CN116252464B - 一种取向pvc-o管材取向过程控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取向PVC‑O管材取向过程控制系统及控制方法，属于塑料成型技术领域，包括管材取向装置、尺寸监测器和数据库；管材取向装置包括辐射加热器、扩张模具和布置在扩张模具表面的若干个独立密封区块；控制方法包括：原料坯管包覆在扩张模具的表面在轴向和径向两个方向形成取向；尺寸监测器监测各点的壁厚，生成取向阶段的壁厚变化曲线，调整辐射加热器的辐射角度与辐射能；尺寸监测器监测各位置的直径，生成取向阶段的直径变化曲线，调整对应位置独立密封区块的有压流体的压力；管材生产合格。本发明对PVC‑O管材取向过程壁厚及直径进行监测与靶向调整，实现PVC‑O管材的精准取向成型。

Description

一种取向PVC-O管材取向过程控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及塑料成型技术领域，尤其是一种取向PVC-O管材取向过程控制系统及控制方法。

背景技术

取向聚氯乙烯（PVC-O）管材的加工工艺路线主要有两种：“一步法”在线工艺和“两步法”离线工艺。一步法工艺即一步成型，从混配料进入挤出机及模具生成原料坯管，坯管在线连续（不切断）经过双轴拉伸成为取向管材；两步法工艺分两步成型，第一步从混配料进入挤出机及模具生成原料坯管，坯管被切割成一定长度的管段，第二步为将坯管管段两端密封，充入高温高压流体，坯管受内压膨胀成为取向管材。

目前，这两种工艺路线制得的取向管材壁厚分布主要取决于原料坯管的壁厚分布水平，在取向过程中对管材壁厚没有有效的测量手段和调整方法。并且，管材直径主要取决于已有模具的尺寸，在取向过程中，也没用对管材直径的有效测量手段和调整方法。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种取向PVC-O管材取向过程控制系统及控制方法，对PVC-O管材取向过程壁厚及直径进行监测与靶向调整，实现PVC-O管材的精准取向成型。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：包括管材取向装置、尺寸监测器和数据库；

所述管材取向装置包括辐射加热器、扩张模具和布置在扩张模具表面的若干个独立密封区块；

所述数据库储存PVC-O管材取向过程中各点的壁厚标准值和各位置的直径标准值。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述扩张模具包括导向段、扩张段和平直段；所述导向段的外表面为管状结构，其外径与原料坯管内径过盈配合；所述扩张段的外表面为锥台结构，连接导向段与平直段；所述平直段的外表面为管状结构，其外径与PVC-O管材内径相同。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述独立密封区块排布成矩阵式均匀设置在扩张段全段和与扩张段连接的平直段前段；每列独立密封区块沿扩张模具轴向设置；所述独立密封区块包括设置在扩张模具内部的底面、设置在扩张模具外表面的腔室和连接底面与腔室的侧壁；所述腔室的中心设置第一圆孔，腔室的上表面设置若干个凹面，边缘设置凸起；所述底面中心设置第二圆孔；每列独立密封区块的底面处于一个平面；所述独立密封区块内部为压力池；所述底面外侧设置管路，管路通过若干个支管路连接至第二圆孔，支管路上设置分流器。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述辐射加热器设置在扩张模具外侧，角度能够调节。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述尺寸监测器为毫米波雷达探测器。

一种取向PVC-O管材取向过程控制方法，包括以下步骤：

S1、原料坯管包覆在扩张模具的表面，依次通过导向段、扩张段和平直段，原料坯管管壁材料在轴向和径向两个方向拉伸后形成取向；

S2、尺寸监测器监测坯管取向过程中各点的壁厚，生成取向阶段的壁厚变化曲线，并通过与数据库中的各点的壁厚标准值对比，调整辐射加热器的辐射角度与辐射能；

S3、尺寸监测器监测坯管取向过程中各位置的直径，生成取向阶段的直径变化曲线，并通过与数据库中的各位置的直径标准值对比，调整对应位置独立密封区块的有压流体的压力；

S4、处于扩张模具的平直段的坯管的壁厚值和直径值，在尺寸监测器的实时监测与管材取向装置的调整下，控制在与数据库中的标准值的允许偏差内，到达平直段末端成为PVC-O管材，管材生产合格。

