一种用于聚合物在线检测的探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于聚合物在线检测的探测器，包括外筒和套设在其内的内筒；内筒的筒壁内部设有冷却水循环流道；冷却水循环流道的进出水接头位于外筒的外部；内筒的通道内设有光学探头；外筒的内端部、对应于光学探头的前端设有凸透镜；在内筒的末端安装有调距螺母；调距螺母与内筒的末端通过螺纹连接；本探测器结构简单有效，装卸方便，可在高温高压环境下正常工作，安装后可以实时调整探头位置，固定的凸透镜可将发散光转化为平行光，最终得到效果较好的光谱信号，实现聚合物加工过程中的在线信号采集检测。程中的在线信号采集检测。程中的在线信号采集检测。

【技术实现步骤摘要】
一种用于聚合物在线检测的探测器


[0001]本技术涉及聚合物加工在线检测装置，尤其涉及一种用于聚合物在线检测的探测器。

技术介绍

[0002]在高分子聚合物加工过程中，不同加工温度、螺杆转速、物料混合比例等因素对产品质量均有影响。在传统加工过程中，往往采用离线检测和在线检测两种方式针对某一特定加工条件对产品质量进行检测。离线检测取特定加工条件下成品的一部分作为样品，在另一环境下进行样品的检测。在线检测以往常使用一条旁路流道，加工过程中经旁路流道引出一部分熔融态样品进行实时的检测。
[0003]离线检测方式对样品有充足的时间检测，结果较为准确，但由于影响加工质量的因素过多，故检测结果难以对加工条件的改变提供实时的指导。离线检测还需经历取样制样过程，消耗时间与原料，减低生产效率。
[0004]基于以上事实，有生产线使用在线旁路检测，可以通过实时的检测反映产品状态，但在将熔融物引入旁路的过程中仍具有一定的时延，此外由于检测样品只是引出的部分，可能结果与产品整体情况相差较大。
[0005]要实现在挤出机主流道上在线检测，首要的问题是加工过程中的高温环境，目前常用的检测手段如近红外、拉曼、超声检测的探头部分均无法在高温下正常工作，另外由于检测的信号与探头到熔体间的距离有较大影响，因此精确控制两者间的距离也是实现在线检测的重点之一。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种用于聚合物在线检测的探测器。
[0007]本技术通过下述技术方案实现：
[0008]一种用于聚合物在线检测的探测器，包括外筒4和套设在其内的内筒7；
[0009]所述内筒7的筒壁内部设有冷却水循环流道71；冷却水循环流道71的进出水接头3位于外筒4的外部；
[0010]所述内筒7的通道内设有光学探头1；
[0011]所述外筒4的内端部、对应于光学探头1的前端设有凸透镜6；
[0012]在内筒7的末端安装有调距螺母2；调距螺母2与内筒7的末端通过螺纹连接；光学探头1的末端穿过调距螺母2的内孔，并与调距螺母2活动连接。
[0013]所述光学探头1的末端穿过调距螺母2的内孔，并与调距螺母2活动连接，具体是指：在调距螺母2的内孔设置有轴承，轴承的外圈与调距螺母2固接，光学探头1的本体外表面，与轴承的内圈固接；当旋转调距螺母2时，光学探头1在内筒7的通道内轴向伸缩移动，以调节光学探头1的前端与凸透镜6之间的相对距离。
[0014]所述内筒7的通道内壁的末端，开设有滑槽72；在光学探头1对应于滑槽72的位置安装有滑块73；滑块73限位在滑槽72内，沿内筒7轴向滑动，作用是在调距过程中，防止光学探头1在通道内旋转。
[0015]所述光学探头1末端设有信号接头1
‑
1，信号接头1
‑
1通过信号线连接外部光学设备。
[0016]在凸透镜6前端的通道内，还设有透光密封端盖5。所述透光密封端盖5为玻璃端盖。
[0017]所述外筒4和内筒7之间，采用直插或者螺纹连接。
[0018]所述外筒4的外壁设有螺纹，用于连接挤出机模头的熔融物检测口。
[0019]本技术相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
[0020]安装拆卸方便，可以安装在挤出机的不同位置上。通过在不同位置上的料筒安装探测器，可以实时检测加工过程中各段的材料状态，为加工质量的分析提供更丰富的光谱检测信息。
[0021]探测器设有冷却水循环流道，即使在加工温度为300℃的条件下仍能保持探头的温度在40℃左右，保证采集过程中探测器正常工作；探测器由金属材质的外筒和内筒构成，金属材质的厚度与材料强度也能保证探头在高压下正常工作。
