[发明专利]一种纺丝设备、出丝检测装置及出丝检测方法

说明书

本发明公开了一种出丝检测装置，包括设于储液罐上方、用以对从喷丝针头喷出的纳米纤维进行拍照的摄像组件；与所述摄像组件电连接、用以获取纳米纤维的直径以及直线长度的控制器；设于离心静电纺丝机外、用以支撑所述摄像组件沿垂向设置的支架。上述出丝检测装置能够在纳米纤维的整个生产过程中实时地检测从喷丝针头喷出的纳米纤维的直径和直线长度，并且不会妨碍离心静电纺丝机的生产运作。本发明还公开了一种包括上述出丝检测装置的纺丝设备和一种出丝检测方法。

技术领域

本发明涉及纺丝监测技术领域，特别是涉及一种出丝检测装置。此外，本发明还涉及一种包括上述出丝检测装置的纺丝设备和一种出丝检测方法。

背景技术

离心静电纺丝机是一种利用离心静电技术生产纳米纤维的工艺装置，这种纺丝机能够在保证纳米纤维的直径分布均匀的基础上实现纳米纤维的批量化生产。

目前，离心静电纺丝机所生产的纳米纤维均是利用人工取样的方式来实现检测的，这种检测方式仅能够检测收集板处的纳米纤维，而无法检测从喷丝针头喷出且正在运动的纳米纤维。

因此，如何对从喷丝针头喷出的纳米纤维进行检测是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种出丝检测装置，该出丝检测装置能够在纳米纤维的整个生产过程中实时地检测从喷丝针头喷出的纳米纤维的直径和直线长度，并且不会妨碍离心静电纺丝机的生产运作。本发明的另一目的是提供一种包括上述出丝检测装置的纺丝设备和一种出丝检测方法。

为实现上述目的，本发明提供一种出丝检测装置，包括：设于储液罐上方、用以对从喷丝针头喷出的纳米纤维进行拍照的摄像组件；与所述摄像组件电连接、用以获取纳米纤维的直径以及直线长度的控制器；设于离心静电纺丝机外、用以支撑所述摄像组件沿垂向设置的支架。

优选地，所述摄像组件包括：用以对从喷丝针头喷出的纳米纤维进行拍照的高速相机；设于所述高速相机下方的显微镜头。

优选地，所述控制器具有与所述摄像组件电连接、用以获取拍摄图像中纳米纤维的直径和直线长度的图像处理部。

优选地，还包括与所述图像处理部电连接、用以显示纳米纤维的直径和直线长度的检测结果的显示器；所述控制器还包括：与电机和负压发生器两者电连接、用以调控储液罐的转速和收集板的电压的控制部。

优选地，还包括：与所述显示器电连接、用以检测储液罐转速的转速传感器；与所述显示器电连接、用以检测收集板电压的电压传感器。

优选地，还包括：与所述控制部电连接、用以检测收集板内湿度的湿度传感器；与所述控制部电连接、用以检测收集板内温度的温度传感器；所述控制部与热风机电连接、以控制热风机向收集板内鼓风。

相对于上述背景技术，本发明提供的出丝检测装置，通过将摄像组件设置在储液罐上方来对纳米纤维进行拍照，以避免阻碍从喷丝针头喷出的纳米纤维附着于收集板；还通过处理部对摄像组件拍摄的图像进行灰度变换、滤波、形态学操作以及二值化等处理，以计算出拍摄图像中纳米纤维的直径和直线长度。

可以看出，摄像组件可以实现纳米纤维直径和直线长度的在线检测，以便于后续根据所测得的数据调节离心静电纺丝机的运行工况，而且处理部能够在摄像组件所拍摄的图像中自动获取纳米纤维的直径和直线长度。

本发明还提供一种纺丝设备，包括：具有喷丝针头、用以生产纳米纤维的离心静电纺丝机；用以检测从所述喷丝针头喷出的纳米纤维的直径和直线长度、如上述任一项所述的出丝检测装置。

本发明还提供一种出丝检测方法，包括：S1：接通电源以开启离心静电纺丝机和出丝检测装置；S2：对从喷丝针头喷出的纳米纤维进行拍照；S3：根据拍摄图像获取纳米纤维的直径和直线长度。