日本MACOME磁性开关SW-4494A
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挤出压力测量的需要
为了保持生产挤出产品所需的尺寸稳定性,
满足当今精确的质量和公差规格,有必要同时保持
输出速率和熔体条件常数 (1,2)。虽然无法测量
这些量是连续的,密切相关的变量,例如熔体温度和熔体
压力可以测量或控制。如果有恒定的进料条件,均匀的熔体
在模头温度和恒定的熔体压力下,可以考虑输出速率
常数 (2)。
在实践中,由于多种原因,熔体压力测量非常宝贵。小的
压头的变化与挤出物的尺寸变化有关。
研究表明,1% 的水头压力变化相当于 1-3% 的变化
在挤出机输出中,取决于聚合物熔体的流变特性 (3)。死
已发现压力变化准确地跟随输出速率变化(波动)
尽管由于熔体粘度的变化不能与产量直接相关(4)。
熔体压力也与发泡挤出物的多孔质量有关。结果
表明随着挤出压力的增加,泡孔尺寸减小,泡沫密度减小
并且泡沫的整体质量增加(5)。挤出头压力测量是
也用作诊断工具。
机头压力的变化可以指示筛网组、模具或料筒加热器的状况
故障、螺杆/机筒磨损或损坏、进料问题以及启动或关闭
相关问题(6)。
一般来说,准确的压力测量可以提高生产、产品质量、
保护人员和设备免受损坏,并可用作诊断工具。然而,
行业数据表明,只有 50% 的挤出机配备了熔体压力
传感设备 (7)。
压力传感器
压力不是基本量,而是来自力和面积,而力和面积反过来
是从质量、长度和时间这些基本量中推导出来的。绝大多数
实用的压力测量设备是弹性传感器并使用 Bourdon
管、膜片或波纹管作为它们的敏感元件。这些总挠度
元件可以通过适当的链接直接驱动指针/刻度读数,或者
运动可以通过一种或另一种方式转换成电信号。应变计
粘合到隔膜驱动梁被广泛用于测量局部应变,即
与压力直接相关 (8)。用于挤出应用的熔体压力传感器必须满足
一定的要求。传感器暴露在高温(高达 700°F)和
长时间高压(高达 30,000 psi),并且可能在磨料中运行
或腐蚀性环境。简述的熔体类型
压力传感器如下所示。
波登管
的熔体压力传感器类型是填充硅脂的波登管规,
在量规的刻度盘端配备一个油枪配件,用于填充和清洁
障碍物。这些量规应位于设备的底部,以尽量减少
污染,因为聚合物熔体与硅脂(9,
10)。如果没有适当的照顾,这些量规可能会被聚合物堵塞。在另一
手,挤出机操作期间的日常维护会导致油脂污染
挤出物 (11) 的压力。波登压力计可以监测压力,但不能用作传感
控制系统的元件。波登管量规在一定程度上仍在使用,但
已经开发了其他机械传感器来执行类似的功能,而无需
与油脂/熔体直接接触相关的缺点。
带有下隔膜的机械压力传感器
这些机械压力传感器的工作原理类似于硅脂
填充波登应变计,但在应变传递介质和
聚合物熔体,从而消除污染问题 (9)。的动议
与熔体接触的隔膜被转移到仪器的计量部分
使用充满液体的毛细管或推杆。这些传感器是对
润滑脂填充波登计,通常用作熔体压力监测器,尽管
气动型可作为熔体压力控制系统的传感元件。