本实用新型专利技术是一种基于多传感信息融合技术的电纺控制装置。包括有湿度传感器、温度传感器、电导率传感器、粘度传感器、中央处理单元、电压控制器、流量控制器、平台控制器、距离控制器、电纺平台、高压电源，其中上述传感器与注射器接触装配，上述传感器分别获得湿度信号、温度信号、溶液电导率信号、溶液粘度信号，这些电纺环境参数信号输入给中央处理单元，电纺平台包括有XY平面运动平台及Z轴运动导轨，电压控制器与高压电源连接，高压电源与电纺平台上装设的纺丝喷针连接，流量控制器与电纺平台上装设的注射泵连接，平台控制器与XY平面运动平台连接，距离控制器与Z轴运动导轨连接。本实用新型专利技术的电纺控制装置能全面、准确、可靠地检测电纺环境参数。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术是一种基于多传感信息融合技术的电纺控制装置。包括有湿度传感器、温度传感器、电导率传感器、粘度传感器、中央处理单元、电压控制器、流量控制器、平台控制器、距离控制器、电纺平台、高压电源，其中上述传感器与注射器接触装配，上述传感器分别获得湿度信号、温度信号、溶液电导率信号、溶液粘度信号，这些电纺环境参数信号输入给中央处理单元，电纺平台包括有XY平面运动平台及Z轴运动导轨，电压控制器与高压电源连接，高压电源与电纺平台上装设的纺丝喷针连接，流量控制器与电纺平台上装设的注射泵连接，平台控制器与XY平面运动平台连接，距离控制器与Z轴运动导轨连接。本技术的电纺控制装置能全面、准确、可靠地检测电纺环境参数。【专利说明】一种基于多传感信息融合技术的电纺控制装置
本技术是一种用于柔性微纳自动化制造
的基于多传感信息融合技 术的电纺控制装置，属于基于多传感信息融合技术的电纺控制装置的创新技术。
技术介绍
高压静电纺丝技术，是国内外最近十几年发展起来的用于制备超细纤维的重要方 法。电纺丝技术最早由Formhzls在1934年提出，随后Taylor等人于1964年对静电纺丝 过程中带电聚合物的变形提出了泰勒锥这一概念，直到上个世纪90年代人们开始广泛关 注电纺丝技术。孙道恒等人于2006年提出了近场电纺直写技术，近场电纺直写技术具有可 靠的沉积精度，且参数可控，为电纺纳米纤维产业开拓了一种新的方法。 多传感信息融合技术是通过多类同构或异构传感器进行综合，获得比单一传感器 更多的信息，形成比单一信源更可靠、更完全的融合信息。它突破单一传感器信息表达的局 限性，避免单一传感器的信息盲区，提高了多源信息处理结果的质量，有利于对事物的判断 和决策。在这里，传感器的概念是广义的，是指与环境匹配的各种信息获取系统。 信息融合是对来自单个或多个不同平台传感器的的信息进行相关和综合，以获得 更精确的目标信息和身份估计的处理过程。多传感器信息融合中，各传感器提供的信息都 具有一定的不确定性和不准确性，因此，对这些信息的融合过程是一个不确定信息的推理 和决策过程。 近场电纺技术可以用于柔性电子器件的柔性微纳制造领域，也可以用于微纳三维 快速成型领域，具有极高的应用价值。在柔性微纳制造领域和微纳三维快速成型领域的应 用中，自动化参数的选择与控制尤为重要。但电纺过程中影响因素过多，纺丝参数难于自动 控制，因此在自动化制造生产中很难选择纺丝参数。
技术实现思路
本技术的目的在于考虑上述问题而提供一种能全面、准确、可靠地检测电纺 环境参数的基于多传感信息融合技术的电纺控制装置。本技术能实现实时控制，以克 服电纺参数难以确定的问题。本技术能实现电纺参数的最优配置。 本技术的技术方案是：本技术基于多传感信息融合技术的电纺控制装 置，包括有湿度传感器、温度传感器、电导率传感器、粘度传感器、中央处理单元、电压控制 器、流量控制器、平台控制器、距离控制器、电纺平台、高压电源，其中湿度传感器、温度传感 器、电导率传感器、粘度传感器与注射器接触装配，并分别获得湿度信号、温度信号、溶液电 导率信号、溶液粘度信号，这些电纺环境参数信号输入给中央处理单元，电纺平台包括有XY 平面运动平台及Z轴运动导轨，对纺丝电压参数进行选择与控制的电压控制器与高压电源 连接，高压电源与电纺平台上装设的纺丝喷针连接，用于纺丝流量参数的选择与控制的流 量控制器与电纺平台上装设的注射泵连接，用于平台运动参数的选择与控制的平台控制器 与XY平面运动平台连接，用于纺丝距离参数的选择与控制距离控制器与Z轴运动导轨连 接，且中央处理单元将设定输出值纺丝电流输入到比较器。 本技术与现有技术相比，具有如下优点： 1)本技术基于多传感信息融合技术的电纺控制装置能全面、准确、可靠地检 测电纺环境参数； 2)本技术基于多传感信息融合技术的电纺控制装置的控制方法，利用多传感 信息融合技术对电纺环境参数进行评级以设定电纺工艺参数。 