CN101889720A - 双混合区挤出机螺杆加热控温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双混合区挤出机螺杆加热控温装置，包括加热系统、温度补偿系统、测温系统和控制系统。所述挤出机螺杆包括第一螺杆组和第二螺杆组，二者分别包含第一主螺杆、第一副螺杆、第二主螺杆和第二副螺杆。上述各螺杆的控制系统包括加热控制单元、温度补偿控制单元、测温控制单元和总控制单元。所述加热系统包括相互连接的多个加热电阻和多个加热变压电源，后者电连接加热控制单元。所述温度补偿系统包括相互连接的温度补偿装置和温度补偿变压电源，后者电连接温度补偿控制单元。所述测温系统包括温度传感器，其电连接测温控制单元。所述螺杆加热控温装置可以对不同混合区的物料进行不同程度的加热。

Description

双混合区挤出机螺杆加热控温装置

技术领域

本发明涉及一种螺杆加热控温装置，特别涉及一种双混合区挤出机螺杆加热控温装置。

背景技术

随着对食品的营养的要求的日益增加，各种复合营养素的谷物产品及其生产方法也迅速地发展着，从早期的酸预蒸法工艺、直接浸吸法和涂膜法等工艺，发展到如今比较完备的：从谷物粉碎→预处理→与营养素混合→挤压→切割成型→干燥→筛选→按比例配米，最后得到营养素强化复合谷物的工艺流程。而其中的挤压-切割成型的步骤是生产过程中的重要环节，一般采取的单螺杆或者双螺杆挤压机，将谷物粉末的水合物挤压后通过一定的形状模具，经切割而得到所需要的形状、尺寸的谷物类食品，并在相应的传送带上进行输送，直至检验和包装步骤。同时，由于挤压成型过程的技术流程，能够将谷物加工成具有一定膨化度和松软度的产品，适用于各种食品、营养添加剂、动物饲料等产品。

国际公开文本WO01/72151公开了一种一体化的复合谷物混合、挤压、成型设备。包括原料混合装置，双螺杆挤压机，挤出装置，切割成型设备。其中的原料混合装置与双螺杆挤压机，通过连通的垂直输送管道相连，并且在管道中设有控制阀，以调整预混原料进入挤压机的速度以及产品效率。双螺杆挤压机中平行布置有两个螺纹相互咬合的螺杆，相向转动，使由上而下输送的物料能够进行充分地压实和输送。在挤压机的末端具有挤出盘，挤出盘上开设有多个挤出孔，紧贴挤出孔处设置有切割装置，能够将挤压出的条状物料切割成所需要的长条状、粒状或片状产品，以符合各种谷物复合产品的需要。

美国专利US5350585公开一种挤压机的双螺杆结构。所述的双螺杆结构分为多段，其螺纹密度均不一致，以配合挤压过程中的各个阶段的需要。同时，螺杆中也开设有空洞，以便于物料在螺杆挤压机中充分混合。

然而，传统的螺杆挤压切割成型机仍有一些不足：

1、传统的挤压切割设备得到的产品直接进行加热烘干步骤，然而却往往会在烘干步骤中，由于含有水分的产品骤然失水导致产品表面破裂或粉碎，致使成品率降低。

2、传统的挤压成型设备的产量和产率难以得到较大的提高。

3、传统的螺杆挤压机的螺杆直接放置于椭圆形或圆形截面的腔体中，再挤压和输送过程中，物料易于在某些部位产生堆积，从而使挤压效果降低。

4、于螺杆腔体内经常有堆积现象，而长期未能得到充分挤压的这些堆积物，经过一段时间后会凝结成块，从而影响整体产品产出效率以及产品的均匀程度，需要经常清理。然而传统的双螺杆挤压机的螺杆更换过程困难，且在停机之后，螺杆因相互咬合的结构，依然会产生机械转动，容易造成事故。

5、最后，在制备复原米的过程中，水和米粉混合的物料在加热条件下会发生胶凝化，现有的传统挤压机不仅无法产生合适的胶凝化程度也无法解决胶凝化所带来的物料粘度增大的问题，然而现有挤出机无法良好的控制加热温度，控制胶凝化程度。

鉴于上述不足之处，本发明公开了一种双混合区挤出机螺杆加热控温装置，其具有如下文所述之技术特征，以解决现有技术问题。

发明内容

本发明公开了一种双混合区挤出机螺杆加热控温装置，包括加热系统、温度补偿系统、测温系统和控制系统。

所述挤出机螺杆包括第一螺杆组和第二螺杆组，二者分别位于第一内腔壳和第二内腔壳所围成的第一混合腔和第二混合腔中。

所述第一螺杆组和第二螺杆组都包含一个主螺杆和一个副螺杆，二者相互啮合。所述第一螺杆组的第一主螺杆和第二螺杆组的第二主螺杆的结构相同。所述第一螺杆组的第一副螺杆和第二螺杆组的第二副螺杆的结构相同。

所述第一主螺杆和第二主螺杆分别包含连接段、绝热隔离段、预混合段、加热混合段、传料段和出料段；

所述第一副螺杆和第二副螺杆分别包含连接段、绝热隔离段、预混合段、加热混合段和输料段；

所述绝热隔离段是由绝热材料制成的螺纹结构，所述预混合段、加热混合段、输料段、传料段和出料段是由导热材料制成的螺纹结构。

所述第一主螺杆和第一副螺杆的各相应连接段、各相应绝热隔离段、各相应预混合段、各相应加热混合段相互啮合。所述第二主螺杆和第二副螺杆的各相应连接段、各相应绝热隔离段、各相应预混合段、各相应加热混合段相互啮合。

所述第一副螺杆的输料段逐渐变细，与第一主螺杆逐渐变粗的传料段相互啮合并终止在其上。所述第二副螺杆的输料段末端逐渐变细，与第二主螺杆逐渐变粗的传料段相互啮合并终止在其上。所述第一主螺杆的出料段和第二主螺杆的出料段相互啮合。

所述出料段是纺垂形结构，位于主螺杆的末端并与所述传料段相连，且所述出料段从与传料段相连的位置向末端，直径逐渐增大，从而使得第一主螺杆的出料段和第二主螺杆的出料段相互啮合并保持该直径，随后直径逐渐减小。

所述第一主螺杆和第二主螺杆从其前端到其末端分别依次为预混合段、加热混合段、传料段和出料段，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段或连接段，或同时设有绝热隔离段和连接段。

所述第一副螺杆和第二副螺杆从其前端到其末端分别依次为预混合段、加热混合段和输料段，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段或连接段，或同时设有绝热隔离段和连接段。

所述各连接段、绝热隔离段、预混合段、加热混合段、输料段、传料段和出料段为中空结构，其内部分别具有相互连通且同轴的轴腔、轴腔、轴腔、轴腔、轴腔、轴腔和轴腔。

所述加热系统包括第一主螺杆加热系统、第二主螺杆加热系统、第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统。

所述第一主螺杆加热系统和第二主螺杆加热系统分别包括至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第四加热电阻、末端加热电阻和通路。所述通路是由绝热绝缘材料制成的中空结构，其内部设置有与外界相连的多组加热电路，用于向位于通路外侧并与其相互连接的各加热电阻供电。

所述第一主螺杆加热系统和第二主螺杆加热系统分别进一步包括至少1个第一加热变压电源、至少1个第二加热变压电源、第四加热变压电源和末端加热变压电源，上述各变压电源位于腔壳外部分别通过各自的加热电路与至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第四加热电阻、末端加热电阻相互连接并分别向各自的加热电阻供电。

所述第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统分别包括至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第三加热电阻和通路。所述通路是由绝热绝缘材料制成的中空结构，其内部设置有与外界相连的多组加热电路，用于向位于通路外侧并与其相互连接的各加热电阻供电。

所述第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统分别进一步包括至少1个第一加热变压电源、至少1个第二加热变压电源和第三加热变压电源，上述各变压电源位于腔壳外部分别通过各自的加热电路与至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第三加热电阻相互连接并分别向各自的加热电阻供电。

