【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高端装备制造产业中的智能加工装备，新材料产业中的新型化学纤维及功能纺织材料等领域，尤其涉及一种纺丝布料透气性在线监测系统及应用其的静电纺丝设备。
技术介绍
1、近年来，随着纳米技术快速发展的同时，静电纺丝技术得到了广泛的关注。进入21世纪以来，纳米纤维的应用被进一步拓宽，包括生物、医药、纺织服装等高新
，研究者已经从早期单纯的纤维制备和表征，转向对静电纺丝形成过程和机理的理解。相较之其他获得纤维的方式，静电纺丝技术的优势在于原料选择范围广、设备简单及时间可控性强。故成为研究人员的探究对象，掀起了静电纺丝理论和实验热潮。
2、然而，通过静电纺丝技术制备的纳米纤维膜要实现产业化、规模化及广泛应用还需对其在线质量进行进一步监测。纳米纤维膜的透气性是决定其质量的关键指标之一。目前国内对于纳米纤维膜较为成熟的在线透气性监测系统还处于较为空白阶段，也没有国家相关标准可依，常规的头尾截取监测法数据并不具有代表性，因此急需开发一款可以实时在线质量监测的系统。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术期望能够至少部分解决上述技术问题中的其中之一。
3、(二)技术方案
4、本专利技术第一个方面中，提供了一种纺丝布料透气性在线监测系统。该纺丝布料透气性在线监测系统包括：
5、滚筒，设置于纺丝布料上方，其轴线与纺丝布料传送的方向垂直，其内部中空，其表面设置有n排喷气孔，n≥1，每排喷气孔包括：沿与滚筒轴线平行的
6、喷气装置，其出气口连接至滚筒的中空内部；
7、压力感测系统，包括：设置于纺丝布料下方的s个气压感测单元，s≥1；
8、控制系统，信号连接至s个气压感测单元，其利用s个气压感测单元感应获得的气压值判断纺丝布料的透气性。
9、在本专利技术的一些实施例中，喷气装置向滚筒的中空内部喷入脉冲气流；控制系统利用s个气压感测单元的脉冲电信号判断纺丝布料的透气性。
10、在本专利技术的一些实施例中，喷气装置在喷气孔对准纺丝布料时向滚筒的中空内部喷出脉冲气流。
11、在本专利技术的一些实施例中，喷气装置为脉冲气流发生器，其出气口通过管道连接至滚筒的中空内部。
12、在本专利技术的一些实施例中，喷气装置包括：进气马达；调压阀，其进气口通过管道连接至进气马达的出气口；喷气阀，其进气口通过管道连接至调压阀的出气口，其出气口通过管道连接至滚筒的中空内部；气流控制系统，其信号输入端连接至控制系统，其信号输出端连接至喷气阀的控制端，其控制喷气阀的开度和开关频率。
13、在本专利技术的一些实施例中，滚筒表面设置有1排喷气孔，该1排喷气孔包括20～40个喷气孔；喷气装置的喷气频率与滚筒的旋转频率一致。
14、在本专利技术的一些实施例中，脉冲气流的气体流量介于10-50dm3/min之间。
15、在本专利技术的一些实施例中，脉冲气流的开关频率介于5～10次/秒之间。
16、在本专利技术的一些实施例中，控制系统内部预存透气率与电流的关系曲线，其执行以下控制程序：
17、步骤a，接收用户设定的透气率合格值；
18、步骤b，依据透气率和电流的关系曲线，确定电流合格范围；
19、步骤c，当s个气压感测单元的脉冲电信号在电流合格范围内时，判断纺丝布料透气率合格；否则，判断纺丝布料不合格。
20、在本专利技术的一些实施例中，压力感测系统包括：20～40个气压感测单元，该20～40个感测单元沿与滚筒轴线平行的方向排列；信号采集器，其传感信号采集口信号连接至20～40个气压感测单元，其信号输出口连接至控制系统。
21、在本专利技术的一些实施例中，气压感测单元设置于滚筒轴线的正下方。
22、在本专利技术的一些实施例中，气压感测单元为薄膜式感测单元。
23、在本专利技术的一些实施例中，气压感测单元为压阻式感测单元，每个压阻式感测单元的面积范围在5-20cm2，电流4-20ma，量程0-100kpa，精度为≤0.2％。
24、本专利技术第二个方面中，提供了一种静电纺丝设备。该静电纺丝设备，包括：
25、纺丝箱，其上游侧设置进料口，其下游侧设置出料口；
