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。我國印染機械的發(fā)展，雖然已取得了長足進步，但與國際先進水平相比，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口。因此，要求專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)在研究與實踐中著力解決這些不足，努力提高現(xiàn)有印染機械技術(shù)水平，使我國的印染機械盡快趕超世界先進水平。

　　烘房內(nèi)濕度控制理論

　　在給定的烘干時間內(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)。織物烘燥時，必須同時具備兩個條件：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。當生產(chǎn)品種確定以后，烘干過程中的成本取決于所需補充的新鮮空氣用量和排出空氣中的水分含量。

　　烘燥機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。當排氣濕度低于20％時，能耗急劇增加，而蒸發(fā)效率變化甚微，當將排氣濕度作相當小的調(diào)節(jié)時，對蒸發(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，分別是變頻器機柜、回潮率測試儀、濕度測濕儀和電機組、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，并將測量控制信號發(fā)到變頻器機柜，變頻器機柜根據(jù)信息控制電機，從而控制進布速度。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，并將測試控制信號發(fā)送到變頻器機柜，變頻器機柜根據(jù)控制信號控制排濕口的排氣風機，從而控制排濕的速度。

　　方案設(shè)計原理

　　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機構(gòu)、風門大小、排風速度來控制濕度。

　　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，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性與節(jié)能都很重要。總的說來，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，從而實現(xiàn)感濕。其測濕原理為：在絕緣基板上制作一對金屬電極，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，同時引起感濕膜電阻的變化。氯化鋰濕敏電阻最突出的優(yōu)點是經(jīng)時穩(wěn)定性極強，因此通過嚴格的工藝制作，制成的儀表和傳感器產(chǎn)品可以達到較高的精度，穩(wěn)定性強使產(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，再經(jīng)過信號調(diào)理電路，即可以顯示出被測量，實現(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，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調(diào)節(jié)方式。具體調(diào)節(jié)由設(shè)備頂部的排氣風機控制，排氣管道上裝有手動的調(diào)節(jié)閥門，當設(shè)備內(nèi)的濕度過大時，調(diào)節(jié)閥門角度使通風量增大，這樣就降低了設(shè)備內(nèi)的濕度；反之則使通風量減少。但對烘箱內(nèi)的溫濕度只能從經(jīng)驗中得知，誤差較大時，能造成嚴重的能源浪費。若采用智能化的除濕機來控制烘房的濕度，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