專利名稱：一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于塑料制品的擠出機(jī)裝置，尤其是一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線
測量裝置。
背景技術(shù)：
擠出機(jī)是用于加工高分子塑料產(chǎn)品的裝置，擠出過程是指高分子(塑料)顆粒在料筒中通過擠壓系統(tǒng)而塑化成均勻的熔體，并在這一過程中所建立的壓力下，被螺桿連續(xù)擠出機(jī)頭的過程，擠出過程包括加料、熔融塑化、螺桿擠出等步驟，此過程雖歷時(shí)較短，但熔體在擠出機(jī)中的狀態(tài)發(fā)生很大變化，這些變化對(duì)最終產(chǎn)品的質(zhì)量有著決定性的影響。近年來，對(duì)塑料產(chǎn)品質(zhì)量要求的日益提高，在加工過程中需要借助更快并且更可靠的在線測量控制方法。在生產(chǎn)過程中，這些控制方法需要盡早記錄到各種質(zhì)量參數(shù)的變化，在擠出生產(chǎn)過程中，現(xiàn)有的測量擠出產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)主要是離線點(diǎn)測量，例如將生產(chǎn)出的高分子產(chǎn)品取出進(jìn)行組成成分分析，機(jī)械力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，厚度、密度測量實(shí)驗(yàn)等。然而，這些測量方式雖然可以得到產(chǎn)品的質(zhì)量結(jié)果，但若檢測出有問題的產(chǎn)品，根據(jù)這些問題反饋回去的需要調(diào)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)的信息卻已經(jīng)是幾個(gè)小時(shí)之后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于實(shí)時(shí)生產(chǎn)的控制，此時(shí)早已導(dǎo)致了上噸產(chǎn)品的浪費(fèi)，造成了不小的經(jīng)濟(jì)損失。目前的擠出生產(chǎn)線在線測量方法，主要包括料筒內(nèi)溫度和料筒內(nèi)壓力在線測量這兩種，然而這些均不能直接反映產(chǎn)品的最終質(zhì)量，提供的信息量極其有限。例如申請(qǐng)?zhí)枮?200910206586. 6的中國專利《用于測量擠出機(jī)的出口處的塑性化的塑料的溫度的方法和裝置》公開了一種利用待擠出材料的中聲波的傳播速度來測量塑料溫度的方法及裝置，但僅局限于在線的溫度或者壓力測試，無法測量反映塑料產(chǎn)品質(zhì)量的厚度均勻性、密度一致性、 混合均勻性或者冷卻結(jié)晶均勻度等質(zhì)量參數(shù)，從而不能直接反映塑料產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于擠出機(jī)上的對(duì)塑料產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)控的在線測量裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，包括用于測量擠出機(jī)上擠出物料質(zhì)量參數(shù)的平板電容器，所述平板電容器的兩個(gè)電極位于擠出物料的兩側(cè)，所述平板電容器的兩個(gè)電極分別弓I出一條導(dǎo)線連接至一電容測量單元。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述電容測量單元包括用于將所述平板電容器測量的電容值轉(zhuǎn)換為模擬電壓值的電容電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電容電壓模塊連接有一將模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接有一連續(xù)采集模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出數(shù)字量的采集模塊。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述平板電容器的個(gè)數(shù)為一個(gè)，平板電容器的兩個(gè)電極通過絕緣材料沿徑向固定在擠出機(jī)上擠出頭出口處的對(duì)稱兩側(cè)。
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述平板電容器的個(gè)數(shù)為一個(gè)，平板電容器的兩個(gè)電極通過支架固定放置在擠出機(jī)上擠出頭出口處徑向的對(duì)稱兩側(cè)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述平板電容器的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，其中一個(gè)平板電容器的兩個(gè)電極通過絕緣材料沿徑向固定在擠出機(jī)上擠出頭出口處的對(duì)稱兩側(cè)，另一個(gè)平板電容器的兩個(gè)電極通過絕緣材料沿徑向固定在擠出機(jī)的冷卻水槽出口處的對(duì)稱兩側(cè)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述平板電容器的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，其中一個(gè)平板電容器的兩個(gè)電極通過支架固定放置在擠出機(jī)上擠出頭出口處徑向的對(duì)稱兩側(cè)，另一個(gè)平板電容器的兩個(gè)電極通過支架固定放置在擠出機(jī)的冷卻水槽出口處徑向的對(duì)稱兩側(cè)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述平板電容器的兩個(gè)電極通過支架可以活動(dòng)調(diào)節(jié)位置。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，利用電容值變化反映電容器的兩電極間介電常數(shù)變化的原理，通過測量擠出機(jī)擠出物料的電容值的變化來評(píng)估塑料產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量，本測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且可以在線實(shí)時(shí)監(jiān)測擠出產(chǎn)品的厚度均勻性、密度一致性、混合均勻性和冷卻結(jié)晶均勻度等質(zhì)量參數(shù)，從而及時(shí)、準(zhǔn)確地為加工過程提供可靠的控制參數(shù)，保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，降低報(bào)廢率，節(jié)省成本。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明
