本实用新型涉及碳纤维生产设备，特别涉及一种碳纤维上浆装置。
背景技术：
碳纤维的碳化过程是将碳纤维原丝经过预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆干燥等工序进行生产。在碳纤维生产过程中，为了获得碳纤维产品后续加工具有良好的加工性能，往往需要进行上浆处理。上浆量的含量是衡量碳纤维产品质量的重要指标之一。而上浆槽内液位波动、上浆液浓度不均、随着生产的进行槽内堆积(或漂浮)短纤维和固体废物等弊端，会给正常的碳纤维生产上浆质量造成影响。现有的碳纤维上浆装置中，并不能解决生产中出现的上述问题。
公开号为CN103334246A的中国专利公开了一种聚丙烯腈碳纤维的上浆装置，其主要解决的问题是上浆液浓度不均匀性，用循环泵和外部循环管道与上浆槽形成上浆液的循环。在实践中，这种传统的上浆装置的结构往往会影响上浆液的结构变化，浸入式导丝辊的设计形式会使上浆槽过深，导致浆量过大不利浓度均匀性。并且，不断的大流量循环不利上浆液的结构稳定。
如上所述，现有的碳纤维上浆装置中，依然存在上浆槽内液位波动，上将槽内上浆液浓度不均，随着生产的进行槽内堆积(或漂浮)短纤维和固体废物等弊端，给正常的碳纤维生产上浆质量造成影响。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种碳纤维上浆装置，减少上浆槽液位波动，保障上浆液浓度均匀一致。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种碳纤维上浆装置，包括：上浆槽，该上浆槽的槽内设置有上浆浸液辊，上浆浸液辊用来将碳丝沿上浆槽的长度方向导入上浆槽内，上浆槽上设有用来检测上浆槽内的上浆液的液位的液位变送器；上浆罐，该上浆罐内的上浆液通过计量泵从上浆槽的碳丝入口处泵入上浆槽；以及PLC控制模块，其能够根据液位变送器的液位信号控制计量泵的流量进而能够保持上浆槽内为恒液位。
优选地，上浆槽的一端槽壁高于上浆槽的另一端槽壁进而使得另一端槽壁形成溢流口，溢流口的下方设置有收集过滤槽，当计量泵的流量大于上浆消耗量时，上浆槽内的上浆液从溢流口溢出进而将上浆槽内的漂浮物带出上浆槽。
优选地，收集过滤槽通过过滤器与上浆罐连通。
优选地，上浆槽的底部设有回流管，回流管通过过滤器与上浆罐连通。
优选地，上浆槽的碳丝入口处设有上浆分配管，上浆罐内的上浆液通过上浆分配管流入上浆槽内。
优选地，上浆罐内设置搅拌装置。
优选地，上浆罐的罐体上设有保温层。
优选地，上浆罐与储料罐连通。
优选地，上浆罐与储料罐的连通管路中设有供液调节阀。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该碳纤维上浆装置可以有效的保证上浆槽内上浆液的液位稳定，保证上浆液的结构稳定，保证槽内上浆液浓度的均匀，而且可以及时将槽内堆积(或漂浮)的短纤维和固体废物从上浆槽内移除，保障碳纤维产品的上浆量指标合格稳定。
附图说明
图1是根据本实用新型的碳纤维上浆装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本实用新型具体实施方式的一种碳纤维上浆装置，包括上浆槽3、上浆罐12以及PLC控制模块7，其中上浆槽3的槽内设置有上浆浸液辊2，上浆浸液辊2用来将碳丝沿上浆槽3的长度方向导入上浆槽3内，上浆槽3上设有用来检测上浆槽3内的上浆液的液位的液位变送器6，上浆罐12内的上浆液通过计量泵11从上浆槽3的碳丝入口处泵入上浆槽3，PLC控制模块7能够根据液位变送器6的液位信号控制计量泵11的流量进而能够保持上浆槽3内为恒液位。
