双波长分光光度法的染液浓度在线检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双波长分光光度法的染液浓度在线检测装置及方法，包括基于ARM7的控制系统、双单色器、SIA系统和电路系统。本发明专利技术能够实现在大中小规模染缸中对染液浓度的在线实时监测功能并带有温度测量功能，并能实现对检测数据的记录、显示以及超出设定浓度范围会实现报警信息等功能。本发明专利技术整套系统具有结构简单、操作方便、测量精确、信息反馈及时、工作效率高等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织印染自动控制检测领域，具体是一种。
技术介绍
目前，我国印染企业在机械自动控制检测领域还不太成熟，自动化程度较低，大部分的印染企业一半靠的是自动化程度不高的设备加工控制与处理，一半靠的是有经验的印染工程师进行相应的印染加工处理。这种半自动化半人工的操作方式，使得生产效率降低而且产品所呈现出质量的好坏在很大的程度上取决于人工经验，稳定性差、准确性低。因此，有必要提高印染的自动化程度，其自动化的关键是对染液中各参数进行检测从而根据检测的数据结果判断做出相应动作。在纺织印染中对染液中的各个参数的检测是十分重要的，对印染的机械化控制参数要求包括有温度、浓度、PH值、液位等，这些参数的变化都会影响到产品的质量。现在的染整工艺大都对温度和速度方面的监测，对含湿率、PH值也有监测，但是对精准染色息息相关的染液浓度在线检测却是一片空白。因此，有必要发展一种能够在线实时监测染液浓度的装置，为印染企业提高生产效率和精准染色提供服务。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种。一种双波长分光光度法的染液浓度在线检测装置，其特征在于其包括机械部分、光路部分和电路部分，所述机械部分包括步进电机和正弦机构，所述光路部分包括两个独立的单色器，单色器中设置光路系统，光路系统包括衍射光栅、平凹球面反射镜，电路部分包括稳压电源、步进电机驱动电路、信号调理电路、泵控制单元、选择阀控制单元，所述步进电机驱动电路与步进电机连接，步进电机与正弦机构连接，正弦机构与衍射光栅连接，上位机PC与下位机ARM7TDMIS连接，下位机ARM7TDMIS分别与步进电机驱动电路和信号调理电路连接，下位机ARM7TDMIS还通过泵控制单元、选择阀控制单元与SIA系统连接，信号调理电路分别与温度传感器和光电传感器连接，所述单色器分别与流动比色皿连接，流动比色皿分别与SIA系统、温度传感器和光电传感器连接。所述的检测装置，其特征在于所述SIA系统包括双向泵、选择阀和储液器，双向泵与选择阀连接，选择阀与储液器连接。所述的检测装置，其特征在于所述上位机PC与CAN现场总线连接。所述检测装置的染液浓度在线检测方法，其特征在于包括如下步骤1)在上位机PC上依次设定SIA系统中流路清洗的时间、双向泵转动速率、方向变换频率和运作时间、光路系统中波长大小；2)运行检测装置，上位机PC发送给下位机ARM7TDMIS调零命令，下位机ARM7TDMIS控制步进电机带动正弦机构的转动从而使与正弦机构连在一起的衍射光栅转动，当转动到一定程度光耦器反馈一个信号给下位机ARM7TDMIS说明已调至零点；3)上位机PC发送波长设置命令至下位机ARM7TDMIS，下位机ARM7TDMIS带动步进电机转动相应的步数使光路达到设置的波长从狭缝射出；4)上位机PC发送清洗SIA系统流路命令，下位机ARM7TDMIS根据命令执行清洗；5)上位机PC发送命令控制打开SIA系统的选择阀使其打开通向染浴一端，随后上位机PC发送命令使选择阀转向稀释液一端，然后上位机PC发送双向泵的运转速率和方向变化频率命令，将稀释后的染液通过双向泵推向储液器，流入流动比色皿；6)光电传感器工作，采集并通过信号调理电路处理数据，然后把处理后的数据发送给PC界面显示染液浓度，如果染液浓度超出设定浓度范围会进行报警，同时温度传感器工作采集温度信号，通过信号调理电路处理后发送给下位机ARM7TroMIS和上位机PC ；7)重复上述步骤进行操作，系统记录数据并进行统计。