CN106442219B - 一种螺杆挤出机流场特性测试设备 - Google Patents

一种螺杆挤出机流场特性测试设备 Download PDF

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Abstract

一种螺杆挤出机流场特性测试设备，包括采集控制器、可控显示装置和流场测试筒，所述流场测试筒包括机筒和检测装置，所述检测装置可活动地设在所述机筒内，所述检测装置与所述采集控制器电连接，所述采集控制器与所述可控显示装置电连接。本发明提供的螺杆挤出机流场特性测试设备有益效果为：本发明可以采集螺杆挤出机内物料不同状态下的物理特性，全面有效的对机筒内物料的速度、温度、压力、剪切力和粘度等流场特性信息进行采集，并且检测装置可以在机筒内实现不同位置、不同深度的位移，在测试过程中，可以测试多组不同位置、不同深度的实时流场数据，从而实现螺杆挤出机在挤出机过程中流场特性的准确测试。

Description

一种螺杆挤出机流场特性测试设备
技术领域
本发明涉及一种螺杆挤出机流场特性测试设备。
背景技术
目前塑机工业，螺杆挤出机占比约为15-30％，越来越多的螺杆挤出机走向世界舞台，研究螺杆机挤出机，首先需要知道螺杆挤出机挤出过程中的物料特性变化，如何精确测量物料在螺杆挤出机中的物料特性及其流场参数就显得极为重要，也为进一步研究螺杆挤出机特性，提高螺杆挤出机挤出性能打下重要基础。然而目前国内外并没有相关测试系统的相关研究报道，因此设计一种螺杆挤出机流场特性测试设备，对国内塑机发展有着一定意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种能够精确的测试螺杆挤出机在挤出过程中，螺杆各个部位以及流场任意位置的流场数据的螺杆挤出机流场特性测试设备。
按照本发明提供的螺杆挤出机流场特性测试设备采用的主要技术方案为：包括采集控制器、可控显示装置和流场测试筒，所述流场测试筒包括机筒和检测装置，所述检测装置可活动地设在所述机筒内，所述检测装置与所述采集控制器电连接，所述采集控制器与所述可控显示装置电连接，所述机筒的长度为30cm-3000cm。
本发明提供的螺杆挤出机流场特性测试设备还采用如下附属技术方案：
所述机筒内壁设有滑槽，所述滑槽内设有活动条，所述活动条可滑动地卡装在所述滑槽内，所述检测装置设在所述活动条上，还包括驱动所述活动条沿所述滑槽滑动的驱动装置。
所述驱动装置包括设在所述机筒上的电机和由所述电机驱动的齿轮，所述活动条上设有齿条部，所述齿条部与所述齿轮啮合。
所述活动条上设有安装座，所述安装座内设有平台控制器，所述平台控制器与所述采集控制器电连接，所述安装座上设有伸缩装置，所述伸缩装置与所述平台控制器电连接，所述检测装置设在所述伸缩装置上。
所述检测装置外侧设有防护罩，所述防护罩上设有过料通道。
所述安装座上设有螺杆探测装置，所述螺杆探测装置与所述平台控制器电连接。
所述滑槽与所述机筒的轴线平行；所述活动条的长度至少为所述机筒长度的2倍。
所述采集控制器包括：信息采集单元、信息存储单元、数据处理单元、供电电源和信息共享单元。
所述检测装置为速度传感器、温度传感器、压力传感器、剪切力传感器和粘度传感器中的至少一种或多种。
所述活动条中设有过线通道，所述过线通道内设有连接所述安装座与所述采集控制器的导线。
按照本发明提供的螺杆挤出机流场特性测试设备与现有技术相比具有如下优点：本发明可以采集螺杆挤出机内物料不同状态下的物理特性，全面有效地对机筒内物料的速度、温度、压力、剪切力和粘度等流场特性信息进行采集，并且检测装置可以在机筒内实现不同位置、不同深度的位移，在测试过程中，可以测试多组不同位置、不同深度的实时流场数据，从而实现螺杆挤出机在挤出机过程中流场特性的准确测试。
附图说明
图1是本发明中机筒纵向截面后的结构示意图。
图2是本发明中机筒的横向截面示意图。
图3是本发明中活动条与安装座组装后的截面示意图。
图4是本发明中沿机筒A-A展开后的结构示意图。
具体实施方式