上述方案中，通过另外设置上浆罐12，结合液位变送器6、计量泵11以及PLC控制模块7，可以将上浆罐12的上浆液按照需要泵入上浆槽3内，进而弥补上浆消耗量来保持上浆槽3内的液位恒定，计量泵11可以通过调节计量泵11的电动机变频器10的频率来改变计量泵11的流量。通过计量泵11注入新的浆液，浸入辊的转动给浆液的剪切力，以及碳纤维喂丝运动摩擦力，实际在上浆槽内形成了一个上浆液的暗流，方向如图A所示，暗流的存在可以提高上浆液在上浆槽3内的浓度均匀性。这种无循环、非溢流、恒液位自动控制运行，适用于槽内固废和短纤少，碳纤维生产非常稳定的阶段。另外，碳丝出入的前后工序通过导引辊1实现。
作为一种优选实施例，上浆槽3的一端槽壁高于上浆槽3的另一端槽壁进而使得另一端槽壁形成溢流口，溢流口的下方设置有收集过滤槽5，当计量泵11的流量大于上浆消耗量时，上浆槽3内的上浆液从溢流口溢出进而将上浆槽3内的漂浮物带出上浆槽。作为一种优选的实施方式，上浆槽3可以采取两种运行方式：一种是溢流式恒液位运行，系统有循环量，上浆槽内的上浆液溢流流向收集过滤槽，方便槽内固废和短纤的清除。另外一种是无循环、非溢流、恒液位自动控制运行，适用于槽内固废和短纤少、碳纤维生产非常稳定的阶段。两种方式可以切换工作，无循环非溢流恒液位自动控制运行方式，使用液位变送器检测上浆槽内的液位，通过调节计量泵的电动机变频器频率来改变计量泵的流量，保持上浆槽内的液位恒定不变。当上浆槽内没有固体废物、短纤维时，为了保持上浆液的结构稳定，则在PLC控制系统的上位机上开启这种运行方式。溢流式恒液位运行方式，一方面保障槽内上浆液的浓度趋于一致，一方面可以将上浆槽内的漂浮的短纤维、沉积底部的固体废物带出上浆槽，并通过过滤器将其从上浆系统中移除。溢流出来的上浆液，经过过滤器过滤后，可以重新泵送循环至上浆槽。溢流循环量，可以根据工艺需要，通过改变计量泵11的流量进行调节。当上浆槽在溢流式恒液位运行方式时，变频器10的转速在上位机人工设定，此时上浆量大于上浆消耗量，多出的上浆液供给量通过溢流的形式流入收集过滤槽5。上浆液溢流量的存在，加大了上浆槽3内的浆液流动速度，改善浆液的均匀性。
作为一种优选实施例，收集过滤槽5通过过滤器9与上浆罐12连通。本方案中，过滤器9一般采用精密过滤器，确保进入上浆罐12的上浆液的纯度。
作为一种优选实施例，上浆槽3的底部设有回流管，回流管通过过滤器9与上浆罐12连通。本方案中，回流管中可以接入手动球阀8，当生产线停车且上浆装置待清洗时，通过操作手动球阀8等，将上浆槽3中的上浆液通过过滤器9过滤返回到上浆罐12内。
作为一种优选实施例，上浆槽3的碳丝入口处设有上浆分配管4，上浆罐12内的上浆液通过上浆分配管4流入上浆槽内。上浆分配管4按照槽体的宽度方向合理布置，计量泵11泵出的上浆液全部由上浆分配管4均匀向上浆槽3分配。
作为一种优选实施例，上浆罐12内设置搅拌装置13。
作为一种优选实施例，上浆罐12的罐体上设有保温层17。
作为一种优选实施例，上浆罐12与储料罐连通。
作为一种优选实施例，上浆罐与储料罐的连通管路中设有供液调节阀14。本方案中，上浆罐12的液位通过液位变送器16、PLC控制模块15和供液调节阀14，实现恒液位控制。
综上，本实施例的碳纤维上浆装置，可以有效的保证上浆槽内上浆液的液位稳定，保证上浆液的结构稳定，保证槽内上浆液浓度的均匀，而且可以及时将槽内堆积(或漂浮)的短纤维和固体废物从上浆槽内移除，保障碳纤维产品的上浆量指标合格稳定。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。