本发明技术方案的进一步改进在于：S2具体包括以下步骤：

S21尺寸监测器与扩张模具同圆心做圆周运动，监测坯管沿圆周方向的任一点壁厚值；尺寸监测器在做圆周运动的同时，保持与坯管相同的移动速度做沿纵向方向的直线运动，监测坯管在扩张段起始端到平直段前段末端的任一点壁厚值，生成取向阶段的壁厚变化曲线；将监测到的坯管任一点的壁厚值与壁厚标准值对比，并得到任一点的壁厚值偏差；

S22如果处于扩张段的壁厚值偏差超出允许的偏差，辐射加热器通过辐射角度调整，达到完全平行于导向段的表面，改变辐射能；

S23如果处于平直段前段的壁厚值偏差超出允许的偏差，辐射加热器通过辐射角度调整，达到完全平行于扩张段的表面，改变辐射能。

本发明技术方案的进一步改进在于：S22具体包括以下步骤：

当处于扩张段的壁厚值小于标准值时，降低辐射加热器的辐射能，坯管温度降低，对应的拉伸强度升高，在拉力不变的情况下壁厚增加；

当处于扩张段的壁厚值大于标准值时，升高辐射加热器的辐射能，坯管温度升高，对应的拉伸强度降低，在拉力不变的情况下壁厚减小。

本发明技术方案的进一步改进在于：S23具体包括以下步骤：

当平直段前段的壁厚值小于标准值时，降低辐射加热器的辐射能，坯管温度降低，对应的拉伸强度升高，在拉力不变的情况下壁厚增加；当处于平直段前段的壁厚值小于标准值且壁厚偏差超出允许的偏差两倍时，减小对应独立密封区块的腔室和压力池的有压流体的压力，使坯管管材表面受到的内压减小，在拉力不变的情况下壁厚增加；

当平直段前段的壁厚值大于标准值时，升高辐射加热器的辐射能，坯管温度升高，对应的拉伸强度降低，在拉力不变的情况下壁厚减小；当处于平直段前段的壁厚值大于标准值且壁厚偏差超出允许的偏差两倍时，增加对应独立密封区块的腔室和压力池的有压流体的压力，使坯管管材表面受到的内压增大，在拉力不变的情况下壁厚减小。

本发明技术方案的进一步改进在于：S3具体包括以下步骤：

S31尺寸监测器与扩张模具同圆心做圆周运动，监测坯管沿圆周方向的任一位置的直径值，生成取向阶段的直径变化曲线；尺寸监测器在做圆周运动的同时，保持与坯管相同的移动速度做沿纵向方向的直线运动，监测坯管在扩张段起始端到平直段前段末端的任一位置的直径值；将监测到的坯管任一位置的直径值与直径标准值对比，并得到任一位置的直径值偏差；

S32如果监测到扩张段起始端到平直段前段末端的任一位置的直径值小于标准值且直径值偏差超出允许的偏差，增加对应独立密封区块的腔室和压力池的有压流体的压力，使坯管管材表面受到的内压增大，坯管直径随之增加；

S33如果监测到扩张段起始端到平直段前段末端的任一位置的直径值大于标准值且直径值偏差超出允许的偏差，减小对应独立密封区块的腔室和压力池的有压流体的压力，使坯管管材表面受到的内压减小，坯管直径随之减小。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1、本发明的尺寸监测器能够无死角实时测量取向过程管材的尺寸值，包括直径值和壁厚值，生成取向阶段的尺寸变化曲线；结合取向管材设计参数，由系统判定此尺寸值是否符合工艺要求，通过扩张模具的靶向施压功能和多区辐射加热器的精准温控功能，调整对应区块单元的尺寸值。

2、本发明中，有压流体通过第一圆孔充满腔室压力均匀作用在管材的内表面，可以对坯管管壁进行靶向施压，通过调整压力大小，达到以下效果：流体压力升高，对应区块的管材壁厚减小，外径增大；流体压力降低，对应区块的管材壁厚增大，外径减小。

