一种非牛顿流体流速流量精密测控装置，是为解决非牛顿流体流速流量在线精密测控问题、实现非牛顿流体高质量浇注过程中对其流速流量的远程控制，并做到隔离操作控制，主要包括动力装置1、固定架2、连接件3、密封圈4、料缸5、活塞6、阀门62、料缸阀门7等，其动力装置1是滚动螺纹副或滑动螺纹副，通过控制螺纹副结构中的电机实现对活塞6位移速度的精密控制。的电机实现对活塞6位移速度的精密控制。的电机实现对活塞6位移速度的精密控制。
【技术实现步骤摘要】
一种非牛顿流体流速流量精密测控装置
[0001]本技术涉及一种非牛顿流体流速流量精密测控装置，属非牛顿流体化工工艺
技术介绍
[0002]流量计是对流体的流量或流速进行精密计量的一种工业器件，但市面上现有的流量计只适用于牛顿流体，对于非牛顿流体并不适用。高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等一般为非牛顿流体，如聚乙烯、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯、尼龙6、橡胶溶液等，都是非牛顿流体；石油、陶瓷浆、纸浆、液晶、PBX炸药(以高聚物为粘接剂的混合炸药) 药浆等也都是非牛顿流体。这些非牛顿流体在制品过程中需要在线对浆液的流速、流量进行即时性测量和控制。其一般的途径是：通过计时和称量流过阀门的料浆的质量，可以在线间接测量非牛顿流体的流量；通过改变阀门的开度，可以控制非牛顿流体的流速，但由于非牛顿流体剪切应力与剪切应变之间不确定的非线性关系以及流体自身粘度随温度、组分均匀性等不确定因素影响，利用常用的工业阀门，很难实现对非牛顿流体流速的精密控制，更难实现非牛顿流体的流量流速精密自动化控制和远程隔离控制。
[0003]比如，在炸药行业，浇注型炸药药浆(以高分子材料为粘接剂的非牛顿流体)在真空浇注的过程中，采用特制的装置对药浆的流速进行控制。但采用上述装置需要多次改变阀门开度，才能调整到所需的流速，使装药过程的药浆流速不一致，导致装药质量不满足精密装药的要求；同时，利用这种特制的月牙形的旋片阀来控制药浆流速，尚无自动控制的成熟方法，很难实现药浆流量流速精密的自动化控制，更难实现远程隔离操作。
[0004]工业上迫切需要一种对药浆流速既能在线监测，又能在线调控、适于远程隔离操作的精密测控装置。但是，目前还没有成熟的适于非牛顿流体的流速流量精密测控技术或装置，也未见到有关文献或学术报道。经检索，也未见有关满足上述条件的专利和其他文献报道。
技术实现思路
[0005]本技术所要解决的技术问题是克服
技术介绍
的不足，提供一种非牛顿流体流速流量精密测控装置。
[0006]本技术的构思：
[0007]利用活塞原理，通过对活塞加力，使缸内的非牛顿流体受到挤压力，从缸的出料口流出；通过控制活塞的移动速度，控制缸内料浆的流出速度满足工艺对流速的要求；通过计量活塞移动的距离，测算缸内料浆的减少量，从而获得流量的数值。上述思路的核心是
①
测量活塞的位移量；
②
控制活塞的移动速度。通过精密控制活塞的移动速，即可精密控制缸内料浆的流出速度。活塞的位移量可以通过多种方法获得，最简便的方法是与活塞的位移速度关联；活塞的移动速度，可以利用伺服电机通过运动传输机构实现，其中的伺服电机满足机电精密控制条件，通过精密控制伺服电机的转动，最终实现本专利目的。
[0008]针对对浇注PBX炸药药浆，不利用空气压差和阀门开度，而采用活塞原理即可实现药浆的控速浇注。设想药浆的上表面设置活塞，使药浆与大气隔离，并用可控外力带动活塞在料缸内轴向移动，通过控制活塞的移动速度，从而控制流速；通过监测活塞移动的距离，结合料缸内径和药浆密度可计算出料缸内药浆的流出量，活塞移动的距离可通过动力元件的转速和相关参数计算获得，从而实现流速的在线检测。
[0009]为了解决上述
技术介绍
问题，本技术的技术方案是提供一种非牛顿流体流速流量精密测控装置，包括动力装置、固定架、连接件、密封圈、料缸、活塞、阀门、料缸阀门，其特征在于料缸的下端面中心位置有料缸阀门，料缸内有活塞；所述料缸与活塞之间有密封圈；所述活塞上面有连接件，连接件上面有动力装置；所述动力装置和料缸分别与固定架静连接；所述固定架固定在地面，为门式或悬臂梁结构件，本专利优选悬臂梁结构，其结构与动力装置、料缸的外形相匹配；所述料缸为缸体，底部为锥形或圆弧形，该底部的中心位置有通孔与料缸阀门静连接；所述料缸阀门为锥形阀、球阀、闸阀、隔膜阀或夹管阀、旋片阀，本专利优选夹管阀；所述活塞上沿轴向至少有一个通孔，该通孔的上端有内螺纹，螺纹内有阀门。
