[发明专利]羊毛碳化硫酸浓度自动控制装置

说明书

本发明涉及纺织原料羊毛杂质提取方面的技术，特别是关于羊毛碳化工艺中酸浸槽内硫酸浓度的检测和控制，适用于任一种酸的电导率占该溶液电导率95%以上的酸液浓度的连续测量控制，也适用于兔毛、马海毛原料杂质的提取。

本发明的现有技术下面从几个方面来描述：

一、国内外技术情况：

毛纺织行业所用的原料羊毛（包括兔毛、马毛、骆驼毛等）中，总杂有相当多的草，耳子等。要想制得质量好的毛纺织品，就需要将毛中的草尽量除去。粗纺行业中，通常用一定浓度的硫酸溶液浸渍羊毛，然后加温、烘干，此时草被硫酸碳化，毛却因其比较耐酸耐强度变化不大。碳化后再用机械使碳化的草类粉化、风选除去。这里，硫酸浓度低，草除不尽，硫酸浓度高，则毛本身的机械强度受到较大的损失，对于不同的毛硫酸浓度控制很难达到要求，所以世界各国的粗毛纺织行业，都希望能解决羊毛碳化工序的硫酸浓度自动控制或半自动控制。

据拥有进口日本生产线，出国考查的天津第二毛条厂技术人员讲外国1984年前未解决此问题。沈阳第一毛纺织厂到意大利考查过的技术人员介绍，未听说国外已解决此问题。

为确切了解世界情况，我们于1987年就通联机检索，对美国化学文摘（CA），世界专利、世界纺织，分别从1967年、1963年、1970年起进行查找，未查得国外有解决此问题的报道。1989年3月，又通过国际联机检索，检索至1989年3月。

国内至今还没有任何单位解决了这个问题。

二、研制前调查：

粗纺行业采用的方法是将原料毛放在硫酸浓度约5-6%之间的溶液中浸泡4-6分钟，然后加温、烘干，此时由于水份蒸发，毛上的硫酸浓度增加，加之温度高使草杂硫化，性质酥脆。毛却因其比较耐酸耐影响强度不大。然后再用机械方法使碳化的草杂成炭粉、风选、水洗、中和后与毛分开。这里，酸的浓度大小很重要。如果酸的浓度小，则草杂除不尽，如果酸的浓度大，则毛的强度将受较大损失。无论酸的浓度过大、过小，都将使毛纺织品的质量下降，从而造成经济损失。由于羊毛炭化过程中硫酸浓度必须控制在很小范围内，依一般方法无法实现生产线上的连续测量和控制所以世界各国至今还不得不用手工不断测硫酸浓度，手工调硫酸阀门的方式控制硫酸浓度。人工控制不仅劳动强度大，控制中难免出现失控现象，这就造成硫酸消耗大，成品中一等品率降低。

本发明的目的：提供一种使用寿命长，连续测准且能自动控制硫酸浓度的羊毛碳化硫酸浓度控制装置。

本发明的目的可以通过下列关键步骤实现：

1、本装置的原理：

在硫酸溶液中，硫酸的浓度不同而电导不同通过测出硫酸溶液的电导值来确定硫酸溶液中的硫酸浓度，其传感器是把电导转换电阻为测量的，这种传感器有效的克服了法拉第效应从而提高了仪器寿命，保证了检测精度。

2、本发明的关键部分：

传感器由细管结构和电极及电极室构成，其特点是将酸液的电导转换成电阻这个电阻值随着酸液的酸浓度变化而变化，测出由此电阻变化而引起的调整电位器输出电压的变化即测出了酸浓度的变化，进一步谈是调整电位器的输出电压值直接代表了酸浓度值。

传感器是电导式传感器采用石墨制造，工作方式是酸液通过引酸管4流过多层过滤器3进入电极室5测量。因为连续测量电极室下面设有多个滴头的滴嘴，间断滴出溶液通过泵进出酸浸槽回收，硫酸浓度控制在0-99%达到连续测准。

平衡电桥工作电压U₂与传感器工作电压是相位相同的50U₂电压。

数字显示表的信号15由记录仪内的指示电桥14上的滑线电阻引出。

工作电极的截面积为传感器细管结构的截面积的50-100倍。

下面结合附图（实施例）把本装置结构阐述一下：

附图1是传感器结构示意图。

附图2是测量电路示意图。

附图3是记录仪电路原理示意图。

1电极、2电极引线、3多层过滤器、4引酸管、5电极室、6滴嘴阀门、7酸浸槽、8传感器整体、9调整电阻、10平衡电桥、11伺服放大器、12滑线电阻、13前置放大器、14记录仪指示桥、15数字显示器。

图14图16结构：

传感器8由细管结构和电极1及电极室5构成，传感器引酸管4前加有过滤器3从而防止了传感器污染，滴嘴阀门6采用多个滴头间断滴出溶液控制酸液的阀门用液封管实现。

图2结构：