基于弧形电容器的浆纱回潮率在线测量

为提高上浆质量以及解决使用接触式电阻含水率测量仪会破坏浆膜的问题,设计开发了基于弧形电容器的浆纱回潮率在线测量系统。根据浆纱在弧形电容器中的电场模型和电容法测量原理,利用指数回归算法建立电容差与回潮率的函数模型。上浆时,浆纱穿过弧形电容器,电感、电容、电阻(LCR)电桥测试仪将测量的电容值数据传到上位机,上位机根据模型计算出实时浆纱回潮率。讨论了弧形电容器结构、LCR电桥测试仪测试参数、环境温湿度、浆液含固率、浆纱线密度、回潮率对测量电容值的影响。实验结果表明:电容值受LCR电桥测试仪测试频率的影响较大;电容值随电容器结构参数极板长度、极板包角的增大而增大,与极板曲率半径呈负相关;环境温湿度会对电容值产生复杂影响,因此要求在恒温恒湿条件下进行测量;浆纱回潮率对电容值的影响显著,且回潮率与电容差呈指数函数关系。在上浆机上使用电容式回潮率在线检测系统进行测试,得到的浆纱回潮率与烘箱法测量结果相比平均误差小于5%,本文系统具有一定的工程实用价值。