所述温度补偿系统包括第一主螺杆温度补偿系统、第二主螺杆温度补偿系统、第一副螺杆温度补偿系统和第二副螺杆温度补偿系统。

所述各螺杆温度补偿系统分别包括至少1个温度补偿装置和至少1个温度补偿变压电源，所述温度补偿变压电源通过电路与温度补偿装置相连接并向其电阻供电。

所述测温系统包括第一主螺杆测温系统、第二主螺杆测温系统、第一副螺杆测温系统和第二副螺杆测温系统。

所述各螺杆测温系统分别包括至少1个温度传感器。

所述控制系统包括第一主螺杆控制系统、第二主螺杆控制系统、第一副螺杆控制系统和第二副螺杆控制系统。所述各螺杆控制系统分别包括加热控制单元、温度补偿控制单元、测温控制单元和总控制单元。

所述第一主螺杆控制系统、第二主螺杆控制系统、第一副螺杆控制系统和第二副螺杆控制系统的总控制单元分别为总控制单元、总控制单元、总控制单元和总控制单元，上述各总控制单元连接控制模块。

所述各螺杆的第一加热变压电源、第二加热变压电源、第三加热变压电源、第四加热变压电源和末端加热变压电源分别电连接加热控制单元，并分别与其双向传输数据。

所述各螺杆的温度补偿变压电源电连接温度补偿控制单元，并与其双向传输数据。

所述各螺杆加热系统中，，所述通路位于各轴腔轴心并依次穿过各轴腔。

所述第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻第四加热电阻和末端加热电阻分别位于轴腔、轴腔、轴腔、轴腔和轴腔的内部，分别加热预混合段、加热混合段、输料段、传料段和出料段。

所述第一加热变压电源、第二加热变压电源、第三加热变压电源、第四加热变压电源和末端加热变压电源位于轴壳外部。

所述第一主螺杆的第一加热电阻、第二加热电阻、第四加热电阻分别与第一副螺杆的第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻温度相同，并且各加热电阻的温度从小到大依次为，第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻和第四加热电阻。

所述第二主螺杆的第一加热电阻、第二加热电阻、第四加热电阻分别与第二副螺杆的第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻温度相同，并且各加热电阻的温度从小到大依次为，第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻和第四加热电阻。

所述第一主螺杆的末端加热电阻和第二主螺杆的末端加热电阻温度相等。

所述加热系统至少包括2个第二加热电阻，每一个第二加热电阻分别通过各自的加热电路与其各自相对应的第二加热变压电源相连。

所述各第二加热电阻的温度相同，或者沿从第一电阻向末端加热电阻的方向上各第二加热电阻的温度逐渐升高。

所述温度补偿装置为圆弧结构，环绕在所述内壳体外侧，并紧贴其外表面，以与内壳体进行热交换；所述温度补偿装置由导热材料制成，被其电阻加热，电阻通过电路连接温度补偿变压电源；所述温度补偿装置位于内壳体外侧与绝热隔离段相对应的位置，从而对绝热隔离段处的物料加热。

所述温度传感器位于内壳体外侧与所述预混合段、加热混合段、输料段、传料段和出料段相对应的位置，以相应测量各混合段的温度。

所述螺杆加热控温装置的控制系统是一种温度控制系统，包括加热控制单元、温度补偿控制单元、测温控制单元和总控制单元。所述加热控制单元、温度补偿控制单元、测温控制单元分别电连接总控制单元，并分别与其双向传输数据。

所述温度控制系统包括第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统、第二副螺杆温度控制系统和控制模块。

上述各螺杆温度控制系统分别包括加热控制单元、温度补偿控制单元、测温控制单元、总控制单元。所述各螺杆的加热控制单元、温度补偿控制单元、测温控制单元分别电连接总控制单元，并分别与其双向传输数据。

所述第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统和第二副螺杆温度控制系统的总控制单元、总控制单元、总控制单元和总控制单元分别连接控制模块。

所述第一主螺杆和第二主螺杆的总控制单元和总控制单元分别读取预制数据，根据所述螺杆的至少1个预混合段、至少1个加热混合段、传料段和出料段所需温度以及至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第四加热电阻、末端加热电阻的各电阻值，确定各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至相应加热控制单元。

所述加热控制单元根据所得加热电压数据，打开并调整至少1个第一加热变压电源、至少1个第二加热变压电源、第四加热变压电源和末端加热变压电源的电压，从而通过相应加热电路对相应至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第四加热电阻、末端加热电阻供电。

所述至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第四加热电阻、末端加热电阻在各自电压下通电，分别加热相应至少1个预混合段、至少1个加热混合段、传料段和出料段。

所述第一副螺杆和第二副螺杆的总控制单元和总控制单元分别读取预制数据，根据所述螺杆的至少1个预混合段、至少1个加热混合段、和输料段所需温度以及至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻和第三加热电阻的各电阻值，确定各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至相应加热控制单元。

所述加热控制单元根据所得加热电压数据，打开并调整至少1个第一加热变压电源、至少1个第二加热变压电源和第三加热变压电源的电压，从而通过相应加热电路对相应至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻和第三加热电阻。

所述至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻和第三加热电阻在各自电压下通电，分别加热相应至少1个预混合段、至少1个加热混合段和输料段。

所述各螺杆的总控制单元读取预制数据，周期性传送测温指令给测温控制单元。所述测温控制单元在收到测温指令后，打开温度传感器。

所述温度传感器位于内壳体外部与各螺杆的混合段相对应的位置，读取各相应位置的温度，从而得到相应混合段的物料温度。所述温度传感器将所测得物料温度数据传送至测温控制单元，测温控制单元将该物料温度数据相应传送至各螺杆的测温控制单元。

所述各螺杆的总控制单元读取预制数据和测温控制单元测得的物料温度，根据所述至少1个温度补偿装置的电阻阻值，确定所需补偿电压，并将所得补偿电压数据传送至温度补偿控制单元。

所述温度补偿控制单元根据所得补偿电压数据，打开并调整至少1个温度补偿变压电源的电压，从而通过相应电路对相应至少1个温度补偿装置供电。所述至少1个温度补偿装置在各电压下通电，分别加热内壳体外侧与至少1个绝热隔离段相对应的位置，从而对各绝热隔离段处的物料加热。

所述第一主螺杆和第二主螺杆的总控制单元和总控制单元读取预制数据和测温控制单元测得的物料温度，根据至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第四加热电阻、末端加热电阻的各电阻值，调整各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至加热控制单元。

所述加热控制单元根据所得加热电压数据，调整至少1个第一加热变压电源、至少1个第二加热变压电源、第四加热变压电源和末端加热变压电源的电压。

所述至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第四加热电阻、末端加热电阻在调整后的各自电压下通电，分别加热相应至少1个预混合段、至少1个加热混合段、传料段和出料段。

所述第一副螺杆和第二副螺杆的总控制单元和总控制单元读取预制数据和测温控制单元测得的物料温度，根据至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第三加热电阻的各电阻值，调整各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至加热控制单元。

所述加热控制单元根据所得加热电压数据，调整至少1个第一加热变压电源、至少1个第二加热变压电源、第三加热变压电源的电压。

所述至少1个第一加热电阻、至少1个第二加热电阻、第三加热电阻在调整后的各自电压下通电，分别加热相应至少1个预混合段、至少1个加热混合段和输料段。

所述各螺杆的总控制单元从各加热控制单元处读取各加热电阻的加热电压，从而确定各个第一加热电阻、第二加热电阻、第三加热电阻、第四加热电阻和末端加热电阻的电阻温度，该电阻温度为各加热电阻所加热的各预混合段、加热混合段、输料段、传料段和出料段的理论加热温度。