圖I是本發(fā)明擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置的結(jié)構(gòu)原理圖2是本發(fā)明測量裝置中平板電容器的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明測量裝置中平板電容器在實(shí)施例一中的位置示意圖4是本發(fā)明測量裝置中平板電容器在實(shí)施例二中的位置示意圖5是本發(fā)明測量裝置中平板電容器電容值測量的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，包括用于測量擠出機(jī)上擠出物料質(zhì)量參數(shù)的平板電容器10，所述平板電容器的兩個(gè)電極位于擠出物料的兩側(cè)，所述平板電容器10的兩個(gè)電極分別引出一條導(dǎo)線30連接至一電容測量單元20，電容測量單元 20用來實(shí)時(shí)監(jiān)測平板電容器10兩電極間電容值的變化趨勢，用戶可以根據(jù)電容測量單元 20采集到的電容值繪制出擠出物料的電容變化曲線，為閉環(huán)控制系統(tǒng)提供控制參數(shù)數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，參照?qǐng)D1，所述電容測量單元20包括用于將所述平板電容器10測量的電容值轉(zhuǎn)換為模擬電壓值的電容電壓轉(zhuǎn)換模塊21，所述電容電壓模塊21連接有一將模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22連接有一連續(xù)采集模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊22輸出數(shù)字量的采集模塊23。參照?qǐng)D2，平板電容器10是基于電容原理設(shè)計(jì)的，包括對(duì)稱的兩個(gè)由金屬板制成的電極11，擠出過程未發(fā)生時(shí)，兩個(gè)電極11之間的介質(zhì)層為空氣12 ;當(dāng)擠出過程發(fā)生時(shí)， 兩個(gè)電極11之間包含高分子熔體等擠出物料13構(gòu)成的介質(zhì)層。實(shí)施例一
在實(shí)施例一中，平板電容器10的個(gè)數(shù)為一個(gè)，參照?qǐng)D3，平板電容器10的兩個(gè)電極11通過絕緣材料沿徑向固定在擠出機(jī)上擠出頭出口處41的對(duì)稱兩側(cè)。擠出過程未發(fā)生時(shí)，平板電容器10的兩個(gè)電極11之間的介質(zhì)層為空氣11，平板
電容器10的電容值為
權(quán)利要求
1.一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，其特征在于包括用于測量擠出機(jī)上擠出物料質(zhì)量參數(shù)的平板電容器(10)，所述平板電容器(10)的兩個(gè)電極(11)位于擠出物料的兩側(cè)，所述平板電容器(10)的兩個(gè)電極(11)分別引出一條導(dǎo)線(30)連接至一電容測量單元(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，其特征在于所述電容測量單元(20)包括用于將所述平板電容器(10)測量的電容值轉(zhuǎn)換為模擬電壓值的電容電壓轉(zhuǎn)換模塊(21)，所述電容電壓模塊(21)連接有一將模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(22)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(22)連接有一連續(xù)采集模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(22)輸出的數(shù)字量的采集模塊(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，其特征在于所述平板電容器(10)的個(gè)數(shù)為一個(gè)，平板電容器(10)的兩個(gè)電極(11)通過絕緣材料沿徑向固定在擠出機(jī)上擠出頭出口處(41)的對(duì)稱兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，其特征在于所述平板電容器(10)的個(gè)數(shù)為一個(gè)，平板電容器(10)的兩個(gè)電極(11)通過支架固定放置在擠出機(jī)上擠出頭出口處(41)徑向的對(duì)稱兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，其特征在于所述平板電容器(10)的兩個(gè)電極(11)通過支架可以活動(dòng)調(diào)節(jié)位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，其特征在于所述平板電容器(10)的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，其中一個(gè)平板電容器(10)的兩個(gè)電極(11)通過絕緣材料沿徑向固定在擠出機(jī)上擠出頭出口處(41)的對(duì)稱兩側(cè)，另一個(gè)平板電容器(10)的兩個(gè)電極(11)通過絕緣材料沿徑向固定在擠出機(jī)的冷卻水槽出口處(42)的對(duì)稱兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，其特征在于所述平板電容器(10)的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，其中一個(gè)平板電容器(10)的兩個(gè)電極(11)通過支架固定放置在擠出機(jī)上擠出頭出口處(41)徑向的對(duì)稱兩側(cè)，另一個(gè)平板電容器(10 )的兩個(gè)電極(11)通過支架固定放置在擠出機(jī)的冷卻水槽出口處(42)徑向的對(duì)稱兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，其特征在于所述平板電容器(10 )的兩個(gè)電極(11)通過支架可以活動(dòng)調(diào)節(jié)位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，包括用于測量擠出機(jī)上擠出物料質(zhì)量參數(shù)的平板電容器，所述平板電容器的兩個(gè)電極位于擠出物料的兩側(cè)，所述平板電容器的兩個(gè)電極分別引出一條導(dǎo)線連接至一電容測量單元。本發(fā)明擠出機(jī)上塑料產(chǎn)品質(zhì)量在線測量裝置，利用電容值變化反映電容器的兩電極間介電常數(shù)變化的原理，通過測量擠出機(jī)擠出物料的電容值的變化來評(píng)估塑料產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量，本測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且可以在線實(shí)時(shí)監(jiān)測擠出產(chǎn)品的厚度均勻性、密度一致性、混合均勻性和冷卻結(jié)晶均勻度等質(zhì)量參數(shù)，從而及時(shí)、準(zhǔn)確地為加工過程提供可靠的控制參數(shù)，保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，降低報(bào)廢率，節(jié)省成本。
文檔編號(hào)B29C47/92GK102601977SQ201210090059
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者姚科, 成昱, 高福榮 申請(qǐng)人:廣州市香港科大霍英東研究院