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染整烘房湿度检测的研究 |
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| http://www.iianews.com 染整烘房 湿度检测 研究 2008年08月27日 |
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目前大多数印染厂所采用的温湿度的调节方式都是简单的手动调节方式。具体调节由设备顶部的排气风机控制，排气管道上装有手动的调节阀门，当设备内的湿度过大时，调节阀门角度使通风量增大，这样就降低了设备内的湿度；反之则使通风量减少。但对烘箱内的温湿度只能从经验中得知，误差较大时，能造成严重的能源浪费。若采用智能化的监控方式，则是一种节约能源的有效途径。
烘房内湿度控制理论
在给定的烘干时间内，烘箱内水分蒸发量与织物的原料成分、面密度、幅宽、烘干前后本身含水率以及烘干速度等参数有关。织物烘燥时，必须同时具备两个条件：提供使水分蒸发所需的热量；使已汽化水分离开织物，形成水蒸汽分压梯度。当生产品种确定以后，烘干过程中的成本取决于所需补充的新鲜空气用量和排出空气中的水分含量。
烘燥机在不同的排气湿度情况下，“蒸发效率”和“能耗”的变化是非线性的。当排气湿度低于20％时，能耗急剧增加，而蒸发效率变化甚微，当将排气湿度作相当小的调节时，对蒸发效率影响很小，而能耗却显著减少。一般将20％作为烘燥机排气湿度的最佳值。
烘房内湿度控制方案设计
方案设计的总体框图
烘箱湿度检测控制流程，见图1。
该流程主要由四部分组成，分别是变频器机柜、回潮率测试仪、湿度测湿仪和电机组、其中回潮率测湿仪是使用三罗拉测湿辊电导式测量布的回潮率，并将测量控制信号发到变频器机柜，变频器机柜根据信息控制电机，从而控制进布速度。湿度测量仪是依靠高温湿度传感器和变送器测量烘箱内的湿度，并将测试控制信号发送到变频器机柜，变频器机柜根据控制信号控制排湿口的排气风机，从而控制排湿的速度。
方案设计原理
在染整烘干过程控制中包含3部分内容：
回潮率控制 通过落布回潮率测试装置控制烘干设备线速度和温度。
烘箱内的环境湿度控制 通过控制排风机构、风门大小、排风速度来控制湿度。
烘箱内的温度控制 通过控制蒸汽阀来控制烘箱内的温度。
湿度传感器
检测控制蒸箱、烘房内的湿度或排气湿度，对于提高产品质量的稳定性与节能都很重要。总的说来，在烘房中使用的传感器要求精度要高，并且在高温、高湿条件下，耐焦油的沾污，维护保养要容易，所以选择传感器很重要。
半导体陶瓷湿度传感器
半导体陶瓷湿度传感器是湿度传感器中最大的一类，品种繁多，其代表产品是氧化锆湿度传感器。氧化锆传感器是通过氧化锆测量氧气浓度进而测量水蒸气浓度。
高分子电容式湿度传感器
该传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极，再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中，因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化，此即为湿度传感器的基本原理。影响高分子电容型元件特性的参数有：温度、元件的几何尺寸、受热膨胀系数。电容式湿敏元件的优点在于响应速度快、体积小、线性度好、较稳定，国外有些产品还具备高温工作性能。
电解质湿度传感器
电解质湿度传感器最适用于湿度控制领域，其代表产品是氯化锂湿度传感器。氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，被应用于制造湿敏器件。氯化锂电解质溶解于水中，降低水面上的水蒸气压，从而实现感湿。其测湿原理为：在绝缘基板上制作一对金属电极，其上面再涂一层电解质溶液，即可形成一层感湿膜。感湿膜可随空气中湿度的变化而吸湿或脱湿，同时引起感湿膜电阻的变化。氯化锂湿敏电阻最突出的优点是经时稳定性极强，因此通过严格的工艺制作，制成的仪表和传感器产品可以达到较高的精度，稳定性强使产品具备良好的线性度、精密度及一致性，是使用寿命的可靠保证。氯化锂湿敏元件的经时稳定性是其它感湿材料尚无法取代。
微波传感器
微波传感器是利用微波特性来检测某些物理量的器件或装置。其测量原理为：由发射天线发出微波，此波遇到被检测物体时将被吸收或反射，使微波功率发生变化。若利用接收天线，接收到通过被测物体或由被测物体反射回来的微波，并将它转换为电信号，再经过信号调理电路，即可以显示出被测量，实现了微波检测。目前织物高含湿量在线非接触测量一般应用微波检测。在选择湿度传感器时，一定要根据工艺环境温度选择适用产品。
近年来，湿度传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展，为开发新一代湿度／温度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平。我国印染机械的发展，虽然已取得了长足进步，但与国际先进水平相比，还有一定差距，尤其是在线监控技术方面，很多传感器还需依靠进口。因此，要求专业技术人员应在研究与实践中着力解决这些不足，努力提高现有印染机械技术水平，使我国的印染机械尽快赶超世界先进水平。
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