基于压力检测的静电纺丝监控系统设计

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghui3321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
静电纺丝技术作为制备纳米纤维最简单快捷的方法,它所制备的纳米纤维膜有着孔隙率高、比表面积大等特点,因此在废水过滤材料、医用防护材料、传感器等生产领域得到广泛应用。但长久以来,纳米纤维膜的制备过程由人工督察,因为喷射流的不稳定及无规则喷射导致经过长时间的连续纺丝易出现纺丝不稳定或堵塞等异常情况,而人工无法通过肉眼察觉,并且实验试剂通常带有毒性与挥发性,对人体健康有一定的危害。若基于机器视觉采用相机监测纺丝过程中异常行为难度较大且成本高。因此,如何实现对纺丝过程的实时监控是静电纺丝领域亟待解决的问题。针对静电纺丝技术异常现象难以实时监控的问题,本文以静电纺丝样机为研究对象,根据静电纺丝技术异常监测需求进行分析,设计了静电纺丝样机控制系统,再采用OPC访问底层设备通讯技术、面向Web应用程序技术、数据库交互技术、网页可视化技术,实现了基于压力检测的静电纺丝Web远程监控及异常监测。本文主要研究内容如下:(1)深入研究静电纺丝原理以及静电纺丝样机各模块结构设计原理,总结出静电纺丝技术缺陷以及静电纺丝样机自动化集成度低、操作存在危险性等问题,设计并搭建静电纺丝样机总体控制系统。其中以西门子S7-1200控制器为核心,控制模块主要分为微量泵推进装置推速控制模块、高压电源控制模块、压力检测模块及人机交互界面模块。并以此系统进行静电纺丝实验,分析正常纺丝情况下与堵塞情况下施加在针管尾部的压力数据变化趋势。(2)为解决设备异构性问题,利用OPC通信技术在底层物理设备与Web应用之间建立通信连接接口实现数据交互。采用面向对象的思想将监控信息进一步封装解耦为各个模块,并基于Signal R实时推送技术,构建监控数据由Web服务器实时推送至浏览器端的机制。采用HTML、Java Script、Echarts等Web可视化技术将监控信息在浏览器端实时呈现,实现了静电纺丝过程中对设备连接状态、压力与样机状态的实时远程可视化监控以及报警。(3)根据静电纺丝监控系统的功能实现需求,对监控系统进行总体结构设计。基于MVC设计模式,采用ASP.NET Core Web应用对静电纺丝样机的监控报警以及远程控制进行详细设计以及实现。最后经过系统测试验证系统可用性。
其他文献
鞋面冲孔是制鞋过程中非常重要的一道工艺流程,目前大多采用人工冲孔或半自动冲孔方式,劳动强度较大且冲孔精度较低,影响企业整体生产效率的提升,因此迫切需要研发一款全自动、高效率的鞋面冲孔自动控制系统。本文首先,讨论了该控制系统的功能需求及设计原则,规划了系统的总体架构,该系统采用上位机与下位机联合控制的方式,下位机选用一台PLC作为控制主站,四台PLC作为控制从站,上位机与下位机之间的通讯采用PROF
随着智能传感器件的快速发展,可检测周围环境的智能传感器引起了研究学者们的关注。环境气体检测有半导体电性测量法、气相色谱法和石英晶体微天平法等多种方法。然而,这些方法存在检测单一、灵敏度低、稳定性弱、便携性差的缺陷限制了其在智能可穿戴传感器件的实际应用。如何制备简单便携、检测广泛和高效识别的气体传感器是解决问题的关键。鉴于此,本论文以溶致变色荧光分子为广泛传感分子通过静电纺丝技术制备两种具有优异便携
