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1. Princiacute;pio de design e implementaccedil;atilde;o: As fibras tecirc;xteis isolam quando secas, sua condutividade muda devido agrave; umidade apoacute;s a absorccedil;atilde;o de umidade e torna-se condutora; Portanto, a resistividade de massa da substacirc;ncia varia muito em diferentes condiccedil;otilde;es secas e uacute;midas. Quando o pano estaacute; em estado seco, o valor de resistividade da superfiacute;cie do pano atinge 101 2 Omega; ~ 101 4 Omega;, mesmo se o pano estiver em um estado padratilde;o (RH cerca de 65%, temperatura 20 ℃), a resistividade em massa tambeacute;m atinge acima de 108 Omega;, e quando haacute; aacute;gua liacute;quida no tecido, sua resistividade de massa cai para a ordem de 102 Omega; ~ 107 Omega; 4.
De acordo com a mudanccedil;a na resistecirc;ncia da amostra de tecido apoacute;s a absorccedil;atilde;o de umidade, portanto, o design O instrumento de teste de desempenho de retenccedil;atilde;o de aacute;gua eacute; mostrado na Figura1.Ao testar o desempenho de retenccedil;atilde;o de aacute;gua dNa amostra, o liacute;quido sai do reservatoacute;rio de aacute;gua, atinge a superfiacute;cie superior da amostra atraveacute;s do tubo e toca o sensor de metal 1 (satilde;o dois em paralelo), entatilde;o este momento eacute; usado como ponto inicial da mediccedil;atilde;o do tempo, e entatilde;o, devido agrave; accedil;atilde;o capilar do gap da fibra, o liacute;quido se difunde no interior da estrutura da amostra, penetra na amostra, atinge a superfiacute;cie inferior e toca o sensor de metal2, e a mediccedil;atilde;o do tempo termina neste momento. Quando a mediccedil;atilde;o comeccedil;a, a distacirc;ncia entre os sensores A resistecirc;ncia entre os sensores eacute; muito grande, pode-se supor que o circuito do sensor estaacute; em um circuito aberto, o liacute;quido estaacute; tocando o sensor e a tensatilde;o de saiacute;da do circuito de detecccedil;atilde;o eacute; obtida do sensor Tensatilde;o; Apoacute;s a amostra estar saturada com o liacute;quido, a resistecirc;ncia entre os sensores diminui rapidamente e o circuito do sensor pode ser considerado uma condiccedil;atilde;o aberta. Neste ponto, os dois resistores satilde;o conectados em paralelo e a tensatilde;o de saiacute;da do circuito eacute; uma tensatilde;o paralela. De acordo com a mudanccedil;a na tensatilde;o de saiacute;da, o sinal alterado eacute; derivado e, em seguida, um sistema especiacute;fico de aquisiccedil;atilde;o e conversatilde;o de sinal de tensatilde;o eacute; usado para projetar um reloacute;gio eletrocirc;nico e o liacute;quido na amostra pode ser obtido. Aleacute;m disso, a quantidade de aacute;gua absorvida e armazenada pelos tecirc;xteis pode ser determinada usando uma balanccedil;a eletrocirc;nica. Desta forma, uma leitura de retenccedil;atilde;o de aacute;gua pode ser obtida.
1. Na realidade, o sistema de fluxo de fluido eacute; afetado pelo ambiente e pela penetraccedil;atilde;o de fluido no tecido. Muitos deles estatilde;o sob uma certa pressatilde;o, entatilde;o o instrumento precisa testar a amostra sob uma certa condiccedil;atilde;o de pressatilde;o. aleacute;m disso, para evitar a imprecisatilde;o do julgamento humano, eacute; necessaacute;rio realizar um controle automaacute;ticopara obter uma mediccedil;atilde;o. Portanto, este sistema tem trecirc;s requisitos principais de projeto: pressatilde;o estaacute;vel, pressatilde;o ajustaacute;vel, controle automaacute;tico.
(1) O tanque de aacute;gua com pressatilde;o estabilizada eacute; amplo e amplo, e a aacute;rea do piso eacute; de 50 times; 50 cm, feita de material leve. Em comparaccedil;atilde;o com a quantidade de liacute;quido coletado pela amostra, o niacute;vel de aacute;gua no tanque natilde;o cai significativamente. Portanto, a pressatilde;o estaacute;tica aplicada da coluna de liacute;quido permanece inalterada.