所述各螺杆的总控制单元从各测温控制单元处读取各段的物料温度，从而确定各预混合段、加热混合段、输料段、传料段和出料段的物料温度。

所述各螺杆的总控制单元读取预制数据，确定各预混合段、加热混合段、输料段、传料段和出料段所需温度。

所述各螺杆的总控制单元根据各预混合段、加热混合段、输料段、传料段和出料段中任一混合段的加热温度(T加)、物料温度(T物)和所需温度(T需)，确定所需调整的加热温度(T加)和补偿温度(T补)，随后根据各加热电阻和各温度补偿装置的阻值，确定所需调整的该混合段所对应加热电阻的加热电压(V加)以及相应的温度补偿装置的补偿电压(V补)，从而调整该混合段的加热温度和补偿温度，最终调整该混合段的物料温度。

所述该混合段的相应温度补偿装置为与该混合段相邻并且物料所流向的绝热隔离段所对应的温度补偿装置。

所述该混合段的相应温度补偿装置为与该混合段相邻并且物料所流向的绝热隔离段所对应的温度补偿装置。

以下，将通过具体的实施例做进一步的说明，然而实施例仅是本发明可选实施方式的举例，其所公开的特征仅用于说明及阐述本发明的技术方案，并不用于限定本发明的保护范围。

附图说明

图1是本发明的挤出机螺杆的俯视图。

图2a是本发明的挤出机螺杆前一段的纵截面剖视图。

图2b是本发明的挤出机螺杆后一段的纵截面剖视图。

图3是本发明的挤出机螺杆的结构示意图。

图4a和4b是本发明的挤出机螺杆之一的剖面结构视图。

图5a和5b是本发明的挤出机螺杆之二的剖面结构视图。

图6a是本发明的螺杆加热控温装置的螺杆控温系统之一。

图6b是本发明的螺杆加热控温装置的螺杆控温系统之二。

图7是是本发明的螺杆加热控温装置的螺杆控温系统。

图8是具有本发明的加热控温装置及系统的挤出机的结构示意图。

具体实施方式

根据本发明的权利要求和说明书所公开的内容，本发明的技术方案具体如下所述：

实施例一：

使用所述螺杆加热控温装置及控温系统的螺杆挤出机如图8所示，具有如图1、图2a和2b，其各螺杆之间啮合关系如图3所示。以下参考图1、图2a和2b以及图3，进一步阐述本发明的螺杆加热控温装置及其控温系统。

所述挤出机螺杆包括第一螺杆组和第二螺杆组，二者分别位于第一内腔壳22a和第二内腔壳22b所围成的第一混合腔23a和第二混合腔23b中。

所述第一螺杆组和第二螺杆组都包含一个主螺杆和一个副螺杆，二者相互啮合。所述第一螺杆组的第一主螺杆41a和第二螺杆组的第二主螺杆41b的结构相同。所述第一螺杆组的第一副螺杆42a和第二螺杆组的第二副螺杆42b的结构相同。

所述第一主螺杆41a和第二主螺杆41b分别包含连接段51、绝热隔离段52、预混合段53、加热混合段54、传料段56和出料段57。

所述第一副螺杆42a和第二副螺杆42b分别包含连接段51、绝热隔离段52、预混合段53、加热混合段54和输料段55。

所述绝热隔离段52是由绝热材料制成的螺纹结构，所述预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57是由导热材料制成的螺纹结构。

所述第一主螺杆41a和第一副螺杆42a的各相应连接段51、各相应绝热隔离段52、各相应预混合段53、各相应加热混合段54相互啮合。所述第二主螺杆41b和第二副螺杆42b的各相应连接段51、各相应绝热隔离段52、各相应预混合段53、各相应加热混合段54相互啮合。

所述第一副螺杆42a的输料段55逐渐变细，与第一主螺杆41a逐渐变粗的传料段56相互啮合并终止在其上。所述第二副螺杆42b的输料段55末端逐渐变细，与第二主螺杆41b逐渐变粗的传料段56相互啮合并终止在其上。

所述第一主螺杆41a的出料段57和第二主螺杆41b的出料段57相互啮合。所述出料段57是纺垂形结构，位于主螺杆的末端并与所述传料段56相连，且所述出料段57从与传料段56相连的位置向末端，直径逐渐增大，从而使得第一主螺杆41a的出料段57和第二主螺杆41b的出料段57相互啮合并保持该直径，随后直径逐渐减小。

所述第一主螺杆41a和第二主螺杆41b从其前端到其末端分别依次为预混合段53、加热混合段54、传料段56和出料段57，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段52或连接段51，或同时设有绝热隔离段52和连接段51。

所述第一副螺杆42a和第二副螺杆42b从其前端到其末端分别依次为预混合段53、加热混合段54和输料段55，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段52或连接段51，或同时设有绝热隔离段52和连接段51。

所述各连接段51、绝热隔离段52、预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57为中空结构，其内部分别具有相互连通且同轴的轴腔61、轴腔62、轴腔63、轴腔64、轴腔65、轴腔66和轴腔67。

所述螺杆加热控温装置包括加热系统、温度补偿系统、测温系统和温度控制系统。所述加热控温装置的结构参见图4a、4b、图5a、5b。

所述加热系统包括第一主螺杆加热系统、第二主螺杆加热系统、第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统。

所述第一主螺杆加热系统和第二主螺杆加热系统分别包括至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第四加热电阻76、末端加热电阻77和通路70。所述通路70是由绝热绝缘材料制成的中空结构，其内部设置有与外界相连的多组加热电路，用于向位于通路70外侧并与其相互连接的各加热电阻供电。

所述第一主螺杆加热系统和第二主螺杆加热系统分别进一步包括至少1个第一加热变压电源73’、至少1个第二加热变压电源74’、第四加热变压电源76’和末端加热变压电源77’，上述各变压电源位于腔壳22a、22b和22外部分别通过各自的加热电路与至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第四加热电阻76、末端加热电阻77相互连接并分别向各自的加热电阻供电。

所述第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统分别包括至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第三加热电阻75和通路70。所述通路70是由绝热绝缘材料制成的中空结构，其内部设置有与外界相连的多组加热电路，用于向位于通路70外侧并与其相互连接的各加热电阻供电。

所述第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统分别进一步包括至少1个第一加热变压电源73’、至少1个第二加热变压电源74’和第三加热变压电源75’，上述各变压电源位于腔壳22a、22b和22外部分别通过各自的加热电路与至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第三加热电阻75相互连接并分别向各自的加热电阻供电。

所述温度补偿系统包括第一主螺杆温度补偿系统、第二主螺杆温度补偿系统、第一副螺杆温度补偿系统和第二副螺杆温度补偿系统。

所述各螺杆温度补偿系统分别包括至少1个温度补偿装置77和至少1个温度补偿变压电源77’，所述温度补偿变压电源77’通过电路与温度补偿装置77相连接并向其电阻供电。

所述测温系统包括第一主螺杆测温系统、第二主螺杆测温系统、第一副螺杆测温系统和第二副螺杆测温系统。所述各螺杆测温系统分别包括至少1个温度传感器78。

所述温度控制系统包括第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统和第二副螺杆温度控制系统。所述各螺杆温度控制系统分别包括加热控制单元79-1、温度补偿控制单元79-2、测温控制单元79-3和总控制单元79。

所述第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统和第二副螺杆温度控制系统的总控制单元分别为总控制单元79a、总控制单元79b、总控制单元79a’和总控制单元79b’，上述各总控制单元连接控制模块79’。

