一种静电喷印纳米纤维直径闭环控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种静电喷印纳米纤维直径闭环控制方法及装置，以解决现有纳米静电喷印技术中纳米纤维直径因外界影响而不稳定的缺陷。该方法包括如下步骤：（1）通过高压静电力使得高分子溶液从喷嘴中拉出形成纳米纤维；（2）使用高速相机实时采集喷嘴与基板之间的纳米纤维稳定状态形貌图像；（3）进行图像处理，实时计算出纳米纤维的直径；（4）以测得的纳米纤维直径与设定值进行比较得到的偏差为控制量，加以控制算法，实时对电压进行调节，从而使得纳米纤维稳定在设定直径处。本装置主要由电动微泵、实时处理与控制器、模拟电压输出板卡、图像采集板卡、高速相机、高压放大器组成。

主权项

一种静电喷印纳米纤维直径闭环控制方法，包括如下步骤：（1）实时处理与控制器对模拟电压输出板卡进行控制，产生0—4V低压，高压放大器将0—4V低压放大1000倍，将放大后的高压施加在喷嘴和基板之间；（2）当纳米纤维在喷嘴与基板之间达到稳定状态时（即纳米纤维在空中不晃动，处于直线下落状态），高速相机实时采集喷嘴与基板之间的纳米纤维稳定状态形貌图像；（3）图像采集卡将高速相机采集的纳米纤维稳定状态形貌图像传送到实时处理与控制器，进行图像处理，实时计算纳米纤维的直径；（4）将计算出的纳米纤维直径与设定直径进行比较得到偏差，以此偏差为控制量，利用广义预测控制算法实时对电压进行调节，从而使得纳米纤维稳定在设定直径。