(2) A pressatilde;o pode ser ajustada usando um tubo flexiacute;vel (ou tubo telescoacute;pico), e a altura pode ser ajustada, para que possa passar no teste sob diferentes condiccedil;otilde;es de pressatilde;o. Pegue um filme liacute;quido no tubo flexiacute;vel como material de teste. Se assumirmos que a altura do tubo eacute; h e o peso do filme liacute;quido eacute; despreziacute;vel, entatilde;o apenas o filme liacute;quido que flui do reservatoacute;rio de aacute;gua para a superfiacute;cie superior da amostra seraacute; afetado dpela forccedil;a variaacute;vel int;h0rho;gsdl ao longo da direccedil;atilde;o vertical, onde rho; eacute; a densidade do liacute;quido, s eacute; a aacute;rea da seccedil;atilde;o transversal do tubo, g eacute; a aceleraccedil;atilde;o devido agrave; gravidade. De acordo com a lei do momento, int;h0rho;gsdl = mv, e a soluccedil;atilde;o eacute; h= mv/(rho;gs). Pode-se ver que a altura do tubo (pressatilde;o da aacute;gua) estaacute; linearmente relacionada agrave; vazatilde;o do liacute;quido no tubo.
(3) Controle automaacute;tico Quando o liacute;quido toca o sensor na superfiacute;cie inferior, a vaacute;lvula solenoacute;ide seraacute; acionada e a vaacute;lvula solenoacute;ide seraacute; fechada a tempo, e o erro de leitura natilde;o seraacute; causado por atraso de tempo. De acordo com o padratilde;o nacional, o tamanho do disco de penetraccedil;atilde;o eacute; de 125 times; 125 mm feito de plexiglass e o diacirc;metro do orifiacute;cio central eacute; de 25 mm. Devido agrave; limitaccedil;atilde;o da quantidade de aacute;gua absorvida pela amostra, principalmente pelo diluente, a precisatilde;o da balanccedil;a eacute; de 0,001g ao mesmo tempo, para garantir a leitura da balanccedil;a; para o impacton do fluxo de liacute;quido, o diacirc;metro da mangueira corresponde ao diacirc;metro do furo da placa de penetraccedil;atilde;o de 25mm.
2. O sensor de metal do circuito de detecccedil;atilde;o estaacute; localizado na ranhura plana da placa penetrante e na placa de base que estaacute; em contato com a amostra, e a distacirc;ncia entre as duas ranhuras na placa penetrante eacute; de 2 mm. O sensor de metal eacute; conectado ao circuito de detecccedil;atilde;o.
(1) Tensatilde;o de alimentaccedil;atilde;o estabilizada Quanto maior a tensatilde;o de alimentaccedil;atilde;o regulada, maior a tensatilde;o de saiacute;da obtida do circuito de teste e maior a precisatilde;o da mediccedil;atilde;o. Mas quando a tensatilde;o eacute; muito grande, a forccedil;a sobre o tecido tambeacute;m eacute; maior, danificando o proacute;prio tecido. O desempenho do tecido pode alterar a resistividade de massa do tecido. No entanto, se a tensatilde;o de alimentaccedil;atilde;o for muito baixa, isso afetaraacute; a sensibilidade e os resultados do teste.Tendo em vista os dois fatores acima, a tensatilde;o regulada da fonte de alimentaccedil;atilde;o deste instrumento eacute; de 10 V. A fonte de alimentaccedil;atilde;o do instrumento usa um pequeno transformador e retificador, e o transformador eacute; soldado diretamente na placa de circuito e pode converter diretamente o 220 V Tensatilde;o CA em 10 V estabilizada Converta a tensatilde;o de alimentaccedil;atilde;o CC.
