一种湿法浸渍胶液自动控制系统及其方法与流程

1.本发明涉及树脂基纤维增强复合材料领域，尤其涉及一种湿法浸渍控制系统及其方法。


背景技术：

2.湿法浸渍是制造复合材料时的常用工序，将纤维或者织物浸润于树脂胶液中，通过一定处理后得到适于储存的中间材料。湿法浸渍过程中，由于物料浸渍、溶剂挥发等原因，胶液固体含量在浸渍过程中会变化，同时胶液的液面也会变化，最终影响浸渍织物的树脂含量，导致最终产品的品质受到影响。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种湿法浸渍胶液自动控制系统及其方法，以解决现有技术浸渍过程中胶液固体含量不稳定的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.一种湿法浸渍胶液自动控制系统，包括：
6.搅拌罐，用于盛放胶液，所述搅拌罐设置有用于检测所述搅拌罐内胶液的密度的第一密度检测器；
7.溶剂罐，用于盛放溶剂，所述溶剂罐和所述搅拌罐连通，用于补充搅拌罐内胶液的溶剂；
8.树脂罐，用于盛放树脂，所述树脂罐和所述搅拌罐连通，用于补充搅拌罐内胶液的树脂；
9.盛胶容器，用于布料的浸渍，所述盛胶容器与搅拌罐通过连接管连通，所述盛胶容器与搅拌罐形成连通器；
10.第一泵体，一端和所述搅拌罐连通，另一端和所述盛胶容器连通。
11.在本技术可选的实施例中，所述控制系统还包括：
12.搅拌机，安装于所述搅拌罐内；
13.搅拌桨，设置在所述搅拌罐内，且连接于所述搅拌机的输出端，以用于搅拌搅拌罐内的胶液。
14.在本技术可选的实施例中，所述盛胶容器设置有第二密度检测器，所述第二密度检测器用于检测盛胶容器内胶液的密度。
15.在本技术可选的实施例中，所述控制系统还包括：
16.胶液储存罐；
17.第二泵体，两端分别和所述胶液储存罐和搅拌罐连通。
18.在本技术可选的实施例中，所述溶剂罐设置于搅拌罐的顶部，所述溶剂罐内的溶剂由于自重可以落入搅拌罐，所述树脂罐设置于搅拌罐的顶部，所述搅拌罐内的树脂由于自重可以落入搅拌罐。
19.在本技术可选的实施例中，所述控制系统还包括：
20.支脚，设置于所述搅拌罐下部，以用于支撑搅拌罐；
21.称重传感器，设置于所述支脚上，用于监测搅拌罐的重力变化。
22.在本技术可选的实施例中，所述盛胶容器安装有液位传感器，所述液位传感器用于检测盛胶容器内胶的液位高度。
23.在本技术可选的实施例中，所述控制系统还包括：
24.保温容器和保温机，所述保温机和保温容器之间形成保温循环回路，所述保温容器安装于盛胶容器下方，所述保温机输出的保温介质可与所述盛胶容器接触。
25.在本技术可选的实施例中，所述控制系统还包括：
26.第一浸胶辊和第二浸胶辊，分别设置在所述盛胶容器的两侧，并用于将需浸胶的布料压入胶液中；
27.浸胶比控制辊，设置在所述盛胶容器的外侧，所述浸胶比控制辊用于刮去布料多余的胶液。
28.一种湿法浸渍胶液自动控制方法，应用于上述的湿法浸渍胶液自动控制系统，设置盛胶容器内胶液的预设固体含量比值，包括以下步骤：
29.连通盛胶容器和搅拌罐，使胶液在盛胶容器和搅拌罐之间循环流动；
30.获取胶液的当前胶液密度值，将当前胶液密度值转化成当前固体含量比值；
31.判断当前固体含量比值与预设固体含量比值的大小；
32.所述当前固体含量比值大于预设固体含量比值，往胶液中添加溶剂，直至确认当前固体含量比值等于预设固体含量比值；
33.所述当前固体含量比值等于预设固体含量比值，保持当前状态；
34.所述当前固体含量比值小于预设固体含量比值，往胶液中添加树脂，直至确认当前固体含量比值等于预设固体含量比值。