本技术是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的基于多传感信息融合技术的 电纺控制装置。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术基于多传感信息融合技术的电纺控制装置的原理图； 图2为电纺平台的示意图。 【具体实施方式】 实施例： 本技术基于多传感信息融合技术的电纺控制装置的原理图如图1所示，包括 有湿度传感器1、温度传感器2、电导率传感器3、粘度传感器4、中央处理单元9、电压控制 器12、流量控制器13、平台控制器14、距离控制器15、电纺平台16、高压电源17,其中湿度 传感器1、温度传感器2、电导率传感器3、粘度传感器4与注射器24接触装配，并分别获得 湿度信号5、温度信号6、溶液电导率信号7、溶液粘度信号8,这些电纺环境参数信号输入给 中央处理单元9,电纺平台16包括有XY平面运动平台21及Z轴运动导轨22,对纺丝电压 参数进行选择与控制的电压控制器12与高压电源17连接，高压电源17与电纺平台16上 装设的纺丝喷针23连接，用于纺丝流量参数的选择与控制的流量控制器13与电纺平台16 上装设的注射泵25连接，用于平台运动参数的选择与控制的平台控制器14与XY平面运动 平台21连接，用于纺丝距离参数的选择与控制距离控制器15与Z轴运动导轨22连接，且 中央处理单元9将设定输出值纺丝电流(I输入到比较器10。 上述中央处理单元9是是微电脑或单片机。 本技术基于多传感信息融合技术的电纺控制装置的控制方法，包括如下步 骤： 1)设定电纺溶液种类以及电纺所用针头内径D，并输入预期纳米纤维直径d ; 2)通过湿度传感器1、温度传感器2、电导率传感器3、粘度传感器4分别获取湿度 信号5、温度信号6、溶液电导率信号7、溶液粘度信号8等电纺环境参数信号； 3)把代表电纺环境参数的湿度信号5、温度信号6、溶液电导率信号7、溶液粘度信 号8输入中央处理单元9,匹配出相应的纺丝电压V、供液量L、平台运动速度v及纺丝距离 y的控制电信号分别传送给电压控制器12、流量控制器13、平台控制器14、距离控制器15 ; 4)将电流传感器11实时检测出的电纺平台的电纺电流值的反馈信号多反馈到比 较器10中与设定输出值α进行比较； 5)根据比较器10的比较状况，通过电压控制器12、流量控制器13、平台控制器14、 距离控制器15分别给出电纺参数微调量：纺丝电压I V、供液量I L、平台运动速度I v及纺丝距 离I F,并对电纺平台16的电纺参数微调，直到比较器得到等于设定输出值(纺丝电流）ff的 反馈信号#为止。【权利要求】1. 一种基于多传感信息融合技术的电纺控制装置，其特征在于包括有湿度传感器 (1)、温度传感器（2)、电导率传感器（3)、粘度传感器（4)、中央处理单元（9)、电压控制器 (12)、流量控制器（13)、平台控制器（14)、距离控制器（15)、电纺平台（16)、高压电源（17)， 其中湿度传感器（1)、温度传感器（2)、电导率传感器（3)、粘度传感器（4)与注射器（24)接 触装配，并分别获得湿本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于多传感信息融合技术的电纺控制装置，其特征在于包括有湿度传感器（1）、温度传感器（2）、电导率传感器（3）、粘度传感器（4）、中央处理单元（9）、电压控制器（12）、流量控制器（13）、平台控制器（14）、距离控制器（15）、电纺平台（16）、高压电源（17），其中湿度传感器（1）、温度传感器（2）、电导率传感器（3）、粘度传感器（4）与注射器（24）接触装配，并分别获得湿度信号（5）、温度信号（6）、溶液电导率信号（7）、溶液粘度信号（8），这些电纺环境参数信号输入给中央处理单元（9），电纺平台（16）包括有XY平面运动平台（21）及Z轴运动导轨（22），对纺丝电压参数进行选择与控制的电压控制器（12）与高压电源（17）连接，高压电源（17）与电纺平台（16）上装设的纺丝喷针（23）连接，用于纺丝流量参数的选择与控制的流量控制器（13）与电纺平台（16）上装设的注射泵（25）连接，用于平台运动参数的选择与控制的平台控制器（14）与XY平面运动平台（21）连接，用于纺丝距离参数的选择与控制距离控制器（15）与Z轴运动导轨（22）连接，且中央处理单元（9）将设定输出值纺丝电流输入到比较器（10）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王晗，李敏浩，陈新，陈新度，巫孟良，朱自明，唐立虎，李炯杰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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