电纺纤维喷射形状监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测装置，特别是一种电纺纤维喷射形状监测装置。
【背景技术】
[0002]静电纺丝技术广泛应用在纳米纤维材料制备领域。纳米纤维材料因其卓越的物理、化学特性，拥有广泛的应用领域及无限的发展前景，各国都在加紧改进现有静电纺丝技术或是研制新型的静电纺丝设备。在静电纺丝生产过程中，电纺纤维溶液在压力和高压电场的作用下从针头中喷射出，由于材料特性和高压电场环境，电纺纤维的喷射形状有很大的变动，形状的变化极大影响了电纺纤维材料的制备质量。由于纺丝纤维直径细小，纤维颜色不固定、纤维喷射速度快，同时市场上还没有能对静电纺丝机的电纺纤维喷射形状进行长时间、有效的监测设备，因此静电纺丝的生产和科研人员，只能通过肉眼对电纺纤维喷射形状进行粗略的观测，或是通过计算机对喷射形状进行仿真。这种情况严重制约了电纺纤维的加工质量。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种运行稳定，自动化程度高，造价低廉，可以对电纺纤维的喷射状态进行全方位监测的电纺纤维喷射形状监测装置。
[0004]本发明的技术解决方案是:一种电纺纤维喷射形状监测装置，其特征在于:所述的监测装置包括拱形的固定机架1，在固定机架I的顶端设置有主电机2，主电机2的工作端与同样为拱形的转动机架3相连，转动机架3的底端与固定设置的圆形轨道4相配，在转动机架3两端的下部分别设置有相配的监测系统5，圆形轨道4的圆心处设置有电纺喷头6，在电纺喷头6的正下方设置有电纺纤维收集板7，在电纺喷头6的下部还设置有喷头标定板8。
[0005]所述的监测系统5包括设置在转动机架3 —端下部的工业相机9，转动机架3另一端设置有与工业相机9相配的标定背景板10，在标定背景板10的四角分别画有标定正方形
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[0006]所述的监测系统5包括设置在转动机架3 —端下部的工业相机9，在工业相机9镜头的前方固定设置有光靶12，在转动机架3另一端设置有与光靶12相配的线激光发生器13，并且所述的线激光发生器13通过固定设置在转动机架3上的副电机14驱动。
[0007]本发明同现有技术相比，具有如下优点:
电纺纤维的喷射形状受溶液密度、溶液压力、电场电压等多方面影响，而电纺纤维喷射形状在很大程度上又会影响电纺纤维的生产质量。由于纺丝纤维直径细小，纤维颜色不固定、纤维喷射速度快，所以目前市场上没有专用的设备能够对电纺纤维喷射的形状进行长时间、有效的监测，操作人员只能依靠计算机对纺丝喷射形状进行模拟仿真，或通过肉眼对电纺纤维喷射形状进行粗略的观测。针对上述问题，本申请公开了一种特殊结构的监测系统，它能够长时间、不间断地对电纺纤维喷射形状进行全方位监测，在保证电纺纤维生产质量的同时，它还具有整机体积小、造价低、运行成本低、操作简单、便于维护等优点，非常适合在大中院校、研宄院所及电纺纤维生产厂家等单位进行推广。
【附图说明】
[0008]图1为本发明实施例一的结构示意图。
[0009]图2为本发明实施例一的结构所采集到的不同角度下电纺纤维喷射形状图像。
[0010]图3为本发明实施例二的结构示意图。
[0011]图4为本发明实施例二的结构所采集到的不同角度下电纺纤维喷射形状图像。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合【附图说明】本发明的【具体实施方式】。如图1、图2、图3、图4所示:一种电纺纤维喷射形状监测装置，它包括一个拱形的固定机架1，在固定机架I的顶端设置有主电机2，这个主电机2的工作端与转动机架3相连，这个转动机架3也是拱形，并且它能够与固定机架I相对转动，转动机架3的底端与固定设置在地面上的圆形轨道4相配，转动机架3的底端或者通过滚轮与圆形轨道4连接，或者通过滑块与圆形轨道4连接，在转动机架3两端的下部分别设置有相配的监测系统5，静电纺丝生产过程中所需使用的电纺喷头6位于圆形轨道4的圆心处，在电纺喷头6的正下方则设置有电纺纤维收集板7，在电纺喷头6的下部还设置有喷头标定板8 ;