附图说明

图1是本发明中扩张模具表面分区正视图；

图2是本发明中扩张模具表面分区侧视图；

图3是本发明中扩张模具表面分区结构图；

图4是本发明中取向PVC-O管材取向过程控制系统横向剖面图；

图5是本发明中取向PVC-O管材取向过程控制系统正视剖面图；

图6是本发明中腔室有压流体压力分布示意图；

其中，1、独立密封区块，2、第一圆孔，3、腔室，4、压力池，5、第二圆孔，6、管路，7、有压流体，8、坯管，9、PVC-O管材，10、尺寸监测器，11、辐射加热器，12、扩张模具，12-A、导向段，12-B、扩张段，12-C、平直段。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“周向”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”……等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”……仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”……的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

一种取向PVC-O管材取向过程控制系统，包括管材取向装置、尺寸监测器10和数据库；所述管材取向装置包括辐射加热器11、扩张模具12和布置在扩张模具12表面的若干个独立密封区块1；

所述扩张模具12包括导向段12-A、扩张段12-B和平直段12-C；所述导向段12-A的外表面为管状结构，其外径稍大于坯管8内径，产生过盈配合；所述扩张段12-B的外表面为锥台结构，连接导向段12-A与平直段12-C；所述平直段12-C的外表面为管状结构，其外径与PVC-O管材9内径相同。

所述独立密封区块1排布成矩阵式均匀设置在扩张段12-B全段和与扩张段12-B连接的平直段12-C前段；每列独立密封区块1沿扩张模具12轴向设置；所述独立密封区块1包括设置在扩张模具12内部的底面、设置在扩张模具12外表面的腔室3和连接底面与腔室3的侧壁；所述腔室3的中心设置第一圆孔2，腔室3的上表面设置若干个凹面，边缘设置凸起；所述底面中心设置第二圆孔5；每列独立密封区块1的底面处于一个平面；所述独立密封区块1内部为压力池4；所述底面外侧设置管路6，管路6通过若干个支管路连接至第二圆孔5，支管路上设置分流器；

所述辐射加热器11设置在扩张模具12外侧，角度能够调节，使辐射加热器11与扩张模具12平行。

所述尺寸监测器10为毫米波雷达探测器；

所述数据库储存PVC-O管材9取向过程中扩张段12-B和平直段12-C各点的壁厚标准值和各位置的直径标准值。

一种取向PVC-O管材取向过程控制方法，包括以下步骤：

S1、坯管8包覆在扩张模具12的表面，依次通过导向段12-A、扩张段12-B和平直段12-C，坯管8管壁材料在轴向和径向两个方向拉伸后形成取向；

坯管8随着扩张模具12的形状，管材直径由小变大，壁厚由厚变薄；

S2、尺寸监测器10监测坯管8取向过程中各点的壁厚，生成取向阶段的壁厚变化曲线，并通过与数据库中的各点的壁厚标准值对比，调整辐射加热器11的辐射角度与辐射能；

具体包括以下步骤：

S21尺寸监测器10与扩张模具12同圆心做圆周运动，监测坯管8沿圆周方向的任一点壁厚值；尺寸监测器10在做圆周运动的同时，保持与坯管8相同的移动速度做沿纵向方向的直线运动，监测坯管8在扩张段12-B起始端到平直段12-C前段末端的任一点壁厚值，生成取向阶段的壁厚变化曲线；将监测到的坯管8任一点的壁厚值与壁厚标准值对比，并得到任一点的壁厚值偏差；

S22如果处于扩张段12-B的壁厚值偏差值超出允许的偏差，辐射加热器11通过辐射角度调整，达到完全平行于导向段12-A的表面，改变辐射能；

S221当处于扩张段12-B的壁厚值小于标准值时，降低辐射加热器11的辐射能，坯管8温度降低，对应的拉伸强度升高，在拉力不变的情况下壁厚增加；

S222当处于扩张段12-B的壁厚值大于标准值时，升高辐射加热器11的辐射能，坯管8温度升高，对应的拉伸强度降低，在拉力不变的情况下壁厚减小；

S23如果处于平直段12-C前段的壁厚值偏差超出允许的偏差，辐射加热器11通过辐射角度调整，达到完全平行于扩张段12-B的表面，改变辐射能；

S231当平直段12-C前段的壁厚值小于标准值时，降低辐射加热器11的辐射能，坯管8温度降低，对应的拉伸强度升高，在拉力不变的情况下壁厚增加；当处于平直段12-C前段的壁厚值小于标准值且壁厚偏差超出允许的偏差两倍时，减小对应独立密封区块1的腔室3和压力池4的有压流体7的压力，使坯管8管材表面受到的内压减小，在拉力不变的情况下壁厚增加；