35.本发明公开的一种湿法浸渍胶液自动控制系统和方法的有益效果是：盛胶容器内盛有布料浸渍用的胶液，布料在浸渍过程中，由于布料粘附树脂等原因，胶液中的树脂等固态物质的含量会降低，造成胶液过稀，或胶液中溶剂挥发造成胶液过稠，胶液流动性降低，胶液过稠和过稀都会影响后续布料浸渍的成品质量。搅拌罐和盛胶容器通过连接管连通，搅拌罐和盛胶容器形成连通器，在大气压的作用下，搅拌罐的胶液和盛胶容器的胶液相互流通。第一泵体将盛胶容器内的胶液抽回搅拌罐，盛胶容器内的胶液减少，搅拌罐内的胶液通过连接管流向盛胶容器，则胶液一直处于流通状态。第一密度检测器检测到搅拌罐内的胶液密度下降时，树脂罐向搅拌罐内补充树脂，当胶液挥发等原因胶液密度增大时，溶剂罐向搅拌罐内补充溶剂，使搅拌罐内的胶液密度是始终保持恒定，搅拌罐内的胶液通过连通器原理不断流入盛胶容器，布料在浸渍过程中胶液的固定含量稳定，提升浸渍胶液的稳定性，布料浸渍的后续成品质量得到有效保障。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的
附图。
37.图1为本发明一种湿法浸渍胶液自动控制系统的结构示意图；
38.图2为本发明一种湿法浸渍胶液自动控制系统的搅拌罐和盛胶容器的结构示意图；
39.图3为本发明一种湿法浸渍胶液自动控制方法的流程图。
40.附图标号：100-湿法浸渍胶液自动控制系统；10-搅拌罐；11-溶剂罐；12-树脂罐；13-连接管；14-回胶管；15-第一密度检测器；16-搅拌机；17-搅拌桨；18-支脚；20-盛胶容器；21-第二密度检测器；22-第一浸胶辊；23-第二浸胶辊；30-胶液储存罐；31-原料管；32-第二泵体；40-保温容器；50-保温机；51-出口管道；52-入口管道；60-浸胶比控制辊。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
44.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
47.以下结合本说明书的附图1-图3，对本发明公开的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。
48.请参照图1和图2，本技术实施例提供了一种湿法浸渍胶液自动控制系统100，本技术实施例提供的湿法浸渍胶液自动控制系统100能够应用于布料的湿法浸渍作业。盛胶容器20和搅拌罐10之间形成连通器，使搅拌罐10的胶液和盛胶容器20的胶液之间液面相平，通过第一泵体将盛胶容器20内的胶液通过回胶管14回流至搅拌罐10，胶液在搅拌罐10、盛
胶容器20之间形成循环流动，搅拌罐10内通过第一密度检测器15检测胶液的密度，再通过向搅拌罐10内添加树脂或者溶剂，从而保证搅拌罐10内的胶液密度恒定，从而保障盛胶容器20内的胶液的固定含量保持稳定，保障布料浸渍后的产品质量。
49.在本技术实施例中，请参照图2，一种湿法浸渍胶液自动控制系统100，包括搅拌罐10、溶剂罐11、树脂罐12、盛胶容器20和第一泵体，
50.搅拌罐10用于盛放胶液，搅拌罐10设置有用于检测搅拌罐10内胶液的密度的第一密度检测器15；第一密度检测器15用于检测搅拌罐10内的密度，第一密度检测器15为比重计，比重计安装简便，方便使用。
51.溶剂罐11用于盛放溶剂，溶剂罐11和搅拌罐10连通，溶剂罐11用于补充搅拌罐10内胶液的溶剂；第一密度检测器15检测到搅拌罐10内的密度高于预设值时，即搅拌罐10内的胶液固定含量过大，此时通过溶剂罐11向搅拌罐10内补充溶剂，使搅拌罐10内的胶液的固定含量与预设值保持一致。