经编布匹是纺织行业的重点生产对象,具有广泛的应用场景。目前,企业在经编布匹生产过程中大多沿用人工检测方式进行质量控制。这种方法存在检测效率低、劳动强度大等缺点。随着机器视觉技术在纺织领域的发展,部分企业研发了基于机器视觉的瑕疵检测系统,一定程度上改善了工人检测的缺陷。然而,现有的瑕疵检测系统多采用统计法、频谱法等瑕疵检测算法,依赖于专家经验,无法满足经编布匹工业化生产要求。因此,本文研发基于深度学
可视化力敏传感器是一种能够将外力信息转化为视觉监测信号的传感器件,与传统电子压力传感器相比,具有元件组成简单、易于监测等特点。目前,可视化力敏传感器大多基于摩擦发光材料、光子晶体材料等制备得到,但都无法同时实现力的可视化记忆及器件的重复利用。胆甾相液晶能够产生高亮度、高对比度的结构色,而利用聚合物网络锚定胆甾相液晶制备的聚合物分散胆甾相液晶(PDCLC)具有双稳态和压力、电刺激响应特性。其能够在压
全球智能化进程的加快让自动化机器人产品逐步走入餐饮服务行业甚至是家庭,以扫地机器人为例的智能产品有效解决了人们追求精致生活与“懒人”本性的矛盾。疫情期间对厨房智能产品的需求攀升暴露出了家庭场景智能化的不足与潜力,相关研究表明,厨房作为家居环境中的重要组成部分拥有极大的优化空间。机械臂的技术发展为“释放双手”提供了新的可能性,而冰箱作为厨房烹饪及日常流程中的重要环节,解决如何从中抓取物品是保障作业流
在纺织工业中,经常会出现纱线断纱或续纱的情况。因此,纱线打结问题是不可避免的。空气捻接法、机械打结法是目前最常用的打结方法,但是大部分情况下只适用于一种纱线,并且机械结构十分复杂。针对上述问题,本文提出了一种基于磁悬浮的纱线打结方法,利用安装了纱线夹的悬浮体牵引单向无限延伸的纱线在空间中运行绕环、穿插等成结轨迹,实现多种类型纱线的打结,并尽可能地简化机械结构。该方法的提出对于纱线接头技术的创新性研
随着计算机技术的发展,笔记本电脑的功能愈发强大,组成结构也愈发繁琐,这就对其稳定性测试带来了一定的挑战。BIOS(Basic Input Output System)作为计算机最底层的一环,是直接沟通协调各主要硬件设备的控制者,传统手工测试BIOS的方法已逐渐无法满足当前对笔记本电脑稳定性的测试需求,而利用自动化测试手段能实现高效可靠的测试流程。由于BIOS中无法直接运行现有的自动化测试工具,因此
近年来,互联网的飞速发展导致网络信息量的指数级增长,在浩瀚的信息流中搜寻信息一直是让用户头疼的问题,直到智能推荐系统的出现才得以大幅缓解,它在解决用户搜寻信息难问题的同时也给企业自身带来了巨大的利益回报。在这样的时代背景下,电影领域的推荐系统也随之而来。因为深度学习强大的特征学习能力,在当今电影推荐系统的推荐算法中已经成为了主流,其中通过深度学习提取用户行为序列信息进行推荐是当今许多研究人员关注的
互联网的急速发展深刻的影响着人们的日常学习、工作和生活,尤其是移动互联网的发展与普及,大大增加了互联网数据流量的消耗。网络世界繁荣发展的背后,也有着不可轻视和忽略的威胁与风险,例如网络攻击、隐私泄露等。因此能够提前利用入侵检测系统对风险行为进行预警就显得尤为重要。传统入侵检测方法(如专家系统)难以有效的检测新型网络攻击,入侵检测领域迫切需要更加智能的技术来处理当前面临的难题。机器学习算法将网络攻击
喷气涡流纺自1997年面世以来,就以毛羽少、纺纱速度快等显著特点得到迅速发展,并广泛应用于多种纺纱场合,其中之一就是包芯纱的纺制。目前与喷气涡流纺包芯纱相关的研究大部分都集中在纱线质量提升和对应的纺纱参数优化,对于包芯纱的成型装置关注较少。如包芯纱的芯丝穿引与废纤清洁均采用手工操作,效率低下。因此对喷气涡流纺装置的研究具有现实意义。本文针对喷气涡流纺纱机的结构特点研究设计出一种芯丝穿引系统,适应于