S232当平直段12-C前段的壁厚值大于标准值时，升高辐射加热器11的辐射能，坯管8温度升高，对应的拉伸强度降低，在拉力不变的情况下壁厚减小；当处于平直段12-C前段的壁厚值大于标准值且壁厚偏差超出允许的偏差两倍时，增加对应独立密封区块1的腔室3和压力池4的有压流体7的压力，使坯管8管材表面受到的内压增大，在拉力不变的情况下壁厚减小。

S3、尺寸监测器10监测坯管8取向过程中各位置的直径，生成取向阶段的直径变化曲线，并通过与数据库中的各位置的直径标准值对比，调整对应位置独立密封区块1的有压流体7的压力；

具体包括以下步骤：

S31尺寸监测器10与扩张模具12同圆心做圆周运动，监测坯管8沿圆周方向的任一位置的直径值，生成取向阶段的直径变化曲线；尺寸监测器10在做圆周运动的同时，保持与坯管8相同的移动速度做沿纵向方向的直线运动，监测坯管8在扩张段12-B起始端到平直段12-C前段末端的任一位置的值；将监测到的坯管8任一位置的直径值与直径标准值对比，并得到任一位置的直径偏差；

S32如果监测到扩张段12-B起始端到平直段12-C前段末端的任一位置的直径值小于标准值且直径值偏差超出允许的偏差，增加对应独立密封区块1的腔室3和压力池4的有压流体7的压力，使坯管8管材表面受到的内压增大，坯管8直径随之增加；

S33如果监测到扩张段12-B起始端到平直段12-C前段末端的任一位置的直径值大于标准值且直径值偏差超出允许的偏差，减小对应独立密封区块1的腔室3和压力池4的有压流体7的压力，使坯管8管材表面受到的内压减小，坯管8直径随之减小。

S4、处于扩张模具12的平直段12-C的坯管8的壁厚值和直径值，在尺寸监测器10的实时监测与管材取向装置的调整下，控制在与数据库中的标准值的允许偏差内，到达平直段12-C末端成为PVC-O管材9，管材生产合格。

实施例

如图1、2所示，坯管8从左到右移动，通过扩张模具12的导向段12-A、扩张段12-B和平直段12-C后，取向扩张成为PVC-O管材9。原料坯管在通过扩张段12-B时直径开始变大，壁厚开始变薄；在完全通过平直段12-C后，原料坯管正式成为取向管材。扩张段12-B全段和与扩张段12-B连接的平直段12-C前段在模具表面均匀排布矩阵式独立密封区块1。

所述独立密封区块1包括设置在扩张模具12内部的底面、设置在扩张模具12外表面的腔室3和连接底面与腔室3的侧壁；所述腔室3的中心设置第一圆孔2，孔径3mm；腔室3的上表面设置若干个凹面，凹面深度为4-5mm，边缘设置凸起，凸起的顶部平面与相邻的扩张模具12外表面处于同一水平面；所述底面中心设置第二圆孔5；每列独立密封区块1的底面处于一个平面；所述独立密封区块1内部为压力池4；所述底面外侧设置管路6，管路6通过若干个支管路连接至第二圆孔5，支管路上设置分流器。

所述独立密封区块1排布成矩阵式均匀设置在扩张段12-B全段和与扩张段12-B连接的平直段12-C前段；每列独立密封区块1沿扩张模具12轴向设置；扩张段12-B表面独立密封区块1沿纵向平均分布3排； 平直段12-C前段表面独立密封区块1沿纵向平均分布4排；沿周向平均分布16列，每列独立密封区块1之间和第一圆孔2之间都是等距离的。

如图3所示，腔室3下方是压力池4，池底中心位置开设第二圆孔5，孔径3mm；圆孔5联通管路6，管路6内可以充入有压流体7,流体压力可控，有压流体7通过分流器分配到每个压力池4。