52.树脂罐12用于盛放树脂，树脂罐12和搅拌罐10连通，树脂罐12用于补充搅拌罐10内胶液的树脂；第一密度检测器15检测到搅拌罐10内的密度低于预设值时，即搅拌罐10内的胶液固定含量过小，此时通过树脂罐12向搅拌罐10内补充树脂，使搅拌罐10内的胶液的固定含量与预设值保持一致。
53.盛胶容器20用于布料的浸渍，盛胶容器20与搅拌罐10通过连接管13连通，盛胶容器20与搅拌罐10形成连通器；当盛胶容器20与搅拌罐10其中一个的胶液液面变化时，另一个的胶液通过大气压的作用下使之流动，最终盛胶容器20和搅拌罐10之间的胶液液面保持平衡。
54.第一泵体，一端和搅拌罐10连通，另一端和盛胶容器20连通。搅拌罐10、第一泵体和盛胶容器20之间通过回胶管14连通，第一泵体提供动力，盛胶容器20内的胶液通过回胶管14回流至搅拌罐10，盛胶容器20内的胶液液面下降，搅拌罐10内的胶液液面上升，由于盛胶容器20与搅拌罐10形成连通器，搅拌罐10内的胶液则通过连接管13流向盛胶容器20，盛胶容器20和搅拌罐10内的胶液在第一泵体的作用下循环流动。第一泵体为气动隔膜泵，气动隔膜泵耐腐性强，不易粘附液体，对胶液的影响较小。
55.回胶管14内设置有过滤器，过滤器用于过滤掉盛胶容器20内胶液在浸渍过程中产生的毛羽和杂质，使盛胶容器20和搅拌罐内10的胶液在循环流动过程中通过回胶管14内的过滤器进行过滤，从而保持胶液的干净，有利于提升布料的浸渍质量。
56.布料放置在盛胶容器20内进行湿法浸渍处理，盛胶容器20内的胶液由于挥发、布料浸渍等原因，胶液的固定含量发生变化，盛胶容器20内的胶液回流至搅拌罐10时，通过第一密度检测器15检测胶液的密度，检测到的密度通过与预设值的对比，控制溶剂罐11或树脂罐12向搅拌罐10内补充溶剂或树脂，从而控制胶液的密度保持恒定，即保持胶液的固体含量，从而保证布料湿法浸渍的产品质量。
57.控制系统100还包括搅拌机16和搅拌桨17，搅拌机16安装于搅拌罐10内，搅拌桨17设置在搅拌罐10内，且连接于搅拌机16的输出端，以用于搅拌搅拌罐10内的胶液。搅拌罐10内有盛胶容器20内回流的胶液，也有树脂罐12补充的树脂或溶剂罐11补充的溶剂，通过搅拌机16带动搅拌桨17转动，使搅拌罐10内的胶液、树脂、溶剂混合均匀，提高胶液的质量，胶液从搅拌罐10流向盛胶容器20后是混合均匀，适于布料的浸渍作业，有利于布料的浸渍质
量。
58.盛胶容器20设置有第二密度检测器21，第二密度检测器21用于检测盛胶容器20内胶液的密度。第二密度检测器21是比重计，安装方便。第二密度检测器21能实时检测到盛胶容器20内的胶液密度，当第一密度检测器15和第二密度检测器21的检测值相差较大时，说明胶液的流动值过小，不足于弥补布料浸渍的消耗，则需要加大第一泵体的作用力，使搅拌罐10和盛胶容器20之间的胶液流动加大，以达到搅拌罐10和盛胶容器20内的胶液的密度保持恒定，即搅拌罐10和盛胶容器20内的胶液的固定含量保持恒定。
59.请参照图1和图2，控制系统100还包括胶液储存罐30和第二泵体32，第二泵体32两端分别和胶液储存罐30和搅拌罐10连通。胶液储存罐30、第二泵体32和搅拌罐10之间通过原料管31连通，第二泵体32为胶液从胶液储存罐30流入搅拌罐10提供动力。胶液储存罐30内储存有胶液，盛胶容器20内的胶液经过布料的浸渍处理后，胶液除了固体含量变化外，胶液本身也会被布料带走，则搅拌罐10和盛胶容器20内的胶液总量减小，则需要通过胶液储存罐30内的胶液进行补充，胶液储存罐30内的胶液通过第二泵体32提供动力沿原料管31流入搅拌罐10，从而使搅拌罐10和盛胶容器20内的胶液总量保持平衡，以确保布料的湿法浸渍作业不会受到影响。第二泵体32为气动隔膜泵。
