[發明專利]一種膨化機用在線粘度控制出料裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202010614701.X
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111758980B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 陳陽;嚴驊彬
• 申請（專利權）人: 江蘇豐尚智能科技有限公司
• 主分類號: A23N17/00
• 分類號: A23N17/00;G01N11/00
• 代理公司: 揚州潤中專利代理事務所(普通合伙) 32315
• 代理人: 李楠

1.利用流體粘度控制出料膨化腔出料量與喂水量的方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

步驟一：針對膨化機出料膨化腔內物料的配方，采用在線粘度計，測得流變曲線Eq1、Eq2；

其中Eq1的公式為

μ＝Kγ^n-1；

Eq2的公式為

Eq1、Eq2公式中的μ為熔融體物料出模前粘度，γ為剪切率，K為流變系數，n為流變指數(n1)，SME₀分別為出料膨化腔出料量大小對應的機械能臨界值，MC₀與膨化機相連的水汽添加裝置喂水量臨界值，α，β為回歸系數；k₀為擬合系數；e為自然常數；SME為實際生產中出料膨化腔出料量大小對應的機械能值；MC為實際生產中與膨化機相連的水汽添加裝置喂水量值；膨化產品容重與熔融體物料出模前粘度的關系經驗方程Eq3，Eq4；

其中Eq3的公式為

Eq4的公式為

ΔP＝P_die-P_s；

Eq3、Eq4公式中的BD為容重，L為模孔長直段長度，D為模孔直徑，ΔP為出模前后壓差，P_die為熔融體物料模前壓力，P_s為飽和蒸汽壓力，μ為熔融體物料出模前粘度，B為擬合系數，θ為擬合指數，A，C為擬合常數；

步驟二：利用在線粘度計連續測得實時粘度和壓力，根據容重經驗公式Eq3，Eq4，計算應調整的出料膨化腔出料量對應的所需SME值以及應調整喂水量MC值。

2.一種膨化機用在線粘度控制出料裝置，其特征在于，所述在線粘度控制出料裝置采用權利要求1所述的方法實現控制，具體包括：

出料膨化腔，以及；

在線粘度檢測裝置，所述在線粘度檢測裝置與出料膨化腔連接，以及；

機械能控制裝置，包括有出料通道，所述機械能控制器的出料通道的進料端與在線粘度檢測裝置連接，以及；

擴流出料裝置，擴流出料裝置的進料端與所述機械能控制器的出料通道的出料端連接，擴流出料裝置的出料端安裝有模板，所述模板上開設有模孔；

可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器分別與在線粘度檢測裝置、機械能控制器電連接；權利要求1所述的Eq1、Eq2、Eq 3和Eq4寫入可編程邏輯控制器中作為核心控制邏輯；

在線粘度檢測裝置連續測得熔融體物料模前實時粘度，壓力傳感器得到熔融體物料模前實時壓力，并將粘度信號和壓力信號輸入可編程邏輯控制器中；可編程邏輯控制器根據所述Eq3和Eq4，輸出給機械能控制器所需的SME信號，機械能控制器根據輸出SME信號調整出料通道的開口大小。

3.根據權利要求2所述的一種膨化機用在線粘度控制出料裝置，其特征在于，所述出料膨化腔與在線粘度檢測裝置之間安裝有匯流連接板，所述匯流連接板上開設有貫穿的過渡出料孔。

4.根據權利要求3所述的一種膨化機用在線粘度控制出料裝置，其特征在于，所述過渡出料孔包括一對部分重疊的錐形槽和一個通孔，錐形槽小直徑端位于在匯流連接板進料端，通孔位于一對錐形槽的部分重疊的位置。

5.根據權利要求2所述的一種膨化機用在線粘度控制出料裝置，其特征在于，所述機械能控制裝置還包括：

伺服電機；

殼體，所述伺服電機安裝在殼體的外端，殼體上開設有出料通道；

驅動伸縮連桿裝置，所述驅動伸縮連桿裝置安裝在殼體內并與伺服電機連接；

活塞，所述活塞與驅動伸縮連桿裝置連接，并可通過伺服電機帶動驅動伸縮連桿裝置使得活塞上下移動從而控制出料通道的大小。

6.根據權利要求2所述的一種膨化機用在線粘度控制出料裝置，其特征在于，所述在線粘度檢測裝置包含有內腔，內腔形成流體通道，所述內腔中安裝有震動測試元件探頭，所述震動測試元件探頭朝向出料膨化腔出料，所述震動測試元件探頭根據震動值和設定值轉換成粘度值，并將模擬量信號傳輸至可編程邏輯控制器。