一种法兰式热电偶网制造技术

本实用新型专利技术公开了一种法兰式热电偶网，其设置于挤出机机头和机筒之间，包括至少两组热电偶丝、将热电偶丝组固定在挤出机机头和机筒之间的法兰、固定装置和温度采集装置。热电偶丝从法兰壁上的通孔由法兰内壁向法兰外壁穿出，并由固定装置固定在法兰外壁上，温度采集装置在法兰外壁与热电偶丝组相连接，将热电偶丝组产生的热电势采集并放大转化成为温度差，以此得到测温点的温度。本实用新型专利技术公开的法兰式热电偶网，安装及维修方便，测量精度高，成本低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高温高压下流体横截面温度分布的测量装置，特别 涉及一种适用于电磁动态挤出机的、可测量高温高压下流体横截面温度分布的 热电偶网。
技术介绍
众所周知，我们要测量挤出机筒体末端到机头段熔体横截面温度分布非常 困难，因为传感装置必须安装在整个机筒上，这样将影响到流体的流动和改变 流变性能。现今，人们己经采用多种手段来测量塑料熔体内部的温度分布，采用传感 器来测量是其中主要的手段之一，而应用最为广泛的当属非接触式的传感器。由于非接触式传感器的非接触性，不会影响到熔体温度的流变行为，因此 受到高度关注。红外测温仪就是常用的非接触性传感器之一，其原理是聚合 物熔体发出的射线能量是其温度的函数，利用这一函数关系，可检测到聚合物 熔体的温度。红外测温仪已经在聚合物熔体温度测量中广泛使用，并取得了很好的效果，其中Maczka通过实验测得，红外线测温方法的响应速度比热电偶 快1 000倍，响应时间仅为5 ms。 G.YLai把红外线测温方法应用于模腔内聚 合物冷却过程的研究，由于不受流速和压力的影响，可以测量在高注射压力下 快速注射的熔体温度分布。红外测温一般测定的是整体平均温度且红外测温仪 的精度与聚合物熔体透明度有关，即熔体内部发出的射线能量会因其吸收或散 射而被衰减，我们在研究熔体温度对红外传感器的影响时，发现很多材料对红 外测温的影响也不一样，因此很多专家根据特定的挤塑材料，对红外测温装置 进行了改进，得到了可喜的成果。A. Bendada通过对PET微纤挤塑的研究， 设计了一种新型的两波长红外测温装置，该装置在PET微纤挤塑过程中能很 精确测量温度，为温度控制提供了基本保障。但红外测温装置也有其固有的缺 点成本比热电偶要高，测量温度为整体平均温度且具有非线性，温度标定难、 测温的精度受材料影响等等，这些缺点限制了红外测温装置在挤出机上的应用。超声波技术应用到塑料挤出机上己经很多年了，但是主要是用在位置测量和探测，首先设计出超声波温度传感器的Wilkins为非接触式探明了一条新的 道路。超声波温度传感器是由缓冲棒和粘土包裹而成的，它的测温原理是依赖 超声波到达不同测温点的速率不同来测定温度，因此它能测量相距很近的两点 的温度。Tzu-Fang Chen等人成功设计了一种粘土缓冲棒式的超声波温度传 感器，并应用于塑料挤出机的温度测量，与传统的热电偶对比，超声波温度传 感器有着更快的温度响应，并且能够提供更多的温度信息如温度梯度等；与非 接触式的红外传感器相比，超声波温度传感器能测量的熔体的深度更深，不受 挤出塑料原料的影响，它能够精确的测量熔体的整体平均温度，而红外测温仪 测量模头的温度会受其几何形状的影响，但是超声波温度传感器就没有这种影 响，这是超声波温度传感器的优越性所在。但超声波温度传感器也有其固有的 缺点电启动灵敏度差、装置中有些部件的几何尺寸和材料属性难以确定等等。 用于测量多点温度的方法还有很多，但是以上方法所需成本过高，因此 在市场上的应用毕竟还是很有限，还很难从实验室研究走向工业市场，基于这 些原因，英国学者A.K. Wood等人研制出了新型的温度传感器热电偶网，这 种网的优点就是能测定熔体的平均温度，包括径向温差和轴向温差，这对研究 温度分布有着重要的意义，这种传感器不仅能够准确测得熔体的实际温度而且 可以测定多点的温度，动态响应速度快，因此被研究聚合物温度与质量的研究 机构应用。2006年，英国学者A丄.Kelly等人利用这种传感器测量了单螺杆 挤出机中螺杆几何外形对聚合物温度分布的影响，为以后温度控制中减少温度 波动提供了理论依据。但是这种温度传感器热电偶网，其温度的采集电路设置 在热电偶网上，由于对不同的流体采集电路会有所区别，因此这种温度传感器 热电偶网的通用性差，而且采集电路一旦出现故障，更换和维修相当麻烦，很 不适用于电磁动态挤出机。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种适应电磁动态挤出机特点的、测量精度 高、安装方便、通用性强的法兰式热电偶网。