上述的监测系统5有两种形式，第一种包括一个设置在转动机架3 —端下部的工业相机9，而在转动机架3的另一端则设置有与该工业相机9相配的标定背景板10，标定这个背景板10的纵向断面呈与圆形轨道4相配的弧形，其展开后呈矩形，并且在标定背景板10的四角还分别画有标定正方形11 ;
第二种监测系统5也包括一个设置在转动机架3 —端下部的工业相机9，在工业相机9的镜头前方固定设置有光靶12，即这个光靶12与工业相机9之间相对固定，在转动机架3的另一端则设置有与光靶12相配的线激光发生器13，它能够发射出具有一定宽度的线激光，而这个线激光发生器13则通过副电机14进行驱动，所述的副电机14固定设置在转动机架3上。
[0013]本发明实施例的电纺纤维喷射形状监测装置的工作过程如下:在电纺喷头6工作的过程中，主电机2带动转动机架3匀速转动，设置在转动机架3 —端的工业相机9会将电纺喷头6喷出的电纺纤维形状拍摄下来，并将拍摄到的画面显示在显示屏中，同时存储到控制系统内；
由于工业相机9是在以电纺喷头6为圆心的圆上进行运动，因此能够拍摄到不同角度下电纺纤维喷出的形状；
在第一个实施例中，由于在转动机架3的另一端设置有与工业相机9相配的标定背景板10，所以工业相机9拍出的照片全部都是以标定背景板10作为背景的，并且在标定背景板10四角处的标定正方形11在所有的照片中其大小和位置都是固定的，同样，位于电纺喷头6下部的喷头标定板8的高度在所有照片中也是一致的，它们能够作为观察、对比电纺纤维喷射形状的参照物；该结构适合于在环境光线变化不大，监测实时性要求较高的情况；在第二个实施例中，线激光发生器13在副电机14的带动下匀速转动，因此其所发出的带有一定宽度的激光就会在光靶12上投射出一个圆，在这一圆形激光照射范围内的电纺纤维会消弱激光在光靶12成像效果，而电纺喷头6和喷头标定板8则会完全挡住线激光的光线，这样工业相机9便会将光靶12上的激光图像采集下来，并传送给控制系统，由控制系统计算、分析出电纺纤维的喷射形状；该结构适合于在环境光线变化较大，监测实时性要求不1?的情况。
【主权项】
1.一种电纺纤维喷射形状监测装置，其特征在于:所述的监测装置包括拱形的固定机架(1)，在固定机架(I)的顶端设置有主电机(2)，主电机(2)的工作端与同样为拱形的转动机架(3)相连，转动机架(3)的底端与固定设置的圆形轨道(4)相配，在转动机架(3)两端的下部分别设置有相配的监测系统(5)，圆形轨道(4)的圆心处设置有电纺喷头(6)，在电纺喷头(6)的正下方设置有电纺纤维收集板(7)，在电纺喷头(6)的下部还设置有喷头标定板(8)0
2.根据权利要求1所述的电纺纤维喷射形状监测装置，其特征在于:所述的监测系统(5)包括设置在转动机架(3)—端下部的工业相机(9)，转动机架(3)另一端设置有与工业相机(9)相配的标定背景板(10)，在标定背景板(10)的四角分别画有标定正方形(11)。
3.根据权利要求1所述的电纺纤维喷射形状监测装置，其特征在于:所述的监测系统(5)包括设置在转动机架(3)—端下部的工业相机(9)，在工业相机(9)镜头的前方固定设置有光靶(12)，在转动机架(3)另一端设置有与光靶(12)相配的线激光发生器(13)，并且所述的线激光发生器(13)通过固定设置在转动机架(3)上的副电机(14)驱动。
【专利摘要】本发明公开一种电纺纤维喷射形状监测装置，其特征在于：所述的监测装置包括拱形的固定机架（1），在固定机架（1）的顶端设置有主电机（2），主电机（2）的工作端与同样为拱形的转动机架（3）相连，转动机架（3）的底端与固定设置的圆形轨道（4）相配，在转动机架（3）两端的下部分别设置有相配的监测系统（5），圆形轨道（4）的圆心处设置有电纺喷头（6），在电纺喷头（6）的正下方设置有电纺纤维收集板（7），在电纺喷头（6）的下部还设置有喷头标定板（8）。这是一种运行稳定，自动化程度高，造价低廉，可以对电纺纤维的喷射状态进行全方位监测的电纺纤维喷射形状监测装置。
【IPC分类】D01D5-00
【公开号】CN104775168
【申请号】CN201510155782
【发明人】杨亚宁, 丁纪峰, 吴宝春, 孙炎辉
【申请人】大连民族学院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月3日