所述各螺杆的第一加热变压电源73’、第二加热变压电源74’、第三加热变压电源75’、第四加热变压电源76’和末端加热变压电源76’分别电连接加热控制单元79-1，并分别与其双向传输数据。所述各螺杆的温度补偿变压电源77’电连接温度补偿控制单元79-2，并与其双向传输数据。所述各螺杆的温度传感器78电连接测温控制单元79-3，并与其双向传输数据。所述第一主螺杆41a、第二主螺杆41b、第一副螺杆42a和第二副螺杆42b的加热控制单元79-1、温度补偿控制单元79-2、测温控制单元79-3分别电连接相应总控制单元79a、79b、79a’、79b’，并分别与其双向传输数据。所述各螺杆的加热系统中，所述通路70位于各轴腔轴心并依次穿过各轴腔。所述第一加热电阻73、第二加热电阻74、第三加热电阻75第四加热电阻76和末端加热电阻77分别位于轴腔63、轴腔64、轴腔65、轴腔66和轴腔67的内部，分别加热预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57。所述第一加热变压电源73’、第二加热变压电源74’、第三加热变压电源75’、第四加热变压电源76’和末端加热变压电源77’位于轴壳外部。所述第一主螺杆41a的第一加热电阻73、第二加热电阻74、第四加热电阻76分别与第一副螺杆42a的第一加热电阻73、第二加热电阻74、第三加热电阻温度相同，并且各加热电阻的温度从小到大依次为，第一加热电阻73、第二加热电阻74、第三加热电阻75和第四加热电阻76。所述第二主螺杆41b的第一加热电阻73、第二加热电阻74、第四加热电阻76分别与第二副螺杆42b的第一加热电阻73、第二加热电阻74、第三加热电阻温度相同，并且各加热电阻的温度从小到大依次为，第一加热电阻73、第二加热电阻74、第三加热电阻75和第四加热电阻76。所述第一主螺杆41a的末端加热电阻77和第二主螺杆41b的末端加热电阻76温度相等。所述加热系统至少包括2个第二加热电阻74，每一个第二加热电阻74分别通过各自的加热电路与其各自相对应的第二加热变压电源74’相连。所述各第二加热电阻74的温度相同，或者沿从第一电阻73向末端加热电阻76的方向上各第二加热电阻74的温度逐渐升高。所述温度补偿装置77为圆弧结构，环绕在所述内壳体22a、22b、22外侧，并紧贴其外表面，以与内壳体22a、22b、22进行热交换。所述温度补偿装置77由导热材料制成，被其电阻加热，电阻通过电路连接温度补偿变压电源77’。所述温度补偿装置77位于内壳体22a、22b、22外侧与绝热隔离段52相对应的位置，从而对绝热隔离段52处的物料加热。所述温度传感器78位于内壳体22a、22b、22外侧与所述预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57相对应的位置，以相应测量各混合段的温度。所述温度控制系统包括第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统、第二副螺杆温度控制系统和控制模块79’。所述温度控制系统的结构参见图6a、6b。

上述各螺杆温度控制系统分别包括加热控制单元79-1、温度补偿控制单元79-2、测温控制单元79-3、总控制单元79a、79b、79a’、79b’。所述各螺杆的加热控制单元79-1、温度补偿控制单元79-2、测温控制单元79-3分别电连接总控制单元79a、79b、79a’、79b’，并分别与其双向传输数据。

所述第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统和第二副螺杆温度控制系统的总控制单元79a、总控制单元79b、总控制单元79a’和总控制单元79b’分别连接控制模块79’。所述第一主螺杆41a和第二主螺杆41b的总控制单元79a和总控制单元79b分别读取预制数据，根据所述螺杆的至少1个预混合段53、至少1个加热混合段54、传料段56和出料段57所需温度以及至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第四加热电阻76、末端加热电阻77的各电阻值，确定各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至相应加热控制单元79-1。所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，打开并调整至少1个第一加热变压电源73’、至少1个第二加热变压电源74’、第四加热变压电源76’和末端加热变压电源77’的电压，从而通过相应加热电路对相应至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第四加热电阻76、末端加热电阻77供电。所述至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第四加热电阻76、末端加热电阻77在各自电压下通电，分别加热相应至少1个预混合段53、至少1个加热混合段54、传料段56和出料段57。所述第一副螺杆42a和第二副螺杆42b的总控制单元79a’和总控制单元79b’分别读取预制数据，根据所述螺杆的至少1个预混合段53、至少1个加热混合段54、和输料段55所需温度以及至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74和第三加热电阻75的各电阻值，确定各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至相应加热控制单元79-1。所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，打开并调整至少1个第一加热变压电源73’、至少1个第二加热变压电源74’和第三加热变压电源75’的电压，从而通过相应加热电路对相应至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74和第三加热电阻75。所述至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74和第三加热电阻75在各自电压下通电，分别加热相应至少1个预混合段53、至少1个加热混合段54和输料段55。所述各螺杆的总控制单元79读取预制数据，周期性传送测温指令给测温控制单元79-3。所述测温控制单元79-3在收到测温指令后，打开温度传感器78。所述温度传感器78位于内壳体23外部与各螺杆的混合段相对应的位置，读取各相应位置的温度，从而得到相应混合段的物料温度。所述温度传感器78将所测得物料温度数据传送至测温控制单元79-3，测温控制单元79-3将该物料温度数据相应传送至各螺杆的测温控制单元79-3。所述各螺杆的总控制单元79读取预制数据和测温控制单元79-3测得的物料温度，根据所述至少1个温度补偿装置77的电阻阻值，确定所需补偿电压，并将所得补偿电压数据传送至温度补偿控制单元79-2。所述温度补偿控制单元79-2根据所得补偿电压数据，打开并调整至少1个温度补偿变压电源77’的电压，从而通过相应电路对相应至少1个温度补偿装置77供电。所述至少1个温度补偿装置77在各电压下通电，分别加热内壳体23外侧与至少1个绝热隔离段52相对应的位置，从而对各绝热隔离段52处的物料加热。所述第一主螺杆41a和第二主螺杆41b的总控制单元79a和总控制单元79b读取预制数据和测温控制单元79-3测得的物料温度，根据至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第四加热电阻76、末端加热电阻77的各电阻值，调整各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至加热控制单元79-1。所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，调整至少1个第一加热变压电源73’、至少1个第二加热变压电源74’、第四加热变压电源76’和末端加热变压电源77’的电压。所述至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第四加热电阻76、末端加热电阻77在调整后的各自电压下通电，分别加热相应至少1个预混合段53、至少1个加热混合段54、传料段56和出料段57。所述第一副螺杆42a和第二副螺杆42b的总控制单元79a’和总控制单元79b’读取预制数据和测温控制单元79-3测得的物料温度，根据至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第三加热电阻75的各电阻值，调整各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至加热控制单元79-1。所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，调整至少1个第一加热变压电源73’、至少1个第二加热变压电源74’、第三加热变压电源75’的电压。所述至少1个第一加热电阻73、至少1个第二加热电阻74、第三加热电阻75在调整后的各自电压下通电，分别加热相应至少1个预混合段53、至少1个加热混合段54和输料段55。所述各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b’从各加热控制单元79-1处读取各加热电阻的加热电压，从而确定各个第一加热电阻73、第二加热电阻74、第三加热电阻75、第四加热电阻76和末端加热电阻77的电阻温度，该电阻温度为各加热电阻所加热的各预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57的理论加热温度。所述各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b’从各测温控制单元79-3处读取各段的物料温度，从而确定各预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57的物料温度。所述各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b’读取预制数据，确定各预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57所需温度。所述各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b’根据各预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57中任一混合段的加热温度T加、物料温度T物和所需温度T需，确定所需调整的加热温度T加和补偿温度T补，随后根据各加热电阻和各温度补偿装置的阻值，确定所需调整的该混合段所对应加热电阻的加热电压V加以及相应的温度补偿装置的补偿电压V补，从而调整该混合段的加热温度和补偿温度，最终调整该混合段的物料温度。所述该混合段的相应温度补偿装置为与该混合段相邻并且物料所流向的绝热隔离段所对应的温度补偿装置。所述该混合段的相应温度补偿装置为与该混合段相邻并且物料所流向的绝热隔离段所对应的温度补偿装置。所述总控制单元79a、79b、79a’、79b’首先比较各螺杆任一混合段的T物与T需：