为实现本技术的目的采用的技术方案 一种法兰式热电偶网，其特征 是，设置于挤出机机头和机筒之间，包括用于与熔体接触以产生热电势的热电偶丝组；用于将热电偶丝组固定在挤出机机头和机筒之间的法兰，所述法兰壁上设 有供所述热电偶丝组从法兰内壁向法兰外壁穿出的通孔；用于将热电偶丝组伸出法兰外壁的端部固定在法兰外壁的固定装置；用于将热电偶丝组产生的热电势采集并放大转化成为温度差的温度采集 装置；所述温度采集装置在法兰外壁与热电偶丝组相连接。更具体的说，所述热电偶丝组是指按正负极的不同纵横交错分布在所述法 兰的横向截面上的至少两组热电偶丝；所述热电偶丝的两端从所述法兰壁上的 通孔由法兰内壁穿出法兰外壁。所述热电偶丝组包括三组热电偶丝是优选方案，这样测得的熔体横截面的 温度比较准确，而又对原聚合物流体的流动特性不会产生大的影响，从而确保 本法兰式热电偶网测量的过程不影响原聚合物流体的热效应。所述法兰是指用环氧纤维树脂板制成的正方形法兰，采用该材料制作的法 兰，能够耐高温且绝缘，满足本法兰式热电偶网使用的要求；将法兰制作成正 方形，便于安装而且节省材料。所述法兰的内孔径与所述挤出机螺杆的直径相同；所述法兰靠近挤出机机 头的一侧设有止溢环，这样能防止高温的熔体从此处泄漏；所述止溢环的直径 与所述挤出机机头螺杆套筒的直径相同。所述的固定装置是指将所述热电偶丝穿出法兰外壁的两端固定的调节螺 钉。这样就可以像调整吉他的弦一样，通过调节螺钉来调节热电偶丝的松紧， 保证热电偶丝的紧绷。所述的温度采集装置是指至少8路的温度采集卡。所述温度采集装置是指研华ADAM6018温度采集模块。该模块能够准确 采集高温熔体的温度，采集温度的精度保持在0.5 3t:;而且该模块采用网络 传输，对多通道温度采集上能够保证传输速度足够快。所述挤出机是指电磁动态挤出机。本技术是这样工作的将本技术安装在电磁动态挤出机的机头与 机筒之间，调整所述的固定装置，使热电偶丝保持紧绷。当高温熔体从机头经 过本技术流向机筒时，热电偶丝与高温熔体的横截面充分接触，产生热电 势，温度采集装置将采集到的热电势放大转化成温度差，实现对高温熔体横截 面的温度检测。本技术相对于现有技术的优点和效果是1、 本技术公开的法兰式热电偶网，采用法兰的方式连接在机头和机筒之间，保证了无缝连接，因此可以保证流体的密封性；2、 本技术公开的法兰式热电偶网，温度测量点均布在熔体流经的横 截面，测量点所用的热电偶丝的材料和引出线长度相同，则每个测温点在测量 时延时时间也相同，这样对于控制温度的均匀和一致是有利的；3、 本技术公开的法兰式热电偶网，温度测量点设置在熔体流经法兰 式热电偶网的截面上，也即是温度测量点设置在流体的流经管道中，而温度采 集装置为研华ADAM6018温度采集模块，其设置在管道外，两者分离安装， 便于拆卸和维修；而且温度采集模块不仅可以用于采集所设计的热电偶网式温 度传感器，而且可以拆卸后采集其它热电偶式温度传感器，可提高利用率。附图说明图1是本技术法兰式热电偶网的结构示意图； 图2是图1的A-A剖面图； 图3是图1的俯视图。具体实施方式下面结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种法兰式热电偶网，其特征是，设置于挤出机机头和机筒之间，包括：　用于与熔体接触以产生热电势的热电偶丝组；　用于将热电偶丝组固定在挤出机机头和机筒之间的法兰，所述法兰壁上设有供所述热电偶丝组从法兰内壁向法兰外壁穿出的通孔；　 　用于将热电偶丝组伸出法兰外壁的端部固定在法兰外壁的固定装置；　用于将热电偶丝组产生的热电势采集并放大转化成为温度差的温度采集装置；所述温度采集装置在法兰外壁与热电偶丝组相连接。

【技术特征摘要】
1、一种法兰式热电偶网，其特征是，设置于挤出机机头和机筒之间，包括用于与熔体接触以产生热电势的热电偶丝组；用于将热电偶丝组固定在挤出机机头和机筒之间的法兰，所述法兰壁上设有供所述热电偶丝组从法兰内壁向法兰外壁穿出的通孔；用于将热电偶丝组伸出法兰外壁的端部固定在法兰外壁的固定装置；用于将热电偶丝组产生的热电势采集并放大转化成为温度差的温度采集装置；所述温度采集装置在法兰外壁与热电偶丝组相连接。2、 根据权利要求1所述的法兰式热电偶网，其特征是，所述热电偶丝组 是指按正负极的不同纵横交错分布在所述法兰的横向截面上的至少两组热电 偶丝；所述热电偶丝的两端从所述法兰壁上的通孔由法兰内壁穿出法兰外壁。3、 根据权利要求2所述的法兰式热电偶网，其特征是，所述热电偶丝组 包括三组热电偶丝。4、 根据权利要求1所述的法兰式热电偶网，其特征是，所述法兰是指用 环氧纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳娟，蔡军，钟亮，钟汉如，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[]