失重式计量加料机在塑料挤出加工中的应用阿里巴巴nblaide的博客BLOG
在挤出加工中,往往需要将多种原料混合在一起(如颜色、阻燃剂、玻纤等),进入。在连续的挤出生产过程中,各种原料都要连续地同步加入,显然,各种原料的加入速度必须依据相应的配比(配方)。要控制原料的加料速度就需要使用计量加料机,而且是每种原料要用一台加料机。

加料机的形式

目前最常见的加料机都是螺杆式的,这种加料机是在储料桶的底部装配螺杆,依靠螺杆的转动将料桶中的原料推出,达到加料的目的。我们通过控制螺杆的转速就可以控制加料的流量,这就是螺杆式计量加料机。除了螺杆式的,还有皮带式、振动盘式以及添加液体用的计量泵等形式的计量加料机。

失重式计量控制系统

根据自动控制学理论,要达到xx控制的目的,就必须采用死循环控制的方式,即要把控制量反馈,与设定值作比较。对于计量加料机,我们所希望控制的量就是加料机的加料流量,所以可得出控制流程图如图1:

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从图1可以看到,我们必须用传感器采集实际加料流量,然后反馈给控制器,再与设定值作比较,如果实际值小于设定值,控制器就增加加料机的转速,反之就减小加料机的转速,从而使实际与设定值接近。由此原理可知,传感器的xx度和采样速度与控制的精度息息相关。

那么,传感器是如何测得实际的加料流量的?通常传感器就是一台荷重元(秤),荷重元测量整个加料机的重量(包含料桶中的原料,如图2),加料机工作时重量就会减少,减少的值就是排出原料的量,若在一小段时间内(Δt)重量的减少量为(ΔG),那么这段时间内的平均加料流量就是:ΔG/Δt。如果Δt足够小,就可以看作是实时的加料流量。由于实际流量是靠重量的减少来测定的,故这种计量方式称为失重式计量。

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应用这一原理控制的加料机都称为失重式计量加料机,其形式不仅仅局限于螺杆式的,其它如皮带式、振动盘式乃至计量泵(液体),等等,均可采用失重式控制以得到高的添加精度。

荷重元(传感器)

由于荷重元的好坏与控制精度直接相关,所以荷重元就成为失重式计量机的核心部件。根据前面讲过的控制流程图,荷重元最重要的性能指针就是测量精度和速度。由于计量机工作时重量是不断变化的,要准确测得实时的重量值就要求荷重元的测量速度极快,稍有延迟重量就已经变化。而我们通常使用的称重组件都是静态称重,测重物放上去后要等一小段时间平静之后才能称准。这就是为什么普通的测重组件不能用在加料机上,即便是它的测量精度很高。也正是因为这一点,目前世界上能够生产失重式加料机的厂商还不是很多。以Colortronic等品牌的失重式计量机制造商代表着当今世界上荷重元技术的{zg}水准,其荷重元采用震动弦式,响应速度极快,分辨率达1/1,000,000。不仅如此,荷重元还内置有微处理器,测量数据全部采用数字化传输,进一步保证了速度与精度。荷重元本身还具有软件滤波和温度补偿功能,可xx一般的震动和温度变化对测量的影响。

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设备选型

有了先进的加料机并不意味着就能解决生产中的实际问题。现实生产中所使用的原料千变万化,原料的性质也各有不同。从原料的形态上分有:颗粒、粉末、微粒、碎片、纤维、针状、束状、液体等等,原料性质也有粘结、硬度、低熔点、磨蚀性等的区别,表现出来的流动性有好、中、差甚至极难流动之分。可以说没有任何一种加料机可以适应所有的原料,为此,设备制造商们针对不同的需求开发了各种类型的加料机。单是螺杆式加料机就分为单螺杆和双螺杆,螺杆的形式又分为螺旋形的和实心的,甚至还可以再细分。对于流动性差,易于架桥的原料,通常采用在料桶内部加水平搅拌器或垂直搅拌器的方式解决,然而Brabender和Colortronic却设计出了弹性料斗加料机,这种加料机采用弹性树脂制成料桶,在料桶外侧装上蠕动机构,通过在料桶壁外侧的按压来破坏料桶内原料的架桥。这种设计的优点之一就是在更换和清理原料时比较方便,省去了清理内部搅拌器的种种不便。

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从上所述可知加料机的形式有很多种,对于不同的原料要搭配何种形式的加料机是一门非常复杂的学问,不仅要了解原料的各种性质,还要了解不同形式加料机的性能特点,除此之外还需要有大量的实际经验,有时看似不太匹配的选择却往往可以达到意想不到的效果。在此无法一一详述,如有需要可直接询问加料机的供货商,他们本着对设备的了解加上长期积累的实际经验,通常会给出用户理想的解决方案。对于一些特殊的需求,客户甚至可以提供原料样品给设备供货商做测试,以寻求{zj0}的设备选择。

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