اندازه گیری فشار مذاب
به منظور حفظ ثبات ابعادی لازم و به دست آوردن کیفیت دقیق در تولید محصولات اکسترودی ، نیازمند اندازه گیری فشار در اکستروژن هستیم.
برای این منظور لازم است که هم سرعت خروجی و هم شرایط ذوب ثابت نگه داشته شوند.
اگرچه امکان اندازه گیری مداوم این مقادیر وجود ندارد ، ولی با کنترل و ثابت نگه داشتن متغیرهای نزدیک به هم مانند دمای ذوب و فشار ذوب ، می توان نرخ خروجی را ثابت در نظر گرفت.
کنترل فشار حلقه بسته برای فرآیند اکستروژن
اکستروژن یک فرایند مستمر است و تولید موفق اقتصادی به حفظ خروجی پایدار و کیفیت ذوب با سرعت کنترل شده بستگی دارد. فن آوری کنونی طراحی مارپیچ ، استفاده از درایوهای DC ، کنترل کننده های کامپیوتری و آزمایش مواد اولیه ، در رساندن مواد مذاب به قالب اکستروژن ، در دما ، فشار و ویسکوزیته نسبتاً ثابت کمک شایانی به نتیجه تولید می کند.
مقابله با افزایش فشارهای فلج کننده در خط تولید
پس از بررسی های میدانی متعدد، شرکت های تولیدکننده یک روش آزمایشگاهی ، برای تعیین میزان افزایش واقعی فشار ایجاد کردند که باعث شکست یک میدان خاص شد. این روش نشان می دهد که ، فشارها ، چندین برابر فشار اسمی سیستم می تواند در یک سیستم رخ دهد / سنسور های فشار ،اطلاعات حیاتی را برای کنترل حلقه بسته منتقل می کنند.
.
انواع فشار
با طراحی سنسورهای فشار ، اندازه گیری مقادیر فشار اعم از نسبی و مطلق در صنعت اکستروژن در دسترس می باشد.
رایج ترین مقدار اندازه گیری فشار ، فشار اتمسفر است و واحد آن bar،Psi تعیین شده است. در این راستا سنسورهای فشار مذاب در دسترس صنعت اکستروژن می باشد.
اهمیت نظارت بر پایداری اکستروژن
سال های سال است که بزرگان صنعت پلیمر این را دریافته اند، که بی ثباتی فشار در مرحله ذوب پلیمر ،منجر به تغییرات اساسی در خروجی می شود.
یک مقاله عالی که توسط B. H. Maddock نوشته شده است و برخی از مطالعات اولیه وی را پوشش می دهد عنوان “اندازه گیری و تجزیه و تحلیل ثبات اکسترودر” است.
در عمل ، اندازه گیری فشار مذاب به دلایل مختلفی بسیار ارزشمند است. تغییرات کوچک در مسیر اولیه قطعا باعث تغییرات ابعادی در اکسترود میشود.
مطالعات نشان داده اند که تغییرات فشار ۱٪ ای معادل تغییرات ۱ الی ۳٪ ای در خروجی اکسترودر است که بستگی به خواص رئولوژیکی مذاب پلیمر دارد .
تغییرات فشار می تواند ، مشکلات بخاری یا بخاری مخزن ، ساییدگی یا خرابی مارپیچ/بشکه ، مشکلات تغذیه مواد و راه اندازی و یا حتی اتمام مشکلات مربوطه را نشان دهد.
به طور کلی ، اندازه گیری دقیق فشار می تواند تولید و کیفیت محصول را بهبود بخشد ، از پرسنل و تجهیزات در برابر آسیب های احتمالی محافظت کند ، و می تواند به عنوان یک ابزار تشخیص استفاده شود.
با این وجود ، داده های گسترده صنعت نشان می دهد که متاسفانه تنها ۵۰ درصد از اکسترودرها مجهز به تجهیزات سنجش فشار مذاب هستند !!
فشار
فشار کمیتی است که از نیرو و مساحت نشأت می گیرد ، که به نوبه خود از جرم ، طول و زمان ، مقادیر اساسی ناشی می شوند. اکثریت قریب به اتفاق دستگاههای اندازه گیری فشار مبدل های الاستیک هستند و از لوله بوردون ، دیافراگم سیل به عنوان عنصر حساس برای اندازی استفاده می کنند. انحراف ناخالص این عناصر به طور مستقیم یک نشانگر را از طریق اتصال مناسب فعال میکند ، و یا حتی بوسیله مبدل ها به یک سیگنال الکتریکی قابل فهم در کنترلر یا PLC دستگاه میشود که از این طریق فشار مربوطه رصد شود و فرمان های لازم جهت کنترل فشار به دستگاه اعمال گردد.