[0022]通过调距螺母的旋转，可较精确地控制光学探头的位置，滑块和滑槽的配合，使调距过程中，不仅防止光学探头在通道内旋转，还可保证移动过程中的平动，提高采集精确度，在线检测过程中，得到较好效果的光谱信号。
[0023]本探测器结构简单有效，装卸方便。可在高温高压环境下正常工作，安装后可以实时调整探头位置，固定的凸透镜可将发散光转化为平行光，最终得到效果较好的光谱信号，实现聚合物加工过程中的在线信号采集检测。
附图说明
[0024]图1为本技术的整体结构示意图。
[0025]图2为本技术的滑槽与滑块结构位置关系示意图。
[0026]图3为本技术与挤出机模头的连接示意图；图中，A为挤出机模头；B为本技术探测器；C为信号线；D为光源；E为光谱仪。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本技术作进一步具体详细描述。
[0028]如图1
‑
3所示。本技术公开了一种用于聚合物在线检测的探测器，包括外筒4和套设在其内的内筒7；
[0029]所述内筒7的筒壁内部设有冷却水循环流道71；冷却水循环流道71的进出水接头3位于外筒4的外部；
[0030]所述内筒7的通道内设有光学探头1；光学探头1为一截面齐平的光纤或者光镜头。
[0031]所述外筒4的内端部、对应于光学探头1的前端设有凸透镜6；
[0032]在内筒7的末端安装有调距螺母2；调距螺母2与内筒7的末端通过螺纹连接；光学探头1的末端穿过调距螺母2的内孔，并与调距螺母2活动连接。
[0033]所述光学探头1的末端穿过调距螺母2的内孔，并与调距螺母2活动连接，具体是指：在调距螺母2的内孔设置有轴承，轴承的外圈与调距螺母2固接，光学探头1的本体外表面，与轴承的内圈固接；当旋转调距螺母2时，光学探头1在内筒7的通道内轴向伸缩移动(移动范围0
‑
10mm左右)，以调节光学探头1的前端与凸透镜6之间的相对距离。
[0034]所述内筒7的通道内壁的末端，开设有滑槽72；在光学探头1对应于滑槽72的位置安装有滑块73；滑块73限位在滑槽72内，沿内筒7轴向滑动，作用是在调距过程中，防止光学探头1在通道内旋转。
[0035]所述光学探头1末端设有信号接头1
‑
1，信号接头1
‑
1通过信号线连接外部光学设备。光学设备包括光源和光谱仪。
[0036]在凸透镜6前端的通道内，还设有透光密封端盖5。所述透光密封端盖5为玻璃端盖，。
[0037]所述外筒4和内筒7之间，采用直插或者螺纹连接。
[0038]所述外筒4的外壁设有螺纹，用于连接挤出机模头的熔融物检测口。
[0039]如上所述，便可较好地实现本技术。
[0040]本技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于聚合物在线检测的探测器，其特征在于：包括外筒(4)和套设在其内的内筒(7)；所述内筒(7)的筒壁内部设有冷却水循环流道(71)；冷却水循环流道(71)的进出水接头(3)位于外筒(4)的外部；所述内筒(7)的通道内设有光学探头(1)；所述外筒(4)的内端部、对应于光学探头(1)的前端设有凸透镜(6)；在内筒(7)的末端安装有调距螺母(2)；调距螺母(2)与内筒(7)的末端通过螺纹连接；光学探头(1)的末端穿过调距螺母(2)的内孔，并与调距螺母(2)活动连接。2.根据权利要求1所述用于聚合物在线检测的探测器，其特征在于，所述光学探头(1)的末端穿过调距螺母(2)的内孔，并与调距螺母(2)活动连接，具体是指：在调距螺母(2)的内孔设置有轴承，轴承的外圈与调距螺母(2)固接，光学探头(1)的本体外表面，与轴承的内圈固接；当旋转调距螺母(2)时，光学探头(1)在内筒(7)的通道内轴向伸缩移动，以调节光学探头(1)的前端与凸透镜(6)之间的相对距离。3.根据权利要求2所述用于聚合物在线检测的探测器，其特征在于：所述内筒(7)的通道内壁的末端，开设有滑槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：晋刚，邓旭，方圆，任国振，王蒙蒙，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：