如图4所示，工作状态时，有压流体7通过管路6联通到每个压力池4和腔室3，流体依次从第二圆孔5和第一圆孔2进入，压力池4起到腔室3内流体的缓冲作用；尺寸监测器10能够围绕扩张模具12做360°圆周运动，监测管材8沿圆周方向的尺寸分布；辐射加热器11与腔室3分布一致。

如图5所示，坯管8和取向后的PVC-O管材9包覆在扩张模具12的外表面，通过牵引装置的轴向拉力，在内置扩张模具12的导向作用下，完成双向拉伸。

有压流体7通过管路6分配到压力池4底部的圆孔5，压力池4充满有压流体，且压力可控；然后通过腔室3底部的圆孔2，腔室3充满有压流体，流体压力作用在所接触的管材9的内表面，通过调整某个腔室3内的流体压力，对应独立密封区块1的管材9的尺寸发生变化，从而达到调整管材尺寸的目的。

尺寸监测器10除了具备图4所示的能够做圆周运动外，还可以沿纵向做前后移动，移动区间在扩张段12-B的起始端到平直段12-C前段的末端，监测管材沿纵向方向的尺寸分布。

辐射加热器11的角度可调，调整角度的幅度大于等于扩张段12-B与导向段12-A轴线的夹角。这样处于扩张段12-B与导向段12-A表面的管材温度需要调整时，辐射加热器11可以调整到与这段管材表面平行，使加热效果均匀高效。

如图6所示，有压流体7通过圆孔2充满腔室3，压力均匀作用在管材的内表面，可以对管材管壁进行靶向施压，通过调整压力大小，达到以下效果：流体压力升高，对应区块的管材壁厚减小，外径增大；流体压力降低，对应区块的管材壁厚增大，外径减小。

一种取向PVC-O管材取向过程控制方法，包括以下步骤：

坯管8行进到扩张模具12的导向段12-A的前端时，坯管8的内表面覆盖到导向段12-A的外表面上继续前进；行进到扩张段12-B的前端时，坯管8随着扩张段12-B的坡度开始爬坡；行进到平直段12-C的前端时，坯管8完成取向，成为PVC-O管材9。

尺寸监测器10可以监测处于扩张段12-B和平直段12-C前段的管材任一点的尺寸。

如：尺寸监测器10对处于扩张段12-B第一排的管材做圆周运动的过程中，就得到了对应这一排的管材横截面的尺寸，包括壁厚值和直径值内径和外径；尺寸监测器10在做圆周运动的同时，沿纵向方面做直线运动，在这一过程中，就得到了通过扩张段12-B和平直段12-C前段的管材在纵向方向的尺寸变化，包括壁厚值和直径值内径和外径。

尺寸监测器10运行到平直段12-C前段的末端时，停止前进并快速反方向平移到扩张段12-B的前端，重新开始下一个监测周期。在管材生产的整个时段内，这一过程周而复始的进行着。

辐射加热器11通过辐射角度调整，可以达到与导向段A或扩张段B表面完全平行，对处于这些区域的管材管壁温度实时精准调控。

如：处于扩张段12-B的第1列的管材管壁的壁厚值低于工艺要求，则调整对应这一列的辐射加热器11与导向段12-A处于平行状态，减小辐射强度，使这一列的管材管壁温度降低，管材的拉伸强度升高，伸长率降低，管材壁厚增大，直到满足工艺要求。

扩张系统的靶向施压功能，可以精准调整管材尺寸。

如：处于平直段12-C前段的第1列的管材管壁的壁厚值高于于工艺要求，则加大对应这一列的腔室3内的流体压力，使管材管壁在内压作用下趋于膨胀，更容易被拉伸变形，在牵引装置拉力作用下管壁壁厚减小，直到满足工艺要求。

工作原理：

本发明利用毫米波雷达探测器作为尺寸监测器10，实时监测取向过程中管材任一点的壁厚值和直径值，它的工作波段波长为1～10毫米，工作在30～300GHz频域，可以不受温度和周围水质、模具材质的影响，360°无死角测量管材尺寸， 扩张段12-B和平直段12-C对应各区块的壁厚和直径变化值由控制系统生成壁厚变化曲线，作为控制系统采取壁厚调整工艺的依据之一。