参见图1至图4，按照本发明提供的螺杆挤出机流场特性测试设备实施例，包括采集控制器2、可控显示装置1和流场测试筒，所述流场测试筒包括机筒3和检测装置4，所述检测装置4可活动地设在所述机筒3内，所述检测装置4与所述采集控制器2电连接，所述采集控制器2与所述可控显示装置1电连接，所述机筒的长度为30cm-3000cm，本实施例优选为500cm。本发明通过机筒3内可活动的检测装置4，能够有效测试螺杆挤出机挤出过程中各种流程特性的参数，能够精确地测试螺杆挤出机在挤出过程中螺杆各个部位以及流场任意位置的流场数据，对塑机的发展有着深远的意义。
参见图1至图4，根据本发明上述的实施例，所述机筒3内壁设有滑槽31，所述滑槽31内设有活动条5，所述活动条5可滑动地卡装在所述滑槽31内，所述检测装置4设在所述活动条5上，还包括驱动所述活动条5沿所述滑槽31滑动的驱动装置6。检测装置4通过上述方式可活动地设在机筒3内，方便了驱动装置6的安装，活动条5不仅可以带动检测装置4在移动时，而且将滑槽31填充，防止检测过程中物流进入滑槽31，影响产品性能及检测效果。所述滑槽31为5条并均匀设在所述机筒3内壁上。
参见图1和图4，根据本发明上述的实施例，所述驱动装置6包括设在所述机筒3上的电机(图中未示出)和由所述电机驱动的齿轮(图中未示出)，所述活动条5上设有齿条部，所述齿条部与所述齿轮啮合。上述驱动装置6结构简单、部件少、装配方便、生产成本低，并且采用上述结构容易控制活动条5的位移长度，齿轮不能与活动条上齿条部之外的部分啮合，即实现限位。
参见图1和图3，根据本发明上述的实施例，所述活动条5上设有安装座7，所述安装座7内设有平台控制器71，所述平台控制器71与所述采集控制器2电连接，所述安装座7上设有伸缩装置72，所述伸缩装置72与所述平台控制器71电连接，所述检测装置4设在所述伸缩装置72上。伸缩装置72的设置，使得检测装置4能够在工作时伸出滑槽31，非工作时缩回滑槽31，防止螺杆撞击检测装置4而造成损坏，并且使得测试的检测装置4能够沿着机筒3径向移动，对机筒3的物料进行不同深度的检测。
参见图3，根据本发明上述的实施例，所述检测装置4外侧设有防护罩8，所述防护罩8上设有过料通道81。防护罩8随检测装置4一同伸缩，检测装置4通过检测过料通道81内的物料得出相应的检测数据，该种防护罩8在不影响检测装置4正常工作的情况下，对其进行防护，防止检测装置4受到螺杆上的螺棱或物料的撞击而损坏或损伤，有助于提高本发明的使用寿命及检测精度。
参见图3，根据本发明上述的实施例，所述安装座7上设有螺杆探测装置9，所述螺杆探测装置9与所述平台控制器71电连接。螺杆探测装置9用于探测螺杆上的螺棱是否到达螺槽的底面，并将测试数据反馈给平台控制器71，平台控制器71通过上述数据控制伸缩装置72的伸缩幅度，防止螺杆撞击检测装置4而造成损坏，上述结构有助于提高本发明数据的精度。
参见图1、图2和图4，根据本发明上述的实施例，所述滑槽31与所述机筒3的轴线平行；检测装置4随活动条5能够沿着机筒3轴向移动，对机筒3的物料进行不同位置的检测。所述活动条5的长度至少为所述机筒3长度的2倍。本实施例中的活动条5的长度为机筒3长度的2倍。保证活动条5在滑动时能够实时遮挡滑槽31，防止物料进入滑槽31。
参见图1，根据本发明上述的实施例，所述采集控制器2包括：信息采集单元、信息存储单元、数据处理单元、供电电源、USB端口和信息共享单元。采集控制器2具有采集、控制、数据处理一体化功能，通过机筒3内的检测装置4采集机筒3内物料的速度、温度、压力、剪切力和粘度等信息，能够对整个设备进行操作控制，并对采集的信息进行相应的数据化处理。通过可控显示装置1能够可视化地操纵采集控制器2；所述信息采集单元采集检测装置4检测到的机筒3内物料的速度、温度、压力、剪切力和粘度等流场特性信息；所述信息存储单元用于保存信息采集单元采集的挤出机流场特性信息；所述数据处理单元用于对保存在信息存储单元的信息进行简单的数据处理，使其能显示出整个挤出过程中的速度、温度、压力、剪切力和粘度等信息变化情况；所述供电电源为本发明供电；所述USB端口用于连接可控显示装置1与采集控制器2配合使用，便于采集控制器2可视化操作。可控显示装置1用于显示测试过程中的基本信息，包括螺杆挤出机的基本参数信息，各个测试参数的变化过程，操作显示等。采集控制器2所存储的信息可以通过可触控可控显示装置1显示，例如通过屏幕选择显示测试过程中某一时间段或测试全程的温度、压力、速度、粘度等信息的变化。通过可控显示装置1操作采集控制器2，修改螺杆挤出机测试样机的基本参数信息，例如功率，螺杆类型等，确定安装座7的工作数量，修改测试过程的测试位置、测试深度、起始、终止时间，或是实时暂停测试，开始测试，终止测试等。