1.如T物等于T需，进一步比较T需和T加：

1.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，以使得该混合段的T补等于T加；

1.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需+|T需-T加|；

1.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需-|T需-T加|；

2.如T物大于T需，所述总控制单元79a、79b、79a’、79b’读取预制数据，确定偏差Δ：

2.1如T物＜T需+Δ，进一步比较T需和T加：

2.1.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，使得T补＝T需-|T需-T加|；

2.1.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需；

2.1.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需-|T需-T加|；

2.2如T物＞T需+Δ，进一步比较T需和T加：

2.2.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，使得T补＝T需-2×|T需-T加|；

2.2.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需-|T需-T加|；

2.2.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需-2×|T需-T加|；

3.如T物小于T需，所述总控制单元79a、79b、79a’、79b’读取预制数据，确定偏差Δ：3.1如T物＞T需-Δ，进一步比较T需和T加：

3.1.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，使得T补＝T需+|T需-T加|；

3.1.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需+|T需-T加|；

3.1.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需；

3.2如T物＜T需-Δ，进一步比较T需和T加：

3.2.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，使得T补＝T需+2×|T需-T加|；

3.2.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需+2×|T需-T加|；

3.2.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需+|T需-T加|。

各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b周期性将各螺杆各混合段的各加热温度T加、物料温度T物和所需温度T需数据传输至控制模块79’。控制模块79’判断第一主螺杆41a的预混合段53、加热混合段54、传料段56的温度是否分别和第一副螺杆42a的预混合段53、加热混合段54、输料段55的温度一致，如果不一致，读取预置数据，按照上述调整方法，将第一主螺杆41a和第一副螺杆42a的各混合段的温度调节至预先确定的值，以保证二者各相应段的温度相等。同理，检查、判断并调整第二主螺杆41b和第二副螺杆42b的各相应段的温度。除此之外，控制模块79’从第一主螺杆41a的总控制单元79a和第二主螺杆41b的总控制单元79b处读取第一主螺杆41a的出料段57和第二主螺杆41b的出料段57的各加热温度T加、物料温度T物和所需温度T需数据，判断两个出料段57的温度是否一致，如果不一致，按照上述方法同理调整。

实施例二：

在实施例一的基础上，参考图1、图2a和2b以及图3，进一步阐述本发明的螺杆加热控温装置及其控温系统的详细实施方式。

所述挤出机螺杆包含第一主螺杆41a、第二主螺杆41b、第一副螺杆42a和第二副螺杆42b。

所述第一主螺杆41a和第二主螺杆41b分别包括3个连接段51、3个绝热隔离段52、1个预混合段53、2个加热混合段54、1个传料段56和1个出料段57；

所述第一主螺杆41a和第二主螺杆41b从其前端到其末端分别依次为预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b、传料段56和出料段57，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段52或连接段51，或同时设有绝热隔离段52和连接段51；

所述第一副螺杆42a和第二副螺杆42b分别包括3个连接段51、3个绝热隔离段52、1个预混合段53、2个加热混合段54和1个输料段55；

所述第一副螺杆42a和第二副螺杆42b从其前端到其末端分别依次为预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b和输料段55，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段52或连接段51，或同时设有绝热隔离段52和连接段51。

所述加热控制装置的结构参见图4a、4b和图5a、5b。

所述第一主螺杆加热系统和第二主螺杆加热系统分别具有1个第一加热电阻73、2个第二加热电阻74a、74b、1个第四加热电阻76、1个末端加热电阻77，上述加热电阻分别与1个第一加热变压电源73’、2个第二加热变压电源74a’、74b’、1个第四加热变压电源76’和末端加热变压电源77’相连，上述加热变压电源分别电连接所述加热控制单元79-1，并分别与其双向传输数据；

所述第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统分别具有1个第一加热电阻73、2个第二加热电阻74a、74b、1个第三加热电阻75，上述加热电阻分别与1个第一加热变压电源73’、2个第二加热变压电源74a’、74b’和1个第三加热变压电源75’相连，上述加热变压电源分别电连接所述加热控制单元79-1，并分别与其双向传输数据；

所述加热控制单元79-1分别在各螺杆的总控制单元79a、79a’、79b、79b’的控制下，关闭、打开各加热变压电源，或调节各加热变压电源的电压。

所述第一主螺杆温度补偿系统和第二主螺杆温度补偿系统分别具有第一温度补偿装置77a、第二温度补偿装置77b、第三温度补偿装置77c和第四温度补偿装置77d，上述温度补偿装置为由导热材料制成的圆环结构，分别环绕在所述内壳体22a、22b、22外侧与各绝热隔离段52、出料段77相对应的位置，并且紧贴其外表面沿从螺杆前端到末端的方向依次分布，以与内壳体22a、22b、22进行热交换；

所述第一主螺杆温度补偿系统和第二主螺杆温度补偿系统进一步包括第一温度补偿变压电源77a’、第二温度补偿变压电源77b’、第三温度补偿变压电源77c’和第四温度补偿加热变压电源77d’，上述各变压电源位于腔壳21外部分别通过各自电路与第一温度补偿装置77a、第二温度补偿装置77b、第三温度补偿装置77c和第四温度补偿装置77d相互连接并分别向各自的温度补偿装置的电阻供电；

所述第一温度补偿变压电源77a’、第二温度补偿变压电源77b’、第三温度补偿变压电源77c’和第四温度补偿加热变压电源77d’分别电连接温度补偿控制单元79-2，并分别与其双向传输数据；

所述第一副螺杆温度补偿系统和第二副螺杆温度补偿系统分别具有第一温度补偿装置77a、第二温度补偿装置77b和第三温度补偿装置77c，上述温度补偿装置为由导热材料制成的圆环结构，分别环绕在所述内壳体22a、22b、22外侧与各绝热隔离段52相对应的位置，并且紧贴其外表面沿从螺杆前端到末端的方向依次分布，以与内壳体22a、22b、22进行热交换；

所述第一副螺杆温度补偿系统和第二副螺杆温度补偿系统进一步包括第一温度补偿变压电源77a’、第二温度补偿变压电源77b’和第三温度补偿变压电源77c’，上述各变压电源位于腔壳21外部分别通过各自电路与第一温度补偿装置77a、第二温度补偿装置77b和第三温度补偿装置77c相互连接并分别向各自的温度补偿装置的电阻供电；

所述第一温度补偿变压电源77a’、第二温度补偿变压电源77b’和第三温度补偿变压电源77c’分别电连接温度补偿控制单元79-2，并分别与其双向传输数据。

所述第一主螺杆测温系统和第二主螺杆测温系统包括第一温度传感器78a、第二温度传感器78b、第三温度传感器78c和第四温度传感器78d，所述各温度传感器位于内壳体23外部与混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b和传料段56相对应的位置，用于测量上述各混合段的温度；

所述第一温度传感器78a、第二温度传感器78b、第三温度传感器78c、第四温度传感器78d分别电连接测温控制单元79-3，并分别与其双向传输数据；

所述第一副螺杆测温系统和第二副螺杆测温系统包括第一温度传感器78a、第二温度传感器78b、第三温度传感器78c和第四温度传感器78d，所述各温度传感器位于内壳体23外部与预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b和输料段55相对应的位置，用于测量上述各混合段的温度；

所述第一温度传感器78a、第二温度传感器78b、第三温度传感器78c、第四温度传感器78d分别电连接测温控制单元79-3，并分别与其双向传输数据。

所述温度控制系统包括第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统、第二副螺杆温度控制系统和控制模块79’。所述温度控制系统的结构参见图6a、6b。

上述各螺杆温度控制系统分别包括加热控制单元79-1、温度补偿控制单元79-2、测温控制单元79-3、总控制单元79a、79b、79a’、79b’。所述各螺杆的加热控制单元79-1、温度补偿控制单元79-2、测温控制单元79-3分别电连接总控制单元79a、79b、79a’、79b’，并分别与其双向传输数据。

所述第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统和第二副螺杆温度控制系统的总控制单元79a、总控制单元79b、总控制单元79a’和总控制单元79b’分别连接控制模块79’。

所述第一主螺杆41a和第二主螺杆41b的总控制单元79a和总控制单元79b分别读取预制数据，根据所述螺杆的预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b、传料段56和出料段57所需温度以及第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b、第四加热电阻76、末端加热电阻77的各电阻值，确定各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至相应加热控制单元79-1。

所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，打开并调整第一加热变压电源73’、第二加热变压电源74a’、第二加热变压电源74b’、第四加热变压电源76’和末端加热变压电源77’的电压，从而通过相应加热电路对相应第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b、第四加热电阻76、末端加热电阻77供电。

