专利名称：羊毛碳化硫酸浓度自动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及纺织原料羊毛杂质提取方面的技术，特别是关于羊毛碳化工艺中酸浸槽内硫酸浓度的检测和控制，适用于任一种酸的电导率占该溶液电导率95%以上的酸液浓度的连续测量控制，也适用于兔毛、马海毛原料杂质的提取。
本发明的现有技术下面从几个方面来描述一、国内外技术情况毛纺织行业所用的原料羊毛(包括兔毛、马毛、骆驼毛等)中，总杂有相当多的草，耳子等。要想制得质量好的毛纺织品，就需要将毛中的草尽量除去。粗纺行业中，通常用一定浓度的硫酸溶液浸渍羊毛，然后加温、烘干，此时草被硫酸碳化，毛却因其比较耐酸耐强度变化不大。碳化后再用机械使碳化的草类粉化、风选除去。这里，硫酸浓度低，草除不尽，硫酸浓度高，则毛本身的机械强度受到较大的损失，对于不同的毛硫酸浓度控制很难达到要求，所以世界各国的粗毛纺织行业，都希望能解决羊毛碳化工序的硫酸浓度自动控制或半自动控制。
据拥有进口日本生产线，出国考查的天津第二毛条厂技术人员讲外国1984年前未解决此问题。沈阳第一毛纺织厂到意大利考查过的技术人员介绍，未听说国外已解决此问题。
为确切了解世界情况，我们于1987年就通联机检索，对美国化学文摘(CA)，世界专利、世界纺织，分别从1967年、1963年、1970年起进行查找，未查得国外有解决此问题的报道。1989年3月，又通过国际联机检索，检索至1989年3月。
国内至今还没有任何单位解决了这个问题。
二、研制前调查粗纺行业采用的方法是将原料毛放在硫酸浓度约5-6%之间的溶液中浸泡4-6分钟，然后加温、烘干，此时由于水份蒸发，毛上的硫酸浓度增加，加之温度高使草杂硫化，性质酥脆。毛却因其比较耐酸耐影响强度不大。然后再用机械方法使碳化的草杂成炭粉、风选、水洗、中和后与毛分开。这里，酸的浓度大小很重要。如果酸的浓度小，则草杂除不尽，如果酸的浓度大，则毛的强度将受较大损失。无论酸的浓度过大、过小，都将使毛纺织品的质量下降，从而造成经济损失。由于羊毛炭化过程中硫酸浓度必须控制在很小范围内，依一般方法无法实现生产线上的连续测量和控制所以世界各国至今还不得不用手工不断测硫酸浓度，手工调硫酸阀门的方式控制硫酸浓度。人工控制不仅劳动强度大，控制中难免出现失控现象，这就造成硫酸消耗大，成品中一等品率降低。
本发明的目的提供一种使用寿命长，连续测准且能自动控制硫酸浓度的羊毛碳化硫酸浓度控制装置。
本发明的目的可以通过下列关键步骤实现1、本装置的原理在硫酸溶液中，硫酸的浓度不同而电导不同通过测出硫酸溶液的电导值来确定硫酸溶液中的硫酸浓度，其传感器是把电导转换电阻为测量的，这种传感器有效的克服了法拉第效应从而提高了仪器寿命，保证了检测精度。
2、本发明的关键部分传感器由细管结构和电极及电极室构成，其特点是将酸液的电导转换成电阻这个电阻值随着酸液的酸浓度变化而变化，测出由此电阻变化而引起的调整电位器输出电压的变化即测出了酸浓度的变化，进一步谈是调整电位器的输出电压值直接代表了酸浓度值。
传感器是电导式传感器采用石墨制造，工作方式是酸液通过引酸管4流过多层过滤器3进入电极室5测量。因为连续测量电极室下面设有多个滴头的滴嘴，间断滴出溶液通过泵进出酸浸槽回收，硫酸浓度控制在0-99%达到连续测准。
平衡电桥工作电压U2与传感器工作电压是相位相同的50U2电压。
数字显示表的信号15由记录仪内的指示电桥14上的滑线电阻引出。
工作电极的截面积为传感器细管结构的截面积的50-100倍。
下面结合附图(实施例)把本装置结构阐述一下附
图1是传感器结构示意图。
附图2是测量电路示意图。
附图3是记录仪电路原理示意图。
1电极、2电极引线、3多层过滤器、4引酸管、5电极室、6滴嘴阀门、7酸浸槽、8传感器整体、9调整电阻、10平衡电桥、11伺服放大器、12滑线电阻、13前置放大器、14记录仪指示桥、15数字显示器。
图14图16结构传感器8由细管结构和电极1及电极室5构成，传感器引酸管4前加有过滤器3从而防止了传感器污染，滴嘴阀门6采用多个滴头间断滴出溶液控制酸液的阀门用液封管实现。