26、如上的纺丝布料透气性在线监测系统；
27、其中，滚筒设置于出料口的上方，压力感测系统设置于出料口的下方，纺丝布料从两者之间穿过。
28、在本专利技术的一些实施例中，还包括：传送架，设置于纺丝箱内，进料口和出料口之间；静电纺丝装置，设置于纺丝箱内，传送架的上方；基材开卷机和布料收卷机，分别设置于进料口和出料口的外侧；其中，滚筒的第一端通过驱动轴连接至纺丝箱；喷气装置的出气口通过管道连接至滚筒的第二端，管道与滚筒第二端之间设置有轴承；其中，纺丝基材自基材开卷机引出，自进料口进入纺丝箱内，经由传送架和出料口导出，由布料收卷机收卷，期间静电纺丝装置喷出的纳米纤维沉积至纺丝基材上，形成纺丝布料。
29、(三)有益效果
30、从上述技术方案可知，本专利技术相对于现有技术至少具有以下有益效果之一：
31、(1)通过在线监测透过被测纺丝布料的气压产生的感应电流，可以精准快速的对其透气性能进行监测，且可对纺丝布料质量标准进行实时、连续性评估，提升了透气性能测试的智能化水平，提高了生产效率。
32、(2)相较于压紧式密闭系统喷气装置，采用滚筒喷气装置，可保证纳米纤维完整性和气流零损失；同时与整片面积进行喷气监测相比，采用多孔式喷气监测，精度更高，另外还可根据需求调整喷气孔数量或设置进气的压力参数和气体流量等，设备制造简单、操作便捷和稳定性高。
33、(3)本专利技术通过信号处理单元分析处理透气性数据后得到的电流-时间曲线图可在线直观鉴定纺丝膜的品质，降低了人工监测的时间和成本，可满足纳米纤维布料的大规模的工业化生产。
34、(4)相比于均匀气流监测，本实施例采用脉冲气流监测具有以下优势：①监测更为精确，均匀气流监测获得是平稳气流，较难分辨信号的有无，同时无法通过归一化等处理方式实现有用信号的放大；脉冲气流监测易于分辨信号的有无，避免了均匀气流监测造成疵点对重叠面料透气性能的影响，也为后续信号处理，如归一化等提供了方便。②监测效果好，脉冲气流喷气频率可根据纺丝布料传送速度进行调节，避免了当纺丝布料传送速度较低时，过度喷气对纺丝布料造成变形或破损等问题。③高效节能，脉冲气流监测耗气量低，能够节省大量的能源，避免均匀气流监测对能源的消耗及对喷气装置的磨损，降低了运行成本。
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1.一种纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，所述喷气装置在所述喷气孔对准纺丝布料时向滚筒的中空内部喷出脉冲气流，其中：
4.根据权利要求2所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，所述控制系统内部预存透气率与电流的关系曲线，其执行以下控制程序：
7.根据权利要求2所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，所述压力感测系统包括：
8.根据权利要求7所述的丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，
9.一种静电纺丝设备，其特征在于，包括：
10.根据权利要求8所述的静电纺丝设备，其特征在于，还包括：
【技术特征摘要】
1.一种纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，所述喷气装置在所述喷气孔对准纺丝布料时向滚筒的中空内部喷出脉冲气流，其中：
4.根据权利要求2所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的纺丝布料透气性在线监测系统，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：姜露，吴大伟，牛海涛，周怡琰，焦瑞雪，鲁曼曼，
申请(专利权)人：联润翔青岛纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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