所述第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b、第四加热电阻76、末端加热电阻77在各自电压下通电，分别加热相应预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b、传料段56和出料段57。

所述第一副螺杆42a和第二副螺杆42b的总控制单元79a’和总控制单元79b’分别读取预制数据，根据所述螺杆的预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b、和输料段55所需温度以及第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b和第三加热电阻75的各电阻值，确定各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至相应加热控制单元79-1。

所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，打开并调整第一加热变压电源73’、第二加热变压电源74a’、第二加热变压电源74b’和第三加热变压电源75’的电压，从而通过相应加热电路对相应第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b和第三加热电阻75。

所述第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b和第三加热电阻75在各自电压下通电，分别加热相应预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b和输料段55。

所述各螺杆的总控制单元79读取预制数据，周期性传送测温指令给测温控制单元79-3。所述测温控制单元79-3在收到测温指令后，打开温度传感器78。

所述温度传感器78位于内壳体23外部与各螺杆的混合段相对应的位置，读取各相应位置的温度，从而得到相应混合段的物料温度。所述温度传感器78将所测得物料温度数据传送至测温控制单元79-3，测温控制单元79-3将该物料温度数据相应传送至各螺杆的测温控制单元79-3。

所述各螺杆的总控制单元79读取预制数据和测温控制单元79-3测得的物料温度，根据所述至少1个温度补偿装置77的电阻阻值，确定所需补偿电压，并将所得补偿电压数据传送至温度补偿控制单元79-2。

所述温度补偿控制单元79-2根据所得补偿电压数据，打开并调整至少1个温度补偿变压电源77’的电压，从而通过相应电路对相应至少1个温度补偿装置77供电。所述至少1个温度补偿装置77在各电压下通电，分别加热内壳体23外侧与至少1个绝热隔离段52相对应的位置，从而对各绝热隔离段52处的物料加热。

所述第一主螺杆41a和第二主螺杆41b的总控制单元79a和总控制单元79b读取预制数据和测温控制单元79-3测得的物料温度，根据第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b、第四加热电阻76、末端加热电阻77的各电阻值，调整各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至加热控制单元79-1。

所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，调整第一加热变压电源73’、第二加热变压电源74a’、第二加热变压电源74b’、第四加热变压电源76’和末端加热变压电源77’的电压。

所述第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b、第四加热电阻76、末端加热电阻77在调整后的各自电压下通电，分别加热相应预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b、传料段56和出料段57。

所述第一副螺杆42a和第二副螺杆42b的总控制单元79a’和总控制单元79b’读取预制数据和测温控制单元79-3测得的物料温度，根据述第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b、第三加热电阻75的各电阻值，调整各加热电阻所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至加热控制单元79-1。

所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，调整第一加热变压电源73’、第二加热变压电源74a’、第二加热变压电源74b’、第三加热变压电源75’的电压。

所述第一加热电阻73、第二加热电阻74a、第二加热电阻74b、第三加热电阻75在调整后的各自电压下通电，分别加热相应预混合段53、第一加热混合段54a、第二加热混合段54b和输料段55。

所述各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b’从各加热控制单元79-1处读取各加热电阻的加热电压，从而确定各个第一加热电阻73、第二加热电阻74、第三加热电阻75、第四加热电阻76和末端加热电阻77的电阻温度，该电阻温度为各加热电阻所加热的各预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57的理论加热温度。

所述各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b’从各测温控制单元79-3处读取各段的物料温度，从而确定各预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57的物料温度。

所述各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b’读取预制数据，确定各预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57所需温度。

所述各螺杆的总控制单元79a、79b、79a’、79b’根据各预混合段53、加热混合段54、输料段55、传料段56和出料段57中任一混合段的加热温度T加、物料温度T物和所需温度T需，确定所需调整的加热温度T加和补偿温度T补，随后根据各加热电阻和各温度补偿装置的阻值，确定所需调整的该混合段所对应加热电阻的加热电压V加以及相应的温度补偿装置的补偿电压V补，从而调整该混合段的加热温度和补偿温度，最终调整该混合段的物料温度。

所述该混合段的相应温度补偿装置为与该混合段相邻并且物料所流向的绝热隔离段所对应的温度补偿装置。

所述该混合段的相应温度补偿装置为与该混合段相邻并且物料所流向的绝热隔离段所对应的温度补偿装置。

所述总控制单元79a、79b、79a’、79b’首先比较任一混合段的T物与T需：

1.如T物等于T需，进一步比较T需和T加：

1.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，以使得该混合段的T补等于T加；

1.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需+|T需-T加|；

1.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需-|T需-T加|；

2.如T物大于T需，所述总控制单元79a、79b、79a’、79b’读取预制数据，确定偏差Δ：

2.1如T物＜T需+Δ，进一步比较T需和T加：

2.1.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，使得T补＝T需-|T需-T加|；

2.1.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需；

2.1.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需-|T需-T加|；

2.2如T物＞T需+Δ，进一步比较T需和T加：

2.2.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，使得T补＝T需-2×|T需-T加|；

2.2.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需-|T需-T加|；

2.2.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需-2×|T需-T加|；

3.如T物小于T需，所述总控制单元79a、79b、79a’、79b’读取预制数据，确定偏差Δ：

3.1如T物＞T需-Δ，进一步比较T需和T加：

3.1.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，使得T补＝T需+|T需-T加|；

3.1.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需+|T需-T加|；

3.1.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需；

3.2如T物＜T需-Δ，进一步比较T需和T加：

3.2.1如T需等于T加，调节该混合段的V补，使得T补＝T需+2×|T需-T加|；

3.2.2如T需大于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需+2×|T需-T加|；

3.2.3如T需小于T加，调节该混合段的V加，使得T加等于T需，同时调节该混合段的V补，使得T补＝T需+|T需-T加|。

实施例三：

在实施例二基础上，任选任一螺杆的第二混合段54a为例，详述加热及控温过程。

1、所述总控制单元79读取预制数据，根据所述螺杆的第二混合段54a所需温度以及第二加热电阻74a的电阻值，确定所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至加热控制单元79-1。

所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，打开并调整第二加热变压电源74a’的电压，从而通过相应加热电路对第二加热电阻74a供电，使得所述第二加热电阻74a加热第二混合段54a。

2、所述总控制单元79读取预制数据，周期性传送测温指令给测温控制单元79-3。所述测温控制单元79-3在收到测温指令后打开第二温度传感器78b，测量第二混合段54a的物料温度，并将所测得物料温度数据传送至测温控制单元79-3，测温控制单元79-3将该物料温度数据传送至测温控制单元79-3。

3、所述总控制单元79从加热控制单元79-1处读取第二加热电阻74a的加热电压，从而确定第二加热电阻74a的电阻温度，该电阻温度为第二混合段54a的理论加热温度。

所述总控制单元79从测温控制单元79-3处读取第二温度传感器78b测得的物料温度，从而确定第二混合段54a的物料温度。

所述总控制单元79读取预制数据，确定第二混合段54a所需温度。

所述总控制单元79根据第二混合段54a的加热温度T加、物料温度T物和所需温度T需，确定所需调整的加热温度T加和补偿温度T补，随后根据加热电阻和温度补偿装置的阻值，确定所需调整的第二加热电阻54a的加热电压V加以及第二温度补偿装置77b的补偿电压V补。

其中，确定所需调整的加热温度T加和补偿温度T补的方式如实施例二所述。

4、所述总控制单元79根据所得的补偿温度T补以及第二温度补偿装置77b的电阻阻值，确定补偿电压数据，并将所得补偿电压数据传送至温度补偿控制单元79-2。

所述温度补偿控制单元79-2根据所得补偿电压数据，打开并调整第二温度补偿变压电源77b’的电压，从而使得第二温度补偿装置77b加热内壳体23外侧与绝热隔离段52相对应的位置，该绝热隔离段52位于第二混合段54a和54b之间，从而对该绝热隔离段52处的物料加热，并补偿第二混合段54a的物料温度。