图2结构该装置的传感器是电导式传感器采用石墨制造。首先将酸液的电导转换成电阻，这个电阻值随着酸液的酸浓度变化而变化，测出由此电阻变化而引起的调整电位器输出电压的变化，即测出了酸浓度的变化，亦即调整电位器的输出电压值直接代表了酸浓度值，该传感器电极间电流小，从而克服了电极老化增加了使用寿命。电极间的工作电压，由于采用上述的传感器结构故不必采用一般电导仪所采用的较高频的电压流，只采用50H2电网电压即可。从而使电路大为简化。平衡电桥工作电压U2与传感器工作电压是相位相同的交流50H2电压。这就克服了由于电源电压波动引起的检测值的偏差。
图3结构数字显示器的信号不是由传感器直接送来，而是由记录仪内的指示电桥上的滑线电阻引出，这种办法克服了数字显示值与传感器测量值之间的偏差，使数字显示值始终与传感器所测得的酸值。
另外，工作电极的截面积为传感器细管结构的截面积的50-100倍，这基本上消除了法拉第效应引起的电极老化现象。
本发明的积极效果沈阳第一毛纺厂有三条羊毛碳化生产线。一条线年处理羊毛约850吨，原耗硫酸约171吨。由于采用本装置一年可节约硫酸100.2吨，价值约4万元。由于提高了优质品率，创价值7万元。即采用本装置后一条线一年创价值约11万元。
本装置价格低，运行可靠，维护方便。采用本装置后经济效益明显有推广价值。目前全国有羊毛碳化生产线约70条。每套装置成本约2万元，售价3万元。如推广至全国，则直接经济效益70万元将其推广至全国，由于节约硫酸和提高优级品率耐创造的效益，将十分明显。
实施例实验记录本装置在沈阳市第一毛纺厂连机五天五夜，运行条件，硫酸浓度0-8%(最佳值7%)电导值在1ms。连续测准，效果较佳。
1、电动阀门(滴嘴阀门)在阀门的出酸口装上一米长的防酸管，以保护阀门不受腐蚀。
2、调整滴下管使流过传感器的酸液断续地流回贮酸槽，传感器内的酸液一定要断续地流回贮酸槽不能连续，否则会引起短路。
3、传感器紧靠酸浸槽，以缩短进酸管的长度，减小检测滞后时间，引酸管的前部设有过滤网膜(多层)以防污物进入传感器。
4、传感器电路的作用是把被测酸液的酸浓度转换成0-40mv的电压信号，此信号送入记录仪内放大器的一端，放大器的输出驱动伺服电机转动从而使电路内电桥产生一与另一端输入的信号相平衡的电压，记录仪指针停止在第一个位置上，这个位置就指示了酸液的酸浓度值。部分电路中的电桥电路中的热电阻可以补偿由于温度变化而引起的指示值与实际值之间的差使指示值始终反应实际酸浓度值。
权利要求
羊毛碳化硫酸浓度自动控制装置，由传感器8、平衡式记录仪14、前置放大器13、数字显示表15、报警系统、调节器9伺服放大器及电动阀组成，其特征在于A、由细管结构，电极及电极室构成的传感器把酸溶液的电导转换成电阻并通电过外加电压形成与电导值成线性的电信号；B、酸液通过引酸管4，流过过滤器(多层)进入电极室测量，硫酸浓度控制在0-99%达到连续测准；C、电极室下面设有多个滴头的喷嘴间断滴出溶液，控制酸液的阀门用一米长液封管实现；E、平衡电桥工作电压U2与传感器工作电压是相位相同的50H2电压；F、数字显示表的信号由记录仪内的指示电桥上的滑线电阻引出；G、工作电极的截面积为传感器细管结构的截面积的50-100倍。
全文摘要
本发明公开了一种羊毛碳化硫酸浓度自动控制装置技术。该技术的产品适用于兔毛、马海毛、羊毛原料杂质的提成，主要是对羊毛碳化工艺中酸浸槽内硫酸浓度的检测和控制，用于任一种酸的电导率占该溶液电导率95％以上的酸液浓度的连续测量控制主要技术是传感器把酸溶液的电导转换成电阻并通过外加电压形成与电导值成线性的电信号酸液通过引酸管流过多层过滤器进入电极室测量硫酸浓度控制在0-99％达到连续测准。
文档编号D01C5/00GK1051943SQ8910734
公开日1991年6月5日 申请日期1989年11月21日 优先权日1989年11月21日
发明者马泉, 蒋兴家, 刘惠民, 吕赢之, 杨福安, 孟国英, 王瑞芳, 李伟, 付汉民, 洪百珠 申请人:辽宁省计量测试技术研究所, 沈阳市自动化仪表研究所, 沈阳第一毛纺织厂