扫频式超声波纺织实验仪的设计与罗布麻脱胶效果研究

扫频式超声波纺织实验仪的设计与罗布麻脱胶效果研究

论文摘要

罗布麻的脱胶方法有很多种,采用超声波脱胶是最具明显优势的方案之一。然而,目前罗布麻超声波脱胶的研究却基本上局限于使用单一频率的超声波。由于罗布麻的微观表面存在无数微小孔洞、拐角、沟槽、突起,虽然单频式超声波可以将其表面绝大部分的胶质去除,但对这些细微之处的作用效果并不理想,使被处理后的罗布麻表面仍然存在许多的细小胶质。这直接影响了精干麻的品质、手感和可纺性。为了改善这一状况,本文在长期实验的基础上,提出了采用扫频式超声波这一崭新的方法处理罗布麻的设想。但是,目前市场上并没有对罗布麻进行超声波处理频段的扫频式超声波发生器。为此,本课题主要做了如下工作:1.依据实验需要并在使电路简单易于维护的原则下,选择合适的元器件,设计了20kHz到100kHz扫频式超声波纺织实验仪的扫频信号产生电路。2.由于在国内市场上没能采购到20kHz到100kHz的宽频带换能器,因此我们采用在20kHz到100kHz频率范围内选择六个频率点使用六个单一频率超声波换能器在同一周期性扫频信号下同时工作,来模拟了扫频式超声波的工作过程。3.通过28kHz单频超声波和模拟扫频超声波的罗布麻脱胶对比实验,找出这两种方法脱胶后的罗布麻纤维的不同之处,以便从中得到值得探索和研究的现象。实验结果发现:与28kHz单频超声波脱胶相比,采用模拟扫频式超声波处理后,罗布麻纤维表面的细小胶质几乎全部被去除,纤维表面变得更为光滑,达到的精细脱胶的效果。精干麻显得非常细腻,白度极佳并伴有奇异的光泽。在纤维分离度、手感、外观等方面都产生了极大的改善。这一奇特现象值得我们做进一步的探索。同时,整个实验过程也验证了电路工作的稳定可靠。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 本课题的提出
  • 1.2 本课题的理论依据
  • 1.2.1 超声波的声空化理论
  • 1.2.2 罗布麻的微观形态和超声波脱胶的作用机理
  • 1.3 本课题的研究工作
  • 第二章 扫频式超声波纺织实验仪电路总体设计
  • 2.1 总体设计
  • 2.2 设计框图
  • 第三章 扫频电路设计
  • 3.1 扫频电路的硬件组成及基本电路
  • 3.1.1 基本压控信号产生电路
  • 3.1.2 组成压控输入信号的单元电路
  • 3.1.3 ICL8038精密函数发生器的性能特点
  • 3.2 扫频信号产生电路
  • 3.2.1 扫频范围和扫频方式及扫频周期的确定
  • 3.2.2 扫频信号的产生
  • 第四章 功率放大
  • 4.1 功率放大级电路的选用
  • 4.2 功率放大级的电路计算
  • 4.3 功率放大级输出变压器的设计
  • 4.3.1 磁芯材料的选择
  • 4.3.2 输出变压器变比
  • 4.3.3 输出变压器结构计算
  • 第五章 推动级功率放大
  • 5.1 推动级功率放大电路的设计
  • 5.2 推动级功率放大输出变压器计算
  • 第六章 超声波换能器的匹配设计
  • 6.1 超声波换能器匹配概述
  • 6.2 超声波换能器的选择
  • 6.3 超声波换能器匹配设计
  • 第七章 扫频式超声波罗布麻脱胶效果研究
  • 7.1 扫频式超声波罗布麻脱胶实验方案
  • 7.2 单频与模拟扫频超声波罗布麻脱胶对比实验
  • 7.2.1 主要实验仪器和化学用品及实验原料
  • 7.2.2 单频与模拟扫频超声波罗布麻脱胶对比实验步骤
  • 7.3 单频与模拟扫频超声波罗布麻脱胶对比实验效果与讨论
  • 7.3.1 脱胶效果评价标准
  • 7.3.2 脱胶效果分析
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
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