一种纤维热反应趋势检测系统及方法与流程

本发明涉及制备纤维，尤其涉及一种纤维热反应趋势检测系统及方法。

背景技术：

1、碳纤维生产中，碳化是聚丙烯腈纤维由有机高分子向无机碳结构转变的一个关键的工艺过程。

2、在这个过程中，聚丙烯腈纤维中直链状分子和预氧化形成的环状分子进一步交联、环化及缩聚，使形成的环化和芳香结构向二位芳香层状结构转变，n、h、o等含量逐渐减少，c含量逐渐增加，其反应中会产生大量的气体副产物，由于无法及时监测丝束在碳化炉中的热反应趋势，只能人工检测丝束热反应趋势，因此检测数据滞后，且检测时间较长，导致碳化工艺调整同样具有滞后性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纤维热反应趋势检测系统及方法。

2、本发明的第一方面，提供了一种纤维热反应趋势检测系统，所述纤维热反应趋势检测系统包括：

3、支撑轴，靠近碳化炉的炉门设置，所述碳化炉用于对待检测的纤维卷进行碳化，得到碳化后的待检测纤维卷，所述支撑轴用于支撑所述待检测纤维卷；

4、牵引部，用于牵引所述待检测纤维卷中的待检测纤维丝束，并对所述待检测纤维丝束进行输送；

5、裁切部，沿所述待检测纤维丝束的输送方向位于所述牵引部的下游侧，用于对所述待检测纤维丝束进行裁切；

6、称重部，设置于所述裁切部的下游，用于测量由所述裁切部裁剪后的所述待检测纤维丝束的重量；

7、控制部，与所述称重部、所述牵引部以及所述裁切部均电连接，所述控制部用于控制所述牵引部的运动速度以及所述裁切部的裁切动作以控制裁切后的所述待检测纤维丝束的长度，所述控制部还用于根据每次裁切后的所述待检测纤维丝束的长度和所述称重部称取的所述待检测纤维丝束的重量，确定所述待检测纤维卷的纤维热反应趋势。

8、本公开的一些实施例中，所述支撑轴为气涨轴，所述气涨轴的一端与支撑架转动连接；

9、所述支撑架上设有第一驱动部，所述第一驱动部用于驱动所述气涨轴撑开以固定所述待检测纤维卷，以及收缩以释放所述待检测纤维卷。

10、本公开的一些实施例中，所述支撑架上设有第二驱动部，所述第二驱动部用于调整所述支撑架的高度，以适应所述牵引部的高度。

11、本公开的一些实施例中，所述牵引部包括填料机和驱动辊组，所述填料机与所述驱动辊组的运转速度一致；

12、在所述填料机与所述驱动辊组之间还设有速度检测调整组件，所述速度检测调整组件与所述驱动辊组连接，所述速度检测调整组件用于检测所述待检测纤维丝束的运行速度，并根据所述待检测纤维丝束的运行速度以及目标速度调整所述驱动辊组和所述填料机的转速。

13、本公开的一些实施例中，所述速度检测调整组件包括上位机和速度传感器；

14、所述速度传感器用于检测所述待检测纤维丝束的运行速度；

15、所述上位机与所述速度传感器、所述驱动辊组的电机、所述填料机的电机均电连接，所述上位机用于根据所述速度传感器检测的所述待检测纤维丝束的运行速度以及内置的目标速度，调节所述驱动辊组的电机以及所述填料机的电机的转速。

16、本公开的一些实施例中，所述裁切部包括压缩空气剪切装置，所述压缩空气剪切装置包括剪切组件、气泵和第一压缩空气管组；

17、所述剪切组件用于剪切所述待检测纤维丝束；

18、所述第一压缩空气管组与所述气泵连接，用于将所述剪切组件剪切产生的碎屑吹离所述待检测纤维丝束。

19、本公开的一些实施例中，所述称重部包括称重平台，所述裁切部和所述称重平台之间设置有导向结构，所述导向结构用于将所述剪切组件剪切的所述待检测纤维丝束导向所述称重平台，所述第一压缩空气管组还用于驱动所述待检测纤维丝束沿所述导向结构由所述裁切部向所述称重平台的方向滑动。

20、本公开的一些实施例中，所述纤维热反应趋势检测系统还包括与所述气泵连接的第二压缩空气管组，所述第二压缩空气管组用于将所述称重部上的所述待检测纤维丝束吹离所述称重平台。