60.控制系统100还包括支脚18和称重传感器，支脚18设置于搅拌罐10下部，以用于支撑搅拌罐10；称重传感器设置于支脚18上，用于监测搅拌罐10的重力变化。搅拌罐10和盛胶容器20的胶液在平稳流动的过程中，搅拌罐10的总体重力是保持恒定的，搅拌罐10和盛胶容器20的胶液减小时，搅拌罐10的重力下降，通过承重传感器检测到搅拌罐10整体质量下降时，控制第二泵体32使胶液储存罐30内的胶液流入搅拌罐10内进行胶液的补充，同时观察搅拌罐10的称重传感器，避免补充过量，从而控制搅拌罐10和盛胶容器20的胶液保持平衡。
61.溶剂罐11设置有第一控制阀，第一控制阀用于控制溶剂罐11内的溶剂是否流入搅拌罐10，树脂罐12设置有第二控制阀，第二控制阀用于控制树脂罐12内的树脂是否流入搅拌罐10。第一控制阀控制溶剂罐11内的胶液是否流入搅拌罐10以及控制流入量，第二控制阀控制树脂罐12内的树脂是否流入搅拌罐10以及控制流入量。第一控制阀和第二控制阀的设置可实现自动化控制。
62.盛胶容器20安装有液位传感器，液位传感器用于检测盛胶容器20内胶的液位高度，液位传感器能直观、准确的反映盛胶容器20内的液位变化，从而控制胶液储存罐30补充胶液。
63.湿法浸渍胶液自动控制系统100还包括保温容器40和保温机50，保温机50和保温容器40之间形成保温循环回路，保温容器40安装于盛胶容器20下方，保温机50输出的保温介质可与盛胶容器20接触。布料在湿法浸渍作用过程中，需要保持恒定的胶液稳定，使布料浸渍后的产品质量得到保证。保温机50可以是模温机，保温介质可以是比热容比较大的水，保温机50输出保温介质，保温介质在保温循环回路内流动，流动过程中，保温介质与盛胶容器20进行热交换，盛胶容器20再与胶液进行热交换，从而使盛胶容器20内的胶液稳定保持恒定，以确保布料的浸渍作用顺利进行。
64.保温容器40和保温机50之间分别设置有出口管道51和入口管道52，保温机50、出口管道51、保温容器40和入口管道52之间形成保温循环回路。保温介质从保温机50出来后
经过出口管道51流向保温容器40，保温介质在保温容器40内与盛胶容器20接触并进行热交换，再通过入口管道52回流至保温机50，实现对盛胶容器20内胶液的控温。
65.控制系统100还包括第一浸胶辊22、第二浸胶辊23和浸胶比控制辊60。第一浸胶辊22和第二浸胶辊23分别设置在盛胶容器20的两侧，并用于将需浸胶的布料压入胶液中。浸胶比控制辊60设置在盛胶容器20的外侧，浸胶比控制辊60用于刮去布料多余的胶液。第一浸胶辊22和第二浸胶辊23将布料压在胶液内进行湿法浸渍作用，使布料完全浸没在胶液中，其中第一浸胶辊22用于布料的进入，第二浸胶辊23用于布料的出货。再通过浸胶比控制辊60刮去布料中粘附过多的胶液，提升布料的浸渍质量。
66.请参考图3，一种湿法浸渍胶液自动控制方法，应用于上述的湿法浸渍胶液自动控制系统100，设置盛胶容器内胶液的预设固体含量比值，包括以下步骤：
67.s10，连通盛胶容器20和搅拌罐10，使胶液在盛胶容器20和搅拌罐10之间循环流动；在循环流动的胶液中，胶液中添加树脂或溶剂，能在整体胶液中混合均匀。
68.s20，获取胶液的当前胶液密度值，将当前胶液密度值转化成当前固体含量比值；通过获取胶液的当前密度值，通过密度值换算成当前固体含量比值。