参见图1至图4，根据本发明上述的实施例，所述检测装置4为速度传感器、温度传感器、压力传感器、剪切力传感器和粘度传感器中的至少一种或多种。本实施例中的检测装置4为多个，并且包括速度传感器、温度传感器、压力传感器、剪切力传感器和粘度传感器。不同功能类型的传感器可置于不同的活动条5上，也可根据需要置于同一活动条5上。本发明可以采集螺杆挤出机内物料不同状态下的物理特性，全面有效地对机筒3内物料的速度、温度、压力、剪切力和粘度等流场特性信息进行采集，在测试过程中，可以测试多组不同位置、不同深度的实时流场数据，从而实现螺杆挤出机在挤出机过程中流场特性的准确测试。
参见图1，根据本发明上述的实施例，所述活动条5中设有过线通道(图中未示出)，所述过线通道内设有连接所述安装座7与所述采集控制器2的导线。该种接线方式结构简单、装配方便、使用寿命长。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：包括采集控制器、可控显示装置和流场测试筒，所述流场测试筒包括机筒和检测装置，所述检测装置可活动地设在所述机筒内，所述检测装置与所述采集控制器电连接，所述采集控制器与所述可控显示装置电连接，所述机筒的长度为30cm-3000cm；
其中，所述机筒内壁设有滑槽，所述滑槽内设有活动条，所述活动条可滑动地卡装在所述滑槽内，所述检测装置设在所述活动条上，还包括驱动所述活动条沿所述滑槽滑动的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：所述驱动装置包括设在所述机筒上的电机和由所述电机驱动的齿轮，所述活动条上设有齿条部，所述齿条部与所述齿轮啮合。
3.根据权利要求1所述的螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：所述活动条上设有安装座，所述安装座内设有平台控制器，所述平台控制器与所述采集控制器电连接，所述安装座上设有伸缩装置，所述伸缩装置与所述平台控制器电连接，所述检测装置设在所述伸缩装置上。
4.根据权利要求3所述的螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：所述检测装置外侧设有防护罩，所述防护罩上设有过料通道。
5.根据权利要求3所述的螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：所述安装座上设有螺杆探测装置，所述螺杆探测装置与所述平台控制器电连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：所述滑槽与所述机筒的轴线平行；所述活动条的长度至少为所述机筒长度的2倍。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：所述采集控制器包括：信息采集单元、信息存储单元、数据处理单元、供电电源和信息共享单元。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：所述检测装置为速度传感器、温度传感器、压力传感器、剪切力传感器和粘度传感器中的至少一种。
9.根据权利要求3所述的螺杆挤出机流场特性测试设备，其特征在于：所述活动条中设有过线通道，所述过线通道内设有连接所述安装座与所述采集控制器的导线。
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