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FIPS (Filamentbündel-Positions-Sensor)

FIPS erlaubt die kontaktlose, schnelle und präzise on line Vermessung der mittleren Auslenkung eines Filamentbündels in der Blaskammer und der Lichtstreuung an den Fasern. Je nach Einstellung der Prozessparameter werden die Fasern durch die Anblasung mehr oder weniger stark ausgelenkt. Je stabiler der Prozess ist bzw. je gleichmäßiger die Fasern gesponnen werden, desto ruhiger ist das Filamentbündel in der Blaskammer. Mit FIPS erlaubt daher die on line Charakterisierung des Prozesszustands und eine sehr genaue Charakterisierung der Prozessstabilität. Es ist damit ein ideales Gerät für:

- Entwicklung, Kontrolle und Optimierung von Produktionsprozessen,
- Regelung von Spinnprozessen,
- Erforschung der Strukturentwicklung im Produktionsprozess.

Detektoreinheit des Filamentbündel-Positions-Sensors FIPS.

 

 

 

 

 

Übersicht

Anwendungsgebiete:
  • Entwicklung, Kontrolle und Optimierung von Produktionsprozessen,
  • Regelung von Spinnprozessen,
  • Erforschung der Strukturentwicklung im Spinnprozess.
Realisierte Varianten:
  • 180°-Anordnung (Beleuchtung vor, Detektor hinter dem Filamentbündel,
  • Rückstreu-Anordnung ( von einer Seite).
Messprinzip:
  • Lichtschnitt bzw. Abbildung der Fasern
  • Detektion der Lichtstreuung an den Fasern.
Messgrößen:
  • mittlere Position des Filamentbündels in Richtung der Anblasung,
  • Intensität des an den Fasern gestreuten Lichtes.
  • optional Breite des Faserbündels (180° Anordnung)
Komponenten:
  • Lichtquelle,
  • Detektor,
  • Netzteil.
Schnittstelle:
  • RS-232 Schnittstelle.
Software:
  • OSD V 1.3 für Windows (ab Win 95) ermöglicht die Auswertung, Anzeige, Aufzeichnung, sowie Import und Export, Ausdrucken und Simulation von Messungen (Download der kostenlosen Testversion).
 

Die Abbildung (unten) zeigt exemplarisch die Beobachtung und Wertung einer Änderung an der Spinnmaschine mit Hilfe dieses Sensors: es konnte direkt beobachtet werden, dass durch eine neue Abschirmung der Blaskammer der Einfluss von Luftdruckschwankungen auf den Prozess, durch öffnen und schließen eines ca. 5 m entfernten Fensters bzw. einer Tür, erheblich vermindert werden konnte. Nach sehr viel langwierigeren Versuchen konnte die Verbesserung auch anhand der Flusenrate belegt werden.

Neben der Auslenkung der Fasern in Richtung der Anblasung kann mit diesem Sensor die Intensität des an den Fasern gestreuten Licht vermessen werden. In der 180°-Anordnung ist diese proportional zum Mittelwert der 3. Potenz der Faserradien. Bei konstanter Dichte der Fasern ist damit die Intensität proportional zur 1,5-ten Potenz Durchsatzes der Spinnpumpe. Diese Beziehung kann beispielsweise im Gravitationsspinnversuch on line überprüft werden (s. Abbildung unten). Bei konstanter Dichte des Materials (bzw. konstantem Verhältnis der amorphen zu den kristallinen Anteilen) und konstanter Pigmentierung ist die gemessenen Streuintensität proportional zum Mittelwert der 1,5-ten Potenz des Titers der Einzelfilamente.

Applikationen
Polymerforschung: durch direkte, kontaktlose Messungen kann das Know-How und Know-Why der Strukturentwicklung in Produktionsprozessen vertieft werden.

Prozessentwicklung, Anlagenwartung:
 
 

 

wie oben exemplarisch dargestellt, können Änderungen am Prozess bzw. an der Anlage direkt beobachtet werden. Die Schwankung der Fasern in der Blaskammer erlaubt eine sehr viel genauere Charakterisierung der Prozessstabilität als die Zahl der Defekte (Flusen, Abrisse)

Qualitätsregelung:
 

 

die Messungen können zur Regelung des Produktions- prozesses genutzt werden. Dadurch können erheblich gleichmäßigere bzw. enger tolerierte Produkte hergestellt werden.

Weitere Informationen zum Messprinzip und zur Anwendung dieses Sensors finden Sie in folgenden Publikationen.

Gerne passen wir diesen Sensor an Ihre speziellen Bedürfnisse an oder entwickeln eine optimale Lösung Ihres Messproblems. Sie erreichen uns per E-Mail:

mail@opos.de

oder unter:
OPOS Optische On-line-Sensoren
Hertzstr. 164b
D-76187 Karlsruhe / Germany
Tel.:  +49 (721) 97130-50
Fax:  +49 (721) 97130-51

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