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提要：介紹了一種新的紙漿Zeta電位檢測(cè)裝置，它基于單片計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理。被測(cè)信號(hào)Zeta電位在測(cè)量過(guò)程中是緩變浮動(dòng)的，對(duì)此提出了相應(yīng)的自動(dòng)跟蹤處理方法及相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法?！　￡P(guān)鍵詞：Zeta電位；紙漿；造紙機(jī)；信號(hào)處理；信號(hào)檢測(cè)　　山東省科委立項(xiàng)資助研究課題（971154504）　　作者簡(jiǎn)介：邱書波，副教授，碩士。主要從事工業(yè)過(guò)程計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制方面的科研與工程工作?！　≡S多造紙廠一直為所生產(chǎn)的紙張質(zhì)量不穩(wěn)定或低于設(shè)計(jì)要求所困惑，盡管這時(shí)造紙機(jī)的操作條件以及常規(guī)測(cè)試的濕部參數(shù)維持正常值，原因何在？一個(gè)重要因素是溶解的和懸浮的物質(zhì)動(dòng)電學(xué)和表面電量、微生物活性以及添加劑的影響。在實(shí)踐過(guò)程中，大量證據(jù)表明用于表征上述因素的紙漿的Zeta電位對(duì)成紙質(zhì)量的影響很大?！　癫刻砑觿┩ㄟ^(guò)吸附在纖維表面而保留在紙上，過(guò)去控制濕部化學(xué)過(guò)程主要是調(diào)節(jié)pH值，其實(shí)pH值并非紙漿性質(zhì)的真實(shí)反映，關(guān)鍵在于纖維的各種添加劑的凝聚結(jié)構(gòu)和留著率，這主要由紙料固體粒子的Zeta電位決定?！　?　Zeta電位及其測(cè)量　　Zeta電位是指固體粒子在液體中滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生在固體表面的液體固定層與可動(dòng)層之間的電位差，以mV表示。當(dāng)Zeta電位較高時(shí),漿料中各種粒子帶有較多的電荷庫(kù)侖力而阻止纖維與填料及膠體的接觸，影響細(xì)小纖維、膠體、填料的留著而隨網(wǎng)部白水流失。當(dāng)Zeta電位趨向零時(shí)，粒子間的范德華力起主要作用，而大大改善留著率、濾水性和紙頁(yè)濕強(qiáng)度，減少斷紙，減少紙病。通過(guò)Zeta電位的在線檢測(cè)，可盡快地檢測(cè)濕部化學(xué)的變化，以便及時(shí)精確地調(diào)整化學(xué)助劑的加入點(diǎn)和加入量?！　eta電位的測(cè)量有幾種方法，但目前所見(jiàn)到的多是離線測(cè)量方式。本文所采用的是流動(dòng)電位法，實(shí)現(xiàn)了用流動(dòng)電位法在線測(cè)量紙漿Zeta電位。其測(cè)量裝置取樣檢測(cè)部分如圖1所示。某種壓力的液體流經(jīng)多孔網(wǎng)墊時(shí)，測(cè)出兩端電極的電位差即為流動(dòng)電位差，與Zeta電位的關(guān)系為：ξ　SPCη＝　ΔPε　　式中：SP——流動(dòng)電位　　　　　η——介質(zhì)粘度　　　　　ε——流體的等電點(diǎn)常數(shù)　　　　　C——液體的傳導(dǎo)率　　　　ΔP-穿過(guò)塞子的液體壓力降　　2　在線檢測(cè)裝置工作過(guò)程 　　檢測(cè)裝置包括緩沖罐、漿塞形成與測(cè)量室、測(cè)量電極、壓力與溫度傳感器、氣水控制閥組成。由單片計(jì)算機(jī)控制抽氣閥對(duì)上緩沖罐抽真空，主管道的紙漿在壓力作用下被濾網(wǎng)阻擋，在測(cè)量室形成漿塞，單片機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)抽真空閥F1和輔助調(diào)壓閥F2調(diào)節(jié)緩沖罐內(nèi)的負(fù)壓，使?jié){塞產(chǎn)生向上運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)單片計(jì)算機(jī)控制進(jìn)氣閥F3進(jìn)氣時(shí)緩沖罐內(nèi)產(chǎn)生正壓，使?jié){塞向下運(yùn)動(dòng)。計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)閥F1、F2、F3的協(xié)調(diào)控制使?jié){塞在測(cè)量室內(nèi)的兩鉑電極之間形成電位差，即流動(dòng)電位差。單片機(jī)完成多次信號(hào)測(cè)量后，打開(kāi)沖水閥F4和沖氣閥F3，將被測(cè)漿料沖入主管道，再進(jìn)行下一輪測(cè)量。圖1　Zeta電位在線檢測(cè)裝置取樣結(jié)構(gòu)