5、所述总控制单元79根据所得的加热温度T加以及第二加热电阻74a的电阻值，调整所需加热电压，并将所得加热电压数据传送至加热控制单元79-1。

所述加热控制单元79-1根据所得加热电压数据，调整第二加热变压电源74a’的电压，从而使得第二加热电阻74a加热第二混合段54a。

通过上述方式，总控制单元79不断监测各混合段的物料温度，一旦实际的温度与所需温度由偏差，就会按照上述过程采集数据并根据预制数据，确定调整方式和参数，并通过补偿与加热双重调节的方式，快速、准确及有效的调整该混合段的物料温度，从而有效的控制物料温度并避免滞后调节。

上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

Claims (10)

1.一种双混合区挤出机螺杆加热控温装置，其特征在于，包括加热系统、温度补偿系统、测温系统和温度控制系统；

所述挤出机螺杆包括第一螺杆组和第二螺杆组，二者分别位于第一内腔壳(22a)和第二内腔壳(22b)所围成的第一混合腔(23a)和第二混合腔(23b)中；

所述第一螺杆组和第二螺杆组都包含一个主螺杆和一个副螺杆，二者相互啮合；

所述第一螺杆组的第一主螺杆(41a)和第二螺杆组的第二主螺杆(41b)的结构相同；

所述第一螺杆组的第一副螺杆(42a)和第二螺杆组的第二副螺杆(42b)的结构相同；

所述加热系统包括第一主螺杆加热系统、第二主螺杆加热系统、第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统；

所述第一主螺杆加热系统和第二主螺杆加热系统分别包括至少1个第一加热电阻(73)、至少1个第二加热电阻(74)、第四加热电阻(76)、末端加热电阻(77)和通路(70)；

所述第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统分别包括至少1个第一加热电阻(73)、至少1个第二加热电阻(74)、第三加热电阻(75)和通路(70)；

所述通路(70)是由绝热绝缘材料制成的中空结构，其内部设置有与外界相连的多组加热电路，用于向位于通路(70)外侧并与其相互连接的各加热电阻供电；

所述第一主螺杆加热系统和第二主螺杆加热系统分别进一步包括至少1个第一加热变压电源(73’)、至少1个第二加热变压电源(74’)、第四加热变压电源(76’)和末端加热变压电源(77’)，上述各变压电源位于腔壳(22a、22b和22)外部分别通过各自的加热电路与至少1个第一加热电阻(73)、至少1个第二加热电阻(74)、第四加热电阻(76)、末端加热电阻(77)相互连接并分别向各自的加热电阻供电；

所述第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统分别进一步包括至少1个第一加热变压电源(73’)、至少1个第二加热变压电源(74’)和第三加热变压电源(75’)，上述各变压电源位于腔壳(22a、22b和22)外部分别通过各自的加热电路与至少1个第一加热电阻(73)、至少1个第二加热电阻(74)、第三加热电阻(75)相互连接并分别向各自的加热电阻供电；

所述温度补偿系统包括第一主螺杆温度补偿系统、第二主螺杆温度补偿系统、第一副螺杆温度补偿系统和第二副螺杆温度补偿系统；

所述各螺杆温度补偿系统分别包括至少1个温度补偿装置(77)和至少1个温度补偿变压电源(77’)，所述温度补偿变压电源(77’)通过电路与温度补偿装置(77)相连接并向其电阻供电；

所述测温系统包括第一主螺杆测温系统、第二主螺杆测温系统、第一副螺杆测温系统和第二副螺杆测温系统；

所述各螺杆测温系统分别包括至少1个温度传感器(78)；

所述温度控制系统包括第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统和第二副螺杆温度控制系统；

所述各螺杆温度控制系统分别包括加热控制单元(79-1)、温度补偿控制单元(79-2)、测温控制单元(79-3)和总控制单元(79)；

所述第一主螺杆温度控制系统、第二主螺杆温度控制系统、第一副螺杆温度控制系统和第二副螺杆温度控制系统的总控制单元分别为总控制单元(79a)、总控制单元(79b)、总控制单元(79a’)和总控制单元(79b’)，上述各总控制单元连接控制模块(79’)；

所述各螺杆的第一加热变压电源(73’)、第二加热变压电源(74’)、第三加热变压电源(75’)、第四加热变压电源(76’)和末端加热变压电源(76’)分别电连接加热控制单元(79-1)，并分别与其双向传输数据；

所述各螺杆的温度补偿变压电源(77’)电连接温度补偿控制单元(79-2)，并与其双向传输数据；

所述各螺杆的温度传感器(78)电连接测温控制单元(79-3)，并与其双向传输数据；

所述第一主螺杆(41a)、第二主螺杆(41b)、第一副螺杆(42a)和第二副螺杆(42b)的加热控制单元(79-1)、温度补偿控制单元(79-2)、测温控制单元(79-3)分别电连接相应总控制单元(79a、79b、79a’、79b’)，并分别与其双向传输数据。

2.如权利要求1所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述第一主螺杆(41a)和第二主螺杆(41b)分别包含连接段(51)、绝热隔离段(52)、预混合段(53)、加热混合段(54)、传料段(56)和出料段(57)；

所述第一副螺杆(42a)和第二副螺杆(42b)分别包含连接段(51)、绝热隔离段(52)、预混合段(53)、加热混合段(54)和输料段(55)；

所述绝热隔离段(52)是由绝热材料制成的螺纹结构，所述预混合段(53)、加热混合段(54)、输料段(55)、传料段(56)和出料段(57)是由导热材料制成的螺纹结构；

所述第一主螺杆(41a)和第一副螺杆(42a)的各相应连接段(51)、各相应绝热隔离段(52)、各相应预混合段(53)、各相应加热混合段(54)相互啮合；

所述第二主螺杆(41b)和第二副螺杆(42b)的各相应连接段(51)、各相应绝热隔离段(52)、各相应预混合段(53)、各相应加热混合段(54)相互啮合；

所述第一副螺杆(42a)的输料段(55)逐渐变细，与第一主螺杆(41a)逐渐变粗的传料段(56)相互啮合并终止在其上；

所述第二副螺杆(42b)的输料段(55)末端逐渐变细，与第二主螺杆(41b)逐渐变粗的传料段(56)相互啮合并终止在其上；

所述第一主螺杆(41a)的出料段(57)和第二主螺杆(41b)的出料段(57)相互啮合。

所述出料段(57)是纺垂形结构，位于主螺杆的末端并与所述传料段(56)相连，且所述出料段(57)从与传料段(56)相连的位置向末端，直径逐渐增大，从而使得第一主螺杆(41a)的出料段(57)和第二主螺杆(41b)的出料段(57)相互啮合并保持该直径，随后直径逐渐减小；

所述第一主螺杆(41a)和第二主螺杆(41b)从其前端到其末端分别依次为预混合段(53)、加热混合段(54)、传料段(56)和出料段(57)，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段(52)或连接段(51)，或同时设有绝热隔离段(52)和连接段(51)；

所述第一副螺杆(42a)和第二副螺杆(42b)从其前端到其末端分别依次为预混合段(53)、加热混合段(54)和输料段(55)，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段(52)或连接段(51)，或同时设有绝热隔离段(52)和连接段(51)；

所述各连接段(51)、绝热隔离段(52)、预混合段(53)、加热混合段(54)、输料段(55)、传料段(56)和出料段(57)为中空结构，其内部分别具有相互连通且同轴的轴腔(61)、轴腔(62)、轴腔(63)、轴腔(64)、轴腔(65)、轴腔(66)和轴腔(67)。

3.如权利要求2所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述通路(70)位于各轴腔轴心并依次穿过各轴腔；

所述第一加热电阻(73)、第二加热电阻(74)、第三加热电阻(75)第四加热电阻(76)和末端加热电阻(77)分别位于轴腔(63)、轴腔(64)、轴腔(65)、轴腔(66)和轴腔(67)的内部，分别加热预混合段(53)、加热混合段(54)、输料段(55)、传料段(56)和出料段(57)；