فشار سنج های دیافراگمی به طور گسترده ، برای اندازه گیری فشارهای قسمتی که مستقیماً با فشار ارتباط دارند ، مورد استفاده قرار می گیرد
سنسورهای فشار مذاب برای کاربردهای اکستروژن باید شرایط خاصی را برآورده کنند. سنسورها در معرض دمای بالا (تا ۷۰۰ درجه فارنهایت) و فشارهای زیاد (۳۰٫۰۰۰ PSI ) برای مدت زمان طولانی قرار می گیرند و ممکن است در محیط های ساینده یا خورنده کار کنند. شرح مختصری از رایج ترین انواع حسگرهای فشار مذاب در زیر آورده شده است.
بوردون تیوب
ساده ترین نوع سنسور فشار مذاب ، از نوع لوله بوردون پر شده با مایع است. این گیج ها باید در قسمت زیرین تجهیزات قرار گیرند تا آلودگی به حداقل برسد ، زیرا مذاب پلیمر در تماس مستقیم با مایع داخل بوردون تیوب است. بدون مراقبت مناسب ، این مواد ممکن است با پلیمر قاطی شوند. از طرف دیگر ، تعمیر و نگهداری معمول در طول عملیات اکسترودر منجر به آلودگی گریس اکسترودات می شود . گیج بوردون می تواند فشار را نمایش دهد ، اما نمی تواند به عنوان عنصر حسگر کنترل کننده در سیستم های کنترلی عمل کند. گیج فشار بوردونی هنوز تا حدودی کاربرد دارد ، اما سنسورهای مکانیکی جدیدتر برای انجام عملکرد مشابه ، بدون معایب مربوط به تماس مستقیم مایع با مواد پلیمر مذاب تولید میشوند که در زیر به آن اشاره می کنیم:
این سنسورهای فشار مکانیکی نیز شبیه گیج های با تیوب بوردونی هستند ، اما دارای دیافراگم سیل جامد بین محیط انتقال فشار و مواد مذاب پلیمر هستند و در نتیجه مشکلات آلودگی را از بین می برند. حرکت دیافراگم سیل در تماس با مواد مذاب ، با استفاده از یک لوله مویرگ پر از مایع یا یک میله فشار به قسمت نمایشگر گیج منتقل می شود. این سنسورها نسبت به گیج های بوردون بهبود یافته و عموماً به عنوان مانیتور فشار مذاب عمل می کنند .
ترانسمیتر فشار الکترونیکی
سنسورها یا مبدلهای فشار ذوب الکترونیکی ابزارهای دقیق و همه کاره ای هستند. این سنسورها دارای دیافراگم فلزی هستند که با دیواره یا منبع اکسترودر هم سطح هستند. جابجایی و حرکت این دیافراگم بر اثر فشار اعمالی توسط مواد ، توسط یک میله فشار یا لوله مویرگی پر از مایع ، باعث جابجایی الکترونیکی الاستیک می شود ، که در فاصله ای دورتر از گرمای فرایند قرار دارد.
کاپلاری تیوب یا فشار میله ، مبدل جابجایی الاستیک فوقانی را به صورت مکانیکی تغییر شکل می دهد و یک سیگنال الکتریکی متناسب با فشار مذاب بدست می آورد. مبدلهای فشار، فشار سنج نوع فویل چسبیده در بعضی صنایع و کشورها محبوب هستند ، اگرچه دیگر مبدلهای جابجایی الکترونیکی ، مانند عناصر پیزوالکتریک نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. سیگنال های الکتریکی فشار خروجی از این ترانسمیترها را می توان هم در نمایشگر دیجیتال نمایش داده ، ضبط کرد و یا به سیستم های کنترل تغذیه کرد .
ترانسمیترهای فشار الکترونیکی با استفاده از کاپیلاری تیوب پر از سیال ، برای انتقال انحرافات دیافراگم پایین به سنسور الکترونیکی ، مزایای خاصی نسبت به نوع مکانیکی آن دارند. این ترانسمیترها نسبت به گشتاور نصب حساس نیستند ، که باعث افزایش عمر دیافراگم سیل میشوند.همچنین دارای دقت بیشتری هستند (معمولاً ۰٫۵ ± از محدوده تمام مقیاس)
همچنین در نوع ساقه فلکسیبل تولید میشوند که راحتی نصب در محیط های با فضای خاص و کم را تامین می کنند.
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.