(2) Resistecirc;ncia de valor fixo O tamanho da resistecirc;ncia de valor fixo eacute; determinado pelo valor de resistecirc;ncia do tecido nos estados seco e uacute;mido. Combinado com a situaccedil;atilde;o do valor da tensatilde;o de saiacute;da, a resistecirc;ncia de valor fixo deve estar proacute;xima da resistecirc;ncia uacute;mida do tecido (ou seja, atingir a ordem de 105Omega;~107Omega;). Condiccedil;atilde;o molhada, a tensatilde;o medida pelo instrumento eacute; proacute;xima a 0V, portanto natilde;o consegue distinguir a condiccedil;atilde;o seca e molhada do tecido. Portanto, o tamanho do resistor de valor fixo deve ser proacute;ximo agrave; resistecirc;ncia uacute;mida do tecido (ou seja, atinge a ordem de 105 Omega; ~ 107 Omega;) ed o valor da resistecirc;ncia do resistor de valor fixo do circuito do instrumento eacute; selecionado como 2 MOmega; 0,3. Sistema de aquisiccedil;atilde;o e conversatilde;o de sinal 4. Processamento de software A placa PCI pode ser programada em linguagem assembly e tambeacute;m suporta C, VB, VC++, Delphi e outras linguagens. Aqui VB6.0 eacute; usado para programaccedil;atilde;o. O software consiste em 2 janelas e 3 moacute;dulos. As 2 janelas satilde;o ①frmDevSel, que inclui a seleccedil;atilde;o do modelo da placa, canal inicial da placa e seleccedil;atilde;o do canal final da placa, etc.; ②frmRun, a janela inclui a seleccedil;atilde;o da frequecirc;ncia de teste e a exibiccedil;atilde;o do on-time de cada sensor. Os trecirc;s moacute;dulos satilde;o ①Moacute;dulo 1, o moacute;dulo do driver de hardware da placa; ②moacute;dulo 2, a definiccedil;atilde;o das constantes relacionadas da placa; ③Moacute;dulo 3, a definiccedil;atilde;o da funccedil;atilde;o principal e variaacute;veis puacute;blicas.
Dois indicadores de teste:1. Tempo de penetraccedil;atilde;o O tempo que leva para o liacute;quido viajar da superfiacute;cie superior da amostra para a superfiacute;cie inferiorpenetrar. Com tecirc;xteis meacute;dicos, o liacute;quido que sai do lado de baixo natilde;o tem mais efeito protetor. O tempo que a superfiacute;cie leva para penetrar na superfiacute;cie inferior eacute; lido diretamente no computador. Este tempo eacute; o tempo meacute;dio, pois o interior da amostra natilde;o eacute; uniforme, e a penetraccedil;atilde;o do liacute;quido eacute; afetada pela gravidade, e a vazatilde;o eacute; diferente em cada parte, ou seja, t = h/v , h eacute; a espessura do amostra, e v eacute; a velocidade meacute;dia do fluxo do liacute;quido.
2. A capacidade maacute;xima de armazenamento de liacute;quido eacute; o volume de armazenamento de liacute;quido da amostra quando a superfiacute;cie inferior da amostra eacute; apenas infiltrada. Para uma mesma profundidade de penetraccedil;atilde;o, o volume de armazenamento liacute;quido da amostra eacute; maior, indicando que quanto melhor a conduccedil;atilde;o do liacute;quido para o ambiente, maior a capacidade de conduccedil;atilde;o horizontal da amostra. O fluxo de liacute;quido no capilarre q = vmiddot;pi;R2 , onde v eacute; a velocidade do fluxo, R eacute; o raio equivalente e o volume de armazenamento liacute;quido eacute; o volume de liacute;quido nesses capilares. A soma da soma. Subtraia a quantidade de aacute;gua da vaacute;lvula solenoacute;ide para a seccedil;atilde;o fechada do tubo na superfiacute;cie da amostra (valor fixo) da quantidade reduzida pela balanccedil;a eletrocirc;nica, que eacute; o volume maacute;ximo de armazenamento de liacute;quido quando a amostra estaacute; prestes a ser infiltrada.
3. Teste e Anaacute;lise: O floco de fibra acriacute;lica, tecido de trama simples de polieacute;ster, tecido de malha acriacute;lica e tecido de malha de polieacute;ster foram usados como amostras para teste. Corte 3 amostras deste tipo e use o teste de instrumento de teste de desempenho de retenccedil;atilde;o de aacute;gua acima. Uma coluna de aacute;gua de 60 cm eacute; selecionada como a pressatilde;o estaacute;tica. Durante o teste, a pressatilde;o eacute; estaacute;vel, o desligamento automaacute;tico da vaacute;lvula solenoacute;ide foi realizado com sucesso e o instrumento funciona normalmente.
