 - рычаг моста, Usc - выходное напряжение моста. При равновесии моста при Usc = 0 равновесие составляет: R1 / R2 = R4 / R3 или R1R3 = R2R4, что означает, что для балансировки моста отношение сопротивления соседних рук должно быть равным или равное произведение относительного сопротивления обеих рук. Соедините тензодатчик с цепью моста в качестве плечевого сопротивления, и при эластичной физической деформации значение сопротивления тензодатчика изменяется соответствующим образом, так что мост теряет равновесие, Usc≠0， Выходное напряжение моста пропорционально напряжению датчика.

2.4 Сопротивление тензодатчик натяжения

натяжение во всех районах шлифовальной пряжи является важным технологическим содержанием шлифовальной пряжи, принцип управления натяжением во всех районах шлифовальной пряжи: небольшое натяжение обратной обмотки, натяжение микрораствора, равномерное натяжение сушки, среднее натяжение скрутки, натяжение большой намотки. Для достижения этой технологической цели необходимо проверить различные участки шлифовальной пряжи, что является предпосылкой управления технологическим регулированием.

2.4.1 Применение тензодатчиков натяжения

Датчик натяжения тензопластины используется для определения размера натяжения в различных частях шлифовальной машины (шлифовальные канавки, сушка, развертка и намотка) и регулирует соотношение скоростей в каждой зоне с помощью гиперболической пушки (например, Zuke SUCKER - S432 шлифовальная машина), гиперболической пушки + XP1 (например, Taya 500, Zheng прядильная машина GA301 шлифовальная машина и т. Д.), а также более частых регуляторов частоты (например, Zheng прядильная машина GA308, Suzhou Sangyuan ASGA368).

Carlmeyer, Jintian Juyu прядильная машина использует тензометрический датчик давления для обнаружения натяжения обратной обмотки, Синергия натяжения меридиана действует на датчик давления, расположенный на дне подшипника контрольного ролика, сигнал тока или напряжения, излучаемый датчиком, вводится в систему управления, система управления сравнивает измеренное и заданное значение, вычисляет, изменяет контрольный ток или напряжение пропорционального клапана, регулирует выходное давление пропорционального клапана, так что цилиндр под давлением изменяет тормозное сопротивление меридиану, прямое измерение равно заданному значению. Таким образом, поддерживая постоянное натяжение обратной обмотки, эта форма управления из - за фиксированного испытательного валка, должна качаться, может уменьшить влияние инерции, чувствительность выше, чем Zuke шлихтовальная машина.

2.4.2 Принцип работы резистивных тензодатчиков

Основываясь на принципе резистивно - деформационного эффекта, металлическая проволока сопротивления изготавливается в резистивный тензодатчик, который прикрепляется к эластомеру. При измерении, когда напряжение эластомера деформируется, чувствительная решетка тензодатчика также деформируется вместе с деформацией, значение сопротивления изменяется соответствующим образом, преобразуя напряжение или ток через цепь преобразования.

После того, как резистивный тензометр преобразует механическую деформацию в R / R (R - изменение сопротивления, R - значение сопротивления). Изменения сопротивления деформации, как правило, очень малы, так что небольшие изменения сопротивления трудно измерить напрямую и обрабатывать напрямую. Поэтому для преобразования изменений R / R тензометра в изменения напряжения или тока необходимо использовать схему преобразования. Обычно для этого используется схема моста Уитсона.

Преимущество моста Уитсдена заключается в подавлении влияния изменения температуры, подавлении помех, удобстве компенсации и т. Д. Мост, как показано на рисунке 2, U0 - это напряжение питания моста, R1, R2, R3, R4 - рычаг моста, Usc - выходное напряжение моста. При равновесии моста при Usc = 0 равновесие составляет: R1 / R2 = R4 / R3 или R1R3 = R2R4, что означает, что для балансировки моста отношение сопротивления соседних рук должно быть равным или равное произведение относительного сопротивления обеих рук. Соедините тензодатчик с цепью моста в качестве плечевого сопротивления, и при эластичной физической деформации значение сопротивления тензодатчика изменяется соответствующим образом, так что мост теряет равновесие, Usc≠0， Выходное напряжение моста пропорционально напряжению датчика.

2.5.2 Фотоэлектрические кодеры для определения удлинения пряжи

Фотоэлектрический кодер - это устройство для определения угла (угловой скорости), которое вводит угловую величину на ось, используя принцип фотоэлектрического преобразования для преобразования в соответствующий электрический импульс или количество слов, типичный фотоэлектрический кодер состоит из кодового диска, детекторной решетки (Mask), фотоэлектрической схемы преобразования (включая источник света, светочувствительные устройства, схемы преобразования сигналов), механических компонентов и т. Д.

2.5.2 Фотоэлектрические кодеры для определения удлинения пряжи

Фотоэлектрический кодер - это устройство для обнаружения угла (угловой скорости), которое вводит угловую величину на ось, используя принцип фотоэлектрического преобразования для преобразования в соответствующий электрический импульс или количество слов, типичный фотоэлектрический кодер состоит из кодового диска (Disk, см. рисунок 3), детекторной решетки (Mask), фотоэлектрической схемы преобразования (включая источник света, светочувствительные устройства, схемы преобразования сигналов), механических компонентов и т. Д.

Внутреннее кольцо - это токовое кольцо, которое в основном предназначено для улучшения динамических характеристик системы, поддержания большого постоянного тока zui при запуске для достижения быстрого запуска и так далее. Внешнее кольцо представляет собой циклическое кольцо, которое представляет собой замкнутую систему регулирования скорости двигателя постоянного тока с обратной связью измерения скорости постоянного тока. Генератор постоянного тока измеряет значение скорости и сравнивает его с заданным значением через звено обратной связи скорости, делая отрицательную обратную связь для коррекции скорости.

В станке GA301 используется трансмиссия с частотной модуляцией. В процессе шлифовки, разрыв генератора постоянного тока преобразует фактическую скорость вращения двигателя в сигнал напряжения постоянного тока, измеренное значение сравнивается с заданным значением компаратора обратной связи, отклонение подается в монолитную машину через преобразование A / D, частота регулируемого сигнала прерывания, так что фактическая скорость двигателя стабилизируется на заданной, чтобы повысить точность регулирования скорости, устранить изменение скорости двигателя, вызванное изменением рабочей нагрузки шлифовальной пряжи.

3. Заключение

Различные электронные датчики являются предпосылкой для управления технологическим параметром современной шлифовальной машины и важным символом современной шлифовальной машины.

Температура сушки шлифовальной машины определяется с помощью платинового терморезисторного датчика температуры; Для определения диаметра вращения меридиана используется ультразвуковой датчик смещения; Для определения скорости отлива используются датчики влажного сопротивления; Для определения натяжения шлифовальной пряжи используются датчики сопротивления деформационных пластин; удлинение и скорость шлифовальной пряжи могут быть обнаружены с помощью датчика переключателя приближения и фотоэлектрического кодера; Динамометр Холла используется в системе регулирования скорости шлифовальной машины.