本专利技术的一种，可实现在大中小规模染缸生产线对不同染液浓度进行实时在线检测功能并带有温度测量功能，并能实现对检测数据的记录、显示以及对超出设定浓度范围会实现报警信息等功能。本专利技术整套系统具有结构简单、操作方便、测量精确、信息反馈及时、工作效率高等特点，填补了印染企业对精准染色息息相关的染液浓度在线检测的空白。附图说明图1是本专利技术的的结构和原理示意图中，1一上位机PC ；2—下位机ARM7TDMIS ；3—步进电机驱动电路；4一单色器；5—稳压电源；6 — SIA系统；7—流动比色皿；8—光电传感器；9一信号调理电路；10—正弦机构；11一光路系统；12—步进电机；13—双向泵；14一选择阀；15—储液器；16—温度传感器。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。如图1所示，双波长分光光度法的染液浓度在线检测装置具有机械系统、电路单元、光路系统。本专利技术的装置采用两个独立的单色器来产生两束不同波长的光，即使用双波长分光光度法，结合朗伯比尔定律及ARM7处理器数据处理，从而可以在很大程度上消除混合染液相互干扰或背景干扰大，实现混浊或多组份染液浓度的测量。本系统采用PC控制操作方式，操作人员不需要很强的专业知识而只需要在电脑界面上进行一些简单的参数设置便可方便的启动本装置完成染液浓度测量工作。在启动本装置之前，首先需要保证电路单元中的传感器信号线与信号调理电路正确连接、上位机PC与下位机ARM7TDMIS (即ARM7处理器)通过串口正确连接，光路系统中衍射光栅、平凹球面反射镜等部件没有损坏、各位置之间没有发生变化，SIA系统(即顺序注射系统)中选择阀与双向泵、储液器、稀释液口等正确连接。检查工作完成后，操作员首先将驱动电路、下位机ARM7TDMIS、SIA系统中泵控制电路和信号调理电路通电，之后下位机ARM7TDMIS处于运行状态，整个装置处于待机状态。准备运行之前，操作员需要在PC界面上设定合适的系统参数，首先需要设置SIA系统中流路清洗的时间，然后设置双向泵转动速率、方向变换频率和运作时间，接着设置光路系统中波长大小。设置好以上参数以后整套系统的前序准备已经完成，系统便可进行浓度测量。操作员点击“运行”按钮，上位机PC会将命令发送至下位机ARM7TDMIS中，下位机ARM7TDMIS按照事先设置好的程序根据PC机传送来的命令执行相对应的动作，系统的工作过程如下首先该装置接受到由上位机PC发送给下位机ARM7TDMIS的调零命令，下位机ARM7TDMIS控制步进电机带动正弦机构的转动从而使与正弦机构连在一起的光栅转动，当转动到一定程度光耦器反馈一个信号给下位机ARM7TDMIS说明已调至零点。紧接着上位机PC发送波长设置命令至下位机ARM7TDMIS，下位机ARM7TDMIS根据程序设计计算带动步进电机转动一定步数便可使光路达到设置的波长从狭缝射出。然后，上位机PC发送清洗SIA系统流路命令，下位机ARM7TDMIS根据命令执行清洗的时间。之后上位机PC发送的命令是泵的运转速率、方向变化频率命令，下位机ARM7TDNMIS不断的反复执行命令动作，直到出现停止命令或者是复位命令。首先由上位机PC发送命令控制打开SIA系统的选择阀使其打开通向染浴一端，随后上位机PC发送命令使选择阀转向稀释液一端，紧接着将其稀释后的染液通过双向泵推向储液器，流入流动比色皿。在染液稀释后流入流动比色皿的同时，光电传感器就开始工作，通过信号调理电路不断的采集处理数据，然后把处理后的数据发送给PC界面显示其染液浓度，如果染液浓度超出设定浓度范围会进行报警。同时温度传感器工作采集温度信号，通过信号调理电路处理后发送给下位机ARM7TroMIS和上位机PC，由于S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建新，许珺，徐文杰，田彦杰，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：