21、本公开的一些实施例中，在所述裁切部与所述牵引部之间还设有走丝通道，所述走丝通道用于约束所述待检测纤维丝束的运输路径

22、本发明的第二方面，还提供了一种纤维热反应趋势检测方法，采用如第一方面任一项所述的纤维热反应趋势检测系统，所述纤维热反应趋势检测方法包括：

23、循环执行多次裁切检测过程，得到每次裁切检测过程的检测结果，所述检测结果包括裁切后的待检测纤维丝束的长度和重量；

24、根据多次裁切检测过程的检测结果，确定所述待检测纤维卷的纤维热反应趋势；

25、所述裁切检测过程包括：

26、牵引部牵引并输送所述支撑轴上的待检测纤维卷的待检测纤维丝束；

27、当所述待检测纤维丝束的输送距离达到预设长度时，控制裁切部对所述待检测纤维丝束进行裁切；

28、获取称重部称取的所述待检测纤维丝束的重量，将所述预设长度和所述重量作为本次裁切检测过程的检测结果。

29、本发明提供的纤维热反应趋势检测系统至少包括以下优点：

30、本发明提供的纤维热反应趋势检测系统，通过牵引部将支撑轴上的待检测纤维卷中的待检测纤维丝束拉至裁切部，控制部控制牵引部的运行速度以确保裁切部能够对待检测纤维丝束进行准确的裁切，从而得到预期的目标长度的待检测纤维丝束，消除了因长度差异引起的误差，提高了检测的准确性，经剪切部剪切后，由称重部称取待检测纤维丝束的重量，将所得数据进行汇总并按需求进行绘图分析，达到快捷提供当前工艺条件下的热反应趋势效果，以确保及时、准确的为工艺调整提供数据支撑，并通过检测得出的待检测纤维卷中不同位置的待检测纤维丝束的热反应趋势，寻求最优的碳化工艺，通过自动化控制，纤维热反应趋势检测系统能够连续、快速地对待检测纤维卷进行处理，从而大大提高了检测效率。

技术特征：

1.一种纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，所述支撑轴为气涨轴，所述气涨轴的一端与支撑架转动连接；

3.根据权利要求2所述的纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，所述支撑架上设有第二驱动部，所述第二驱动部用于调整所述支撑架的高度，以适应所述牵引部的高度。

4.根据权利要求1所述的纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，所述牵引部包括填料机和驱动辊组，所述填料机与所述驱动辊组的运转速度一致；

5.根据权利要求4所述的纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，所述速度检测调整组件包括上位机和速度传感器；

6.根据权利要求1所述的纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，所述裁切部包括压缩空气剪切装置，所述压缩空气剪切装置包括剪切组件、气泵和第一压缩空气管组；

7.根据权利要求6所述的纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，所述称重部包括称重平台，所述裁切部和所述称重平台之间设置有导向结构，所述导向结构用于将所述剪切组件剪切的所述待检测纤维丝束导向所述称重平台，所述第一压缩空气管组还用于驱动所述待检测纤维丝束沿所述导向结构由所述裁切部向所述称重平台的方向滑动。

8.根据权利要求6所述的纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，所述纤维热反应趋势检测系统还包括与所述气泵连接的第二压缩空气管组，所述第二压缩空气管组用于将所述称重部上的所述待检测纤维丝束吹离所述称重平台。

9.根据权利要求1所述的纤维热反应趋势检测系统，其特征在于，在所述裁切部与所述牵引部之间还设有走丝通道，所述走丝通道用于约束所述待检测纤维丝束的运输路径。

10.一种纤维热反应趋势检测方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的纤维热反应趋势检测系统，所述纤维热反应趋势检测方法包括：

技术总结本发明公开了一种纤维热反应趋势检测系统及方法，其系统包括支撑轴，靠近碳化炉的炉门设置，碳化炉用于对待检测的纤维卷进行碳化，支撑轴用于支撑待检测纤维卷；牵引部用于牵引待检测纤维丝束；裁切部用于对待检测纤维丝束进行裁切；称重部用于测量由裁切部裁剪后的待检测纤维丝束的重量；控制部与称重部、牵引部以及裁切部均电连接。如此，通过控制部控制牵引部的运行速度以确保裁切部对待检测纤维丝束进行准确的裁切，从而得到预期的目标长度的待检测纤维丝束，消除了因长度差异引起的误差，提高检测的准确性，将称重部所得数据进行汇总，获得当前工艺条件下的热反应趋势效果，为工艺调整提供数据支撑，通过自动化控制提高了检测效率。技术研发人员：胡宝宝,张甜,樊应财,汪荣,李亮亮受保护的技术使用者：中复神鹰碳纤维西宁有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5