[发明专利]新闻纸的印刷环境监测系统

说明书

技术领域

本发明属于印刷技术领域，涉及到印刷环境的监测，具体涉及到一种新闻纸的印刷环境监测系统。

背景技术

温湿度、气压和空气密度的波动对新闻纸的印刷适性影响很大,低温低湿有利于新闻纸的印刷和保管,纸张仓库保持温度在18-25℃,相对湿度在60％-70％对新闻纸较合适。从温湿度作用机理的分析可知,只要控制好纸张仓库或印刷环境的温湿度,特别注意温湿度的波动范围不得太大和太快,就可防止很多危害新闻纸的化学反应发生。新闻纸张从制造成品后就一直含有水分,它始终处于一种平衡中,其水分含量随着环境中空气温湿度的变化而变化,新闻纸放在一定温湿度下的空气中,它本身纤维中的含水量与空气中的含水量一直在进行动态的水分交换,时刻保持一种相对平衡。

新闻纸纤维吸水后发生膨胀,纸张的伸缩变化给印刷中带来很多质量故障。比如,卷纸两边的含水量比中间高,两边就会形成“褶痕”,沿着周向会形成紧边凸起的“褶子”,这种纸一旦上机印刷,就会产生皱纹和折痕,严重时会影响纸带的正常运转,会直接撕裂,碰到彩报印刷时,其彩色套印就无法进行。纸张保管的好坏会直接影响到纸张的质量和使用效果。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种新闻纸的印刷环境监测系统，通过严格监视新闻纸的印刷环境影响因子，包括温湿度、气压和空气密度，防止因环境因素造成新闻纸吸水影响纸张的质量和使用效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种新闻纸的印刷环境监测系统，包括温湿度压力传感器、终端处理模块和上位机，温湿度压力传感器采集温度、湿度、压力和空气密度数据，再将数据通过总总线送进终端处理模块，终端处理模块通过串口跟上位机通信，所述温湿度压力传感器包括半导体检测单元、二次转换单元和信号处理单元，半导体检测单元包括两个半导体应变片R_ε1和R_ε2，半导体应变片R_ε1和R_ε2设在半径为r₀的圆形膜片上，圆形膜片设在U型支座上，膜片与U型支座间形成一个干燥的空气密封腔，两个半导体应变片受到膜片内外两侧的压力差和温度激励作用下输出电阻响应，二次转换单元将电阻响应信号转换为脉宽信号，信号处理单元通过数据解耦分离出温度、压力和相对湿度数据。

所述的终端处理模块包括微处理器、LCD显示屏和触摸屏，微处理器集成了LCD控制器和触摸屏接口，通道7作为触摸屏的X坐标输入，通道5作为触摸屏接口的Y坐标输入。所述的半导体应变片R_ε1设置在圆心位置，R_ε2设置在膜片0.89r₀的圆上，两个半导体应变片在 气压激励下各自产生的电阻增量数值相同，正负相反。所述二次转换单元包括两个相同的脉冲信号转换电路，一个半导体应变片对应连接一个脉冲信号转换电路，脉冲信号转换电路包括555定时器、电阻R和电容C，电阻R连接在555定时器的2号引脚和3号引脚之间，电容C连接在555定时器的2号引脚上，2号引脚和6号引脚短接，3号引脚和7号引脚短接，555定时器的7号引脚输出脉宽信号到信号处理单元。所述脉冲信号转换电路的脉宽转换公式为τ＝ln2·C·R，式中τ为输出脉宽，R是电路接收的半导体应变片的电阻响应值，C为云母标准电容，脉宽输出τ与各自所接电阻R成正比。所述圆形膜片根据半导体检测单元中的两个半导体应变片的应变变化分为正应变片区和负应变片区，以半径0.63r₀的同心圆为界。所述信号处理单元中设有GPS单元和大气压数值表，GPS单元连接在信号处理单元上用来定位传感器安装点的经纬度，查询安装点的大气压数值。所述信号处理单元中设有温度饱和水汽分压表，信号处理单元通过当前温度值调用相应的饱和水汽分压值。所述空气密度的公式ρ_a为：

式中：P_M为大气压力，M_a为干燥空气的摩尔质量，下标a表示空气，Z为压缩系数，R为摩尔气体常数，T为采用ITS-90的热力学温度，x_v为水蒸气的摩尔分数值，M_v为水的摩尔质量，下标v表示蒸汽，参量R、M_a和M_a为常量.