所述第一加热变压电源(73’)、第二加热变压电源(74’)、第三加热变压电源(75’)、第四加热变压电源(76’)和末端加热变压电源(77’)位于轴壳外部。

4.如权利要求3所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述第一主螺杆(41a)的第一加热电阻(73)、第二加热电阻(74)、第四加热电阻(76)分别与第一副螺杆(42a)的第一加热电阻(73)、第二加热电阻(74)、第三加热电阻温度相同，并且各加热电阻的温度从小到大依次为，第一加热电阻(73)、第二加热电阻(74)、第三加热电阻(75)和第四加热电阻(76)；

所述第二主螺杆(41b)的第一加热电阻(73)、第二加热电阻(74)、第四加热电阻(76)分别与第二副螺杆(42b)的第一加热电阻(73)、第二加热电阻(74)、第三加热电阻温度相同，并且各加热电阻的温度从小到大依次为，第一加热电阻(73)、第二加热电阻(74)、第三加热电阻(75)和第四加热电阻(76)；

所述第一主螺杆(41a)的末端加热电阻(77)和第二主螺杆(41b)的末端加热电阻(76)温度相等；

所述加热系统至少包括2个第二加热电阻(74)，每一个第二加热电阻(74)分别通过各自的加热电路与其各自相对应的第二加热变压电源(74’)相连；

所述各第二加热电阻(74)的温度相同，或者沿从第一电阻(73)向末端加热电阻(76)的方向上各第二加热电阻(74)的温度逐渐升高。

5.如权利要求2所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述温度补偿装置(77)为圆弧结构，环绕在所述内壳体(22a、22b、22)外侧，并紧贴其外表面，以与内壳体(22a、22b、22)进行热交换；

所述温度补偿装置(77)由导热材料制成，被其电阻加热，电阻通过电路连接温度补偿变压电源(77’)；

所述温度补偿装置(77)位于内壳体(22a、22b、22)外侧与绝热隔离段(52)相对应的位置，从而对绝热隔离段(52)处的物料加热。

6.如权利要求2所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述温度传感器(78)位于内壳体(22a、22b、22)外侧与所述预混合段(53)、加热混合段(54)、输料段(55)、传料段(56)和出料段(57)相对应的位置，以相应测量各混合段的温度。

7.如权利要求2所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述第一主螺杆(41a)和第二主螺杆(41b)分别包括3个连接段(51)、3个绝热隔离段(52)、1个预混合段(53)、2个加热混合段(54)、1个传料段(56)和1个出料段(57)；

所述第一主螺杆(41a)和第二主螺杆(41b)从其前端到其末端分别依次为预混合段(53)、第一加热混合段(54a)、第二加热混合段(54b)、传料段(56)和出料段(57)，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段(52)或连接段(51)，或同时设有绝热隔离段(52)和连接段(51)；

所述第一副螺杆(42a)和第二副螺杆(42b)分别包括3个连接段(51)、3个绝热隔离段(52)、1个预混合段(53)、2个加热混合段(54)和1个输料段(55)；

所述第一副螺杆(42a)和第二副螺杆(42b)从其前端到其末端分别依次为预混合段(53)、第一加热混合段(54a)、第二加热混合段(54b)和输料段(55)，上述各段中任意二者之间设设有绝热隔离段(52)或连接段(51)，或同时设有绝热隔离段(52)和连接段(51)。

8.如权利要求7所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述第一主螺杆加热系统和第二主螺杆加热系统分别具有1个第一加热电阻(73)、2个第二加热电阻(74a、74b)、1个第四加热电阻(76)、1个末端加热电阻(77)，上述加热电阻分别与1个第一加热变压电源(73’)、2个第二加热变压电源(74a’、74b’)、1个第四加热变压电源(76’)和末端加热变压电源(77’)相连，上述加热变压电源分别电连接所述加热控制单元(79-1)，并分别与其双向传输数据；

所述第一副螺杆加热系统和第二副螺杆加热系统分别具有1个第一加热电阻(73)、2个第二加热电阻(74a、74b)、1个第三加热电阻(75)，上述加热电阻分别与1个第一加热变压电源(73’)、2个第二加热变压电源(74a’、74b’)和1个第三加热变压电源(75’)相连，上述加热变压电源分别电连接所述加热控制单元(79-1)，并分别与其双向传输数据；

所述加热控制单元(79-1)分别在各螺杆的总控制单元(79a、79a’、79b、79b’)的控制下，关闭、打开各加热变压电源，或调节各加热变压电源的电压。

9.如权利要求7所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述第一主螺杆温度补偿系统和第二主螺杆温度补偿系统分别具有第一温度补偿装置(77a)、第二温度补偿装置(77b)、第三温度补偿装置(77c)和第四温度补偿装置(77d)，上述温度补偿装置为由导热材料制成的圆环结构，分别环绕在所述内壳体(22a、22b、22)外侧与各绝热隔离段(52)、出料段(77)相对应的位置，并且紧贴其外表面沿从螺杆前端到末端的方向依次分布，以与内壳体(22a、22b、22)进行热交换；

所述第一主螺杆温度补偿系统和第二主螺杆温度补偿系统进一步包括第一温度补偿变压电源(77a’)、第二温度补偿变压电源(77b’)、第三温度补偿变压电源(77c’)和第四温度补偿加热变压电源(77d’)，上述各变压电源位于腔壳(21)外部分别通过各自电路与第一温度补偿装置(77a)、第二温度补偿装置(77b)、第三温度补偿装置(77c)和第四温度补偿装置(77d)相互连接并分别向各自的温度补偿装置的电阻供电；

所述第一温度补偿变压电源(77a’)、第二温度补偿变压电源(77b’)、第三温度补偿变压电源(77c’)和第四温度补偿加热变压电源(77d’)分别电连接温度补偿控制单元(79-2)，并分别与其双向传输数据；

所述第一副螺杆温度补偿系统和第二副螺杆温度补偿系统分别具有第一温度补偿装置(77a)、第二温度补偿装置(77b)和第三温度补偿装置(77c)，上述温度补偿装置为由导热材料制成的圆环结构，分别环绕在所述内壳体(22a、22b、22)外侧与各绝热隔离段(52)相对应的位置，并且紧贴其外表面沿从螺杆前端到末端的方向依次分布，以与内壳体(22a、22b、22)进行热交换；

所述第一副螺杆温度补偿系统和第二副螺杆温度补偿系统进一步包括第一温度补偿变压电源(77a’)、第二温度补偿变压电源(77b’)和第三温度补偿变压电源(77c’)，上述各变压电源位于腔壳(21)外部分别通过各自电路与第一温度补偿装置(77a)、第二温度补偿装置(77b)和第三温度补偿装置(77c)相互连接并分别向各自的温度补偿装置的电阻供电；

所述第一温度补偿变压电源(77a’)、第二温度补偿变压电源(77b’)和第三温度补偿变压电源(77c’)分别电连接温度补偿控制单元(79-2)，并分别与其双向传输数据。

10.如权利要求7所述的螺杆加热控温装置，其特征在于，所述第一主螺杆测温系统和第二主螺杆测温系统包括第一温度传感器(78a)、第二温度传感器(78b)、第三温度传感器(78c)和第四温度传感器(78d)，所述各温度传感器位于内壳体(23)外部与混合段(53)、第一加热混合段(54a)、第二加热混合段(54b)和传料段(56)相对应的位置，用于测量上述各混合段的温度；

所述第一温度传感器(78a)、第二温度传感器(78b)、第三温度传感器(78c)、第四温度传感器(78d)分别电连接测温控制单元(79-3)，并分别与其双向传输数据；

所述第一副螺杆测温系统和第二副螺杆测温系统包括第一温度传感器(78a)、第二温度传感器(78b)、第三温度传感器(78c)和第四温度传感器(78d)，所述各温度传感器位于内壳体(23)外部与混合段(53)、第一加热混合段(54a)、第二加热混合段(54b)和输料段(55)相对应的位置，用于测量上述各混合段的温度；

所述第一温度传感器(78a)、第二温度传感器(78b)、第三温度传感器(78c)、第四温度传感器(78d)分别电连接测温控制单元(79-3)，并分别与其双向传输数据。

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