本发明的取向管材专用料在不同的温度条件下具有不同的拉伸强度和伸长率，即温度—拉伸性能曲线。本发明在取向管材牵引装置上设置拉力传感器，可以实时监测管材取向过程中的拉力值，由公式（1）中拉力和材料截面尺寸及拉伸强度的关系，作为控制系统采取壁厚调整工艺的依据之一。

式中：（1）

F——拉力，单位为牛顿（N）；

σ——拉伸强度，单位为兆帕（MPa）；

π——圆周率，无量纲，取3.1416；

e——材料平均壁厚，单位为毫米（mm）；

d——材料平均直径，单位为毫米（mm）。

尺寸监测器10测量的壁厚和直径值与平均壁厚和平均直径的关系见公式（2）和（3）。

式中：（2）

e_1……i——测量的任一点壁厚值，单位为毫米（mm）；i为测量次数。

式中：（3）

d₁、d₂——测量的任一截面外径值和内径值，单位为毫米（mm）。

本发明利用扩张模具12表面排布的若干个独立密封区块1，每个独立密封区块1中心有第一圆孔2接通有压流体7，根据对应的尺寸测量值，可以对各区块单元对应的管材管壁靶向施加内压，调整对应区块的管材尺寸。

本发明利用多区（周向均分为16区）辐射加热器11实现对材料取向温度的精准控制，结合靶向施压调整对应区块的尺寸。

综上所述，本发明对PVC-O管材取向过程壁厚及直径进行监测与靶向调整，实现PVC-O管材的精准取向成型。

Claims (8)

1.一种取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：包括管材取向装置、尺寸监测器（10）和数据库；

所述管材取向装置包括辐射加热器（11）、扩张模具（12）和布置在扩张模具（12）表面的若干个独立密封区块（1）；

所述数据库储存PVC-O管材（9）取向过程中各点的壁厚标准值和各位置的直径标准值；

所述扩张模具（12）包括导向段（12-A）、扩张段（12-B）和平直段（12-C）；

所述独立密封区块（1）排布成矩阵式均匀设置在扩张段（12-B）全段和与扩张段（12-B）连接的平直段（12-C）前段；每列独立密封区块（1）沿扩张模具（12）轴向设置；所述独立密封区块（1）包括设置在扩张模具（12）内部的底面、设置在扩张模具（12）外表面的腔室（3）和连接底面与腔室（3）的侧壁；所述腔室（3）的中心设置第一圆孔（2），腔室（3）的上表面设置若干个凹面，边缘设置凸起；所述底面中心设置第二圆孔（5）；每列独立密封区块（1）的底面处于一个平面；所述独立密封区块（1）内部为压力池（4）；所述底面外侧设置管路（6），管路（6）通过若干个支管路连接至第二圆孔（5），支管路上设置分流器；

取向PVC-O管材取向过程控制方法，包括以下步骤：

S1、坯管（8）包覆在扩张模具（12）的表面，依次通过导向段（12-A）、扩张段（12-B）和平直段（12-C），坯管（8）管壁材料在轴向和径向两个方向拉伸后形成取向；

S2、尺寸监测器（10）监测坯管（8）取向过程中各点的壁厚，生成取向阶段的壁厚变化曲线，并通过与数据库中的各点的壁厚标准值对比，调整辐射加热器（11）的辐射角度与辐射能；

S3、尺寸监测器（10）监测坯管（8）取向过程中各位置的直径，生成取向阶段的直径变化曲线，并通过与数据库中的各位置的直径标准值对比，调整对应位置独立密封区块（1）的有压流体（7）的压力；

S4、处于扩张模具（12）的平直段（12-C）的坯管（8）的壁厚值和直径值，在尺寸监测器（10）的实时监测与管材取向装置的调整下，控制在与数据库中的标准值的允许偏差内，到达平直段（12-C）末端成为PVC-O管材（9），管材生产合格。

2.根据权利要求1所述的取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：所述扩张模具中，所述导向段（12-A）的外表面为管状结构，其外径与坯管（8）内径过盈配合；所述扩张段（12-B）的外表面为锥台结构，连接导向段（12-A）与平直段（12-C）；所述平直段（12-C）的外表面为管状结构，其外径与PVC-O管材（9）内径相同。