[0010]本技术是一种非牛顿流体流速流量精密测控装置，其特点在于所述动力装置为滚动螺纹副，本专利优选直线执行器，包括圆柱棒形伸缩杆、伺服电机、滚珠丝杠。
[0011]本技术是一种非牛顿流体流速流量精密测控装置，其特点在于所述连接件为销钉，其对应活塞为活塞一。
[0012]本技术是一种非牛顿流体流速流量精密测控装置，其特点在于所述连接件包括螺纹接头、活结螺母，其对应活塞为活塞二。
[0013]本技术是一种非牛顿流体流速流量精密测控装置，其特点在于所述动力装置为滑动螺纹副，包括丝杠形伸缩杆、螺套、变速箱、轴承一、电机；所述电机或为步进电机、或为伺服电机，或为油压泵，本专利优先选用步进电机，对应的连接件包括轴承、轴承盖；所对应活塞为活塞三。
[0014]本技术的优点
[0015]1.本技术采用活塞使料缸内的料浆只能通过活塞的主动下移才能流出料缸，从而通过控制活塞的下移速度控制料浆流速，实现了非牛顿流体浇注速度的精确控制和在线调节；
[0016]2.本技术根据活塞的下移速度、料缸直径、料浆密度以及浇注时间参数，通过换算可得到料浆的流量、流速等参数，实现工艺过程中的流速流量在线检测；
[0017]3.本技术选择速度可控、可调的动力元件(伺服电机、步进电机)带动动力装置的伸缩杆上下移动，实现活塞的可控移动，从而实现流体流速流量的在线调控，可用于远程控制，实现料浆浇注过程的远程隔离操作。
附图说明
[0018]下面结合附图对本技术作进一步详细说明。
[0019]附图1是一种非牛顿流体流速流量精密测控装置结构原理图。
[0020]附图2是一种非牛顿流体流速流量精密测控动力装置为直线执行器、连接件为销钉的装置结构原理图。
[0021]附图3是一种非牛顿流体流速流量精密测控动力装置为直线执行器、连接件包括螺纹接头、活接螺母的装置结构原理图。
[0022]附图4是一种非牛顿流体流速流量精密测控动力装置包括丝杠和螺套的装置结构原理图。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]本技术参照图1、图2实施。
[0025]1.1本技术的制造
[0026]本技术所用的构件材料未加说明时采用45#钢或Q235钢或 0CI8Ni9材料制造，并且表面做必要的防腐处理。
[0027]本技术的动力装置1选择制式的直线执行器10，并在其伸缩杆11距离端头5mm～20mm处径向开通孔φ8mm
‑
φ20mm；该直线执行器10由伸缩杆11、伺服电机12、滚珠丝杠13组成，其中的伺服电机12优先选择防爆型伺服电机。
[0028]本技术的固定架2制成悬臂梁强度结构件，其结构与直线执行器10、料缸5的外形相匹配；
[0029]本技术的销钉3制成直径φ8mm
‑
φ20mm、长度大于活塞一 61上端凸台外径10mm<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非牛顿流体流速流量精密测控装置，包括动力装置(1)、固定架(2)、连接件(3)、密封圈(4)、料缸(5)、活塞(6)、阀门(62)、料缸阀门(7)，其特征在于料缸(5)的下端面中心位置有料缸阀门(7)，料缸(5)内有活塞(6)；所述料缸(5)与活塞(6)之间有密封圈(4)；所述活塞(6)上面有连接件(3)，连接件(3)上面有动力装置(1)；所述动力装置(1)和料缸(5)分别与固定架(2)静连接；所述固定架(2)固定在地面，为门式或悬臂梁结构件，所述悬臂梁结构件的结构与动力装置(1)、料缸(5)的外形相匹配；所述料缸(5)为缸体，底部为锥形或圆弧形，该底部的中心位置有通孔与料缸阀门(7)静连接；所述料缸阀门(7)为锥形阀、球阀、闸阀、隔膜阀、夹管阀或旋片阀；所述活塞(6)上沿轴向至少有一个通孔，该通孔的上端有内螺纹，螺纹内有阀门(62)。2.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：段卓娴，王淑英，黄微微，许杰斌，
申请(专利权)人：西安明远志成自动控制有限公司，
类型：新型
国别省市：
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