聚合物熔体流动状态的检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种聚合物熔体流动状态的检测方法和装置。本发明专利技术提供一种新的用于挤出过程的聚合物熔体流动状态检测方法，通过该方法能够实时在线检测熔融流体流动状态的变化，能够实现脱挥室挂壁、溢料堵塞等故障的提前预警，为及时调控挤出机参数预防故障发生提供指导，可有效提高挤出机工作效率、保障装置运转稳定性。

【技术实现步骤摘要】
聚合物熔体流动状态的检测方法和装置
本专利技术具体涉及一种聚合物熔体流动状态的检测方法和装置。
技术介绍
塑料挤出成型过程中，常因原料中含有过多的水分、气体或各种易挥发物如单体、低聚物、溶剂等，使产品表面无光泽、有凹痕、内部有气泡等缺陷，严重影响产品的质量。有时还会使成型过程不能正常进行，因此对含有过量易挥发物的塑料，在加工前应进行预干燥或直接采用排气式挤出机。排气式挤出机的主要特点是：由前后两根螺杆组成，第一根螺杆的出料端与排气段相接，排气段可以看成是第二根螺杆的加料段。当熔体进入排气段，由于此段螺槽深度突然加深，压力突然消失并呈零压或负压，促使熔体内低分子质量组分急剧汽化，一部分直接逸出，另一部分被熔体膜包围并发泡，在压差和螺杆剪切下膜被打破得以分离，并从排气口被真空系统抽走。排气式挤出机由于具有设备结构简单、操作工序少等优点应用较为广泛。对于排气式挤出机中低相对分子质量组分在熔融流体中的运动情况，已有不少学者对此进行了研究。Latinen等(DevolatilizationOfViscousPolymerSystems[J本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物熔体流动状态的检测方法，其步骤包括：/nS1，采集挤出设备无故障时的输送段、排气段和排气口的声信号L

【技术特征摘要】
1.一种聚合物熔体流动状态的检测方法，其步骤包括：
S1，采集挤出设备无故障时的输送段、排气段和排气口的声信号L01、L02和S0，根据L01和L02计算输送段和排气段的输送能力Q01和Q02，计算排气段和输送段的输送能力差△Q0，根据S0获得声信号功率谱和功率谱平均能量E0；
S2，采集挤出设备任意时刻i的输送段、排气段和排气口的声信号Li1、Li2和Si，根据Li1和Li2计算输送段和排气段的输送能力Qi1和Qi2，计算排气段和输送段的输送能力差△Qi，根据Si获得声信号功率谱和功率谱平均能量Ei；
S3，通过将△Qi与△Q0的相对偏差△Q与临界值△Qc相比，和/或，将Ei与E0的相对偏差△E与临界值△Ec相比，判断挤出设备内熔体流动状态。


2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述△Qi与△Q0的相对偏差△Q＝(△Qi-△Q0)/△Q0×100％，当△Q大于△Qc时，所述输送段和排气段的熔体流动不正常，两段螺杆输送能力不平衡，排气口物料溢出；当△Q不大于△Qc时，挤出设备内熔体流动状态正常，
和/或，
所述Ei与E0的相对偏差△E＝(Ei-E0)/E0×100％，当△E大于△Ec时，挤出设备排气口处有熔体挂壁；当△E不大于△Ec时，挤出设备排气口处无熔体挂壁。


3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述挤出设备无故障时排气段和输送段的输送能力差△Q0及任意时刻i时排气段和输送段的输送能力差△Qi的计算方法包括：对声信号进行秩滤波，根据输送段和排气段的声信号获取输送段和排气段单周期内熔膜信号持续时间和熔池信号持续时间，根据熔膜信号持续时间和熔池信号持续时间计算输送段和排气段的输送能力，得排气段与输送段输送能力差。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的检测方法，其特征在于，所述挤出设备无故障时输送段和排气段输送能力差△Q0的计算方法包括：
对声信号进行滤波，根据L01和L02获取挤出设备输送段和排气段单周期内熔膜信号持续时间T011和T012，熔池信号持续时间T021和T022，通过计算公式：和得到无故障时输送段和排气段的输送能力Q01和Q02，其中，Q为挤出设备质量流量，n为螺纹数，S1和S2分别为输送段和排气段垂直于螺杆的平面空隙截面积，得排气段与输送段输送能力差ΔQ0＝Q02-Q01。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的检测方法，其特征在于，所述挤出设备在任意时刻i时输送段和排气段输送能力差△Qi的计算方法包括：
对声信号进行滤波，根据Li1和Li2获取挤出设备输送段和排气段单周期内熔膜信号持续时间Ti11和Ti12...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正梁，徐磊，韩国栋，林龙，李晓霞，王晓飞，柏基业，吴文清，阳永荣，苏洪，徐振明，杜焕军，李孝博，杨遥，王建斌，孙婧元，安宝玉，王靖岱，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：北京;11