3.根据权利要求1所述的取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：所述辐射加热器（11）设置在扩张模具（12）外侧，角度能够调节。

4.根据权利要求1所述的取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：所述尺寸监测器（10）为毫米波雷达探测器。

5.根据权利要求1所述的取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：S2具体包括以下步骤：

S21尺寸监测器（10）与扩张模具（12）同圆心做圆周运动，监测坯管（8）沿圆周方向的任一点壁厚值；尺寸监测器（10）在做圆周运动的同时，保持与坯管（8）相同的移动速度做沿纵向方向的直线运动，监测坯管（8）在扩张段（12-B）起始端到平直段（12-C）前段末端的任一点壁厚值，生成取向阶段的壁厚变化曲线；将监测到的坯管（8）任一点的壁厚值与壁厚标准值对比，并得到任一点的壁厚值偏差；

S22如果处于扩张段（12-B）的壁厚值偏差超出允许的偏差，辐射加热器（11）通过辐射角度调整，达到完全平行于导向段（12-A）的表面，改变辐射能；

S23如果处于平直段（12-C）前段的壁厚值偏差超出允许的偏差，辐射加热器（11）通过辐射角度调整，达到完全平行于扩张段（12-B）的表面，改变辐射能。

6.根据权利要求5所述的取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：S22具体包括以下步骤：

当处于扩张段（12-B）的壁厚值小于标准值时，降低辐射加热器（11）的辐射能，坯管（8）温度降低，对应的拉伸强度升高，在拉力不变的情况下壁厚增加；

当处于扩张段（12-B）的壁厚值大于标准值时，升高辐射加热器（11）的辐射能，坯管（8）温度升高，对应的拉伸强度降低，在拉力不变的情况下壁厚减小。

7.根据权利要求5所述的取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：S23具体包括以下步骤：

当平直段（12-C）前段的壁厚值小于标准值时，降低辐射加热器（11）的辐射能，坯管（8）温度降低，对应的拉伸强度升高，在拉力不变的情况下壁厚增加；当处于平直段（12-C）前段的壁厚值小于标准值且壁厚偏差超出允许的偏差两倍时，减小对应独立密封区块（1）的腔室（3）和压力池（4）的有压流体（7）的压力，使坯管（8）管材表面受到的内压减小，在拉力不变的情况下壁厚增加；

当平直段（12-C）前段的壁厚值大于标准值时，升高辐射加热器（11）的辐射能，坯管（8）温度升高，对应的拉伸强度降低，在拉力不变的情况下壁厚减小；当处于平直段（12-C）前段的壁厚值大于标准值且壁厚偏差超出允许的偏差两倍时，增加对应独立密封区块（1）的腔室（3）和压力池（4）的有压流体（7）的压力，使坯管（8）管材表面受到的内压增大，在拉力不变的情况下壁厚减小。

8.根据权利要求1所述的取向PVC-O管材取向过程控制系统，其特征在于：S3具体包括以下步骤：

S31尺寸监测器（10）与扩张模具（12）同圆心做圆周运动，监测坯管（8）沿圆周方向的任一位置的直径值，生成取向阶段的直径变化曲线；尺寸监测器（10）在做圆周运动的同时，保持与坯管（8）相同的移动速度做沿纵向方向的直线运动，监测坯管（8）在扩张段（12-B）起始端到平直段（12-C）前段末端的任一位置的直径值；将监测到的坯管（8）任一位置的直径值与直径标准值对比，并得到任一位置的直径值偏差；

S32如果监测到扩张段（12-B）起始端到平直段（12-C）前段末端的任一位置的直径值小于标准值且直径值偏差超出允许的偏差，增加对应独立密封区块（1）的腔室（3）和压力池（4）的有压流体（7）的压力，使坯管（8）管材表面受到的内压增大，坯管（8）直径随之增加；

S33如果监测到扩张段（12-B）起始端到平直段（12-C）前段末端的任一位置的直径值大于标准值且直径值偏差超出允许的偏差，减小对应独立密封区块（1）的腔室（3）和压力池（4）的有压流体（7）的压力，使坯管（8）管材表面受到的内压减小，坯管（8）直径随之减小。