69.s30，判断当前固体含量比值与预设固体含量比值的大小；预设固体含量比值为胶液湿法浸渍中要求的胶液固体含量比值，在此固体含量比值的胶液浸渍下，布料的成色好，通过比较当前固体含量比值和预设固体含量比值的大小，可得到当前胶液与预设胶液之间的差异，才可执行下一步的操作。
70.s40，当前固体含量比值大于预设固体含量比值，往胶液中添加溶剂，直至确认当前固体含量比值等于预设固体含量比值；通过添加溶剂，使当前固体含量比值降低，最终使当前固体含量比值等于预设固体含量比值。
71.s50，当前固体含量比值等于预设固体含量比值，保持当前状态；当前固体含量比值等于预设固体含量比值相等时，无需再进行操作，保持实时监测。
72.s60，当前固体含量比值小于预设固体含量比值，往胶液中添加树脂，直至确认当前固体含量比值等于预设固体含量比值。通过添加树脂，使当前固体含量比值增大，最终使当前固体含量比值等于预设固体含量比值。
73.本方法先连通盛胶容器20和搅拌罐10，使胶液在盛胶容器20和搅拌罐10之间循环流动，使胶液各个位置之间由于相互流动起到搅拌均匀的效果，同时也避免单个位置的胶液密度过大或过小，再通过获取某一位置的当前胶液密度，将当前胶液密度转化成当前固体含量比值，当前固体含量比值和预设固体含量比值进行比较，当前固体含量比值大于预设固体含量比值则加入溶剂进行稀释，使固体含量比值等于预设固体含量比值，当前固体含量比值小于预设固体含量比值则加入树脂进行增稠，使固体含量比值等于预设固体含量比值，最终胶液当前固体含量比值处于一个动态平衡中，提高胶液中进行湿法浸渍的布料的质量。
74.综上，盛胶容器20内盛有布料浸渍用的胶液，布料在浸渍过程中，由于布料粘附树脂等原因，胶液中的树脂等固态物质的含量会降低，造成胶液过稀，或胶液中溶剂挥发造成胶液过稠，胶液流动性降低，胶液过稠和过稀都会影响后续布料浸渍的成品质量。搅拌罐10和盛胶容器20通过连接管13连通，搅拌罐10和盛胶容器20形成连通器，在大气压的作用下，搅拌罐10的胶液和盛胶容器20的胶液相互流通。第一泵体将盛胶容器20内的胶液通过回胶
管14抽回搅拌罐10，盛胶容器20内的胶液减少，搅拌罐10内的胶液通过连接管13流向盛胶容器20，则搅拌罐10和盛胶容器20内的胶液一直处于流通状态。第一密度检测器检测到搅拌罐10内的胶液密度下降时，树脂罐12向搅拌罐10内补充树脂，当胶液挥发等原因胶液密度增大时，溶剂罐11向搅拌罐内补充溶剂，使搅拌罐10内的胶液密度是始终保持恒定，搅拌罐10内的胶液通过连通器原理不断流入盛胶容器20，布料在浸渍过程中胶液的固定含量稳定，提升浸渍胶液的稳定性，布料浸渍的后续成品质量得到有效保障。
75.同时本发明公开的一种湿法浸渍胶液自动控制系统100，搅拌罐10的搅拌作业可以通过控制搅拌机16来控制，搅拌罐10和盛胶容器20的胶液流动速度可以通过控制第一泵体来控制，溶剂罐11内的溶剂是否流入搅拌罐10可以通过第一控制阀来控制，树脂罐12内的树脂是否流入搅拌罐10可以通过第二控制阀来控制，胶液储存罐30内的胶液是否流入搅拌罐10可以通过第二泵体32来控制，保温机50输出的保温介质温度及是否输出可以通过保温机50本身来控制，即本发明的方案可以完全实现自动化控制，由液位传感器、第一密度检测器15、第二密度检测器21传感器了解系统内的胶液数据，再通过控制不同的泵体、阀门来保证搅拌罐10和盛胶容器20的胶液稳定。
76.在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
77.虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。