印染廠烘房濕度檢測控制理論分析

　　摘要：近年來，濕度傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度、溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度測量技術(shù)提高到新的水平。我國印染機(jī)械的發(fā)展，雖然已取得了長足進(jìn)步，但與國際先進(jìn)水平相比，還有一定差距，尤其是在線監(jiān)控技術(shù)方面，很多傳感器還需依靠進(jìn)口。因此，要求專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)在研究與實(shí)踐中著力解決這些不足，努力提高現(xiàn)有印染機(jī)械技術(shù)水平，使我國的印染機(jī)械盡快趕超世界先進(jìn)水平。

　　烘房內(nèi)濕度控制理論

　　在給定的烘干時(shí)間內(nèi)，烘箱內(nèi)水分蒸發(fā)量與織物的原料成分、面密度、幅寬、烘干前后本身含水率以及烘干速度等參數(shù)有關(guān)?？椢锖嬖飼r(shí)，必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：提供使水分蒸發(fā)所需的熱量；使已汽化水分離開織物，形成水蒸汽分壓梯度。當(dāng)生產(chǎn)品種確定以后，烘干過程中的成本取決于所需補(bǔ)充的新鮮空氣用量和排出空氣中的水分含量。

　　烘燥機(jī)在不同的排氣濕度情況下，“蒸發(fā)效率”和“能耗”的變化是非線性的。當(dāng)排氣濕度低于20％時(shí)，能耗急劇增加，而蒸發(fā)效率變化甚微，當(dāng)將排氣濕度作相當(dāng)小的調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)蒸發(fā)效率影響很小，而能耗卻顯著減少。一般將20％作為烘燥機(jī)排氣濕度的最佳值。

　　該流程主要由四部分組成，分別是變頻器機(jī)柜、回潮率測試儀、濕度測濕儀和電機(jī)組、其中回潮率測濕儀是使用三羅拉測濕輥電導(dǎo)式測量布的回潮率，并將測量控制信號(hào)發(fā)到變頻器機(jī)柜，變頻器機(jī)柜根據(jù)信息控制電機(jī)，從而控制進(jìn)布速度。濕度測量儀是依靠高溫濕度傳感器和變送器測量烘箱內(nèi)的濕度，并將測試控制信號(hào)發(fā)送到變頻器機(jī)柜，變頻器機(jī)柜根據(jù)控制信號(hào)控制排濕口的排氣風(fēng)機(jī)，從而控制排濕的速度。

　　方案設(shè)計(jì)原理

　　在染整烘干過程控制中包含3部分內(nèi)容：

　　回潮率控制通過落布回潮率測試裝置控制烘干設(shè)備線速度和溫度。

　　烘箱內(nèi)的環(huán)境濕度控制通過控制排風(fēng)機(jī)構(gòu)、風(fēng)門大小、排風(fēng)速度來控制濕度。

　　烘箱內(nèi)的溫度控制通過控制蒸汽閥來控制烘箱內(nèi)的溫度。

　　濕度傳感器

　　檢測控制蒸箱、烘房內(nèi)的濕度或排氣濕度，對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性與節(jié)能都很重要?？偟恼f來，在烘房中使用的傳感器要求精度要高，并且在高溫、高濕條件下，耐焦油的沾污，維護(hù)保養(yǎng)要容易，所以選擇傳感器很重要。

　　半導(dǎo)體陶瓷濕度傳感器

　　半導(dǎo)體陶瓷濕度傳感器是濕度傳感器中A的一類，品種繁多，其代表產(chǎn)品是氧化鋯濕度傳感器。氧化鋯傳感器是通過氧化鋯測量氧氣濃度進(jìn)而測量水蒸氣濃度。

　　高分子電容式濕度傳感器

　　該傳感器通常都是在絕緣的基片諸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用絲網(wǎng)漏印或真空鍍膜工藝做出電極，再用浸漬或其它辦法將感濕膠涂覆在電極上做成電容元件。濕敏元件在不同相對(duì)濕度的大氣環(huán)境中，因感濕膜吸附水分子而使電容值呈現(xiàn)規(guī)律性變化，此即為濕度傳感器的基本原理。影響高分子電容型元件特性的參數(shù)有：溫度、元件的幾何尺寸、受熱膨脹系數(shù)。電容式濕敏元件的優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)速度快、體積小、線性度好、較穩(wěn)定，國外有些產(chǎn)品還具備高溫工作性能。

　　電解質(zhì)濕度傳感器

　　電解質(zhì)濕度傳感器最適用于濕度控制領(lǐng)域，其代表產(chǎn)品是氯化鋰濕度傳感器。氯化鋰濕敏器件屬于電解質(zhì)感濕性材料，被應(yīng)用于制造濕敏器件。氯化鋰電解質(zhì)溶解于水中，降低水面上的水蒸氣壓，從而實(shí)現(xiàn)感濕。其測濕原理為：在絕緣基板上制作一對(duì)金屬電極，其上面再涂一層電解質(zhì)溶液，即可形成一層感濕膜。感濕膜可隨空氣中濕度的變化而吸濕或脫濕，同時(shí)引起感濕膜電阻的變化。氯化鋰濕敏電阻最突出的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性極強(qiáng)，因此通過嚴(yán)格的工藝制作，制成的儀表和傳感器產(chǎn)品可以達(dá)到較高的精度，穩(wěn)定性強(qiáng)使產(chǎn)品具備良好的線性度、精密度及一致性，是使用壽命的可靠保證。氯化鋰濕敏元件的經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性是其它感濕材料尚無法取代。

　　微波傳感器

　　微波傳感器是利用微波特性來檢測某些物理量的器件或裝置。其測量原理為：由發(fā)射天線發(fā)出微波，此波遇到被檢測物體時(shí)將被吸收或反射，使微波功率發(fā)生變化。若利用接收天線，接收到通過被測物體或由被測物體反射回來的微波，并將它轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過信號(hào)調(diào)理電路，即可以顯示出被測量，實(shí)現(xiàn)了微波檢測。目前織物高含濕量在線非接觸測量一般應(yīng)用微波檢測。在選擇濕度傳感器時(shí)，一定要根據(jù)工藝環(huán)境溫度選擇適用產(chǎn)品。

　　目前大多數(shù)印染廠所采用的溫濕度的調(diào)節(jié)方式都是簡單的手動(dòng)調(diào)節(jié)方式。具體調(diào)節(jié)由設(shè)備頂部的排氣風(fēng)機(jī)控制，排氣管道上裝有手動(dòng)的調(diào)節(jié)閥門，當(dāng)設(shè)備內(nèi)的濕度過大時(shí)，調(diào)節(jié)閥門角度使通風(fēng)量增大，這樣就降低了設(shè)備內(nèi)的濕度；反之則使通風(fēng)量減少。但對(duì)烘箱內(nèi)的溫濕度只能從經(jīng)驗(yàn)中得知，誤差較大時(shí)，能造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。若采用智能化的除濕機(jī)來控制烘房的濕度，則是一種節(jié)約能源的有效途徑。

　　染整烘房濕度控制產(chǎn)品連接：庫房除濕機(jī)