失重式计量称在塑料改性作业中的应用_中医中药_医药卫生_专业资料。混料概述在塑料专用料加工中，往往需要 按一定的配比将合成树脂等基料与所需的 辅料（如矿粉、玻璃纤维）以及添加剂混 合（如增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、成核剂 等），进入配混型挤出机。这个按混 合的工艺
混料概述在塑料专用料加工中，往往需要 按一定的配比将合成树脂等基料与所需的 辅料（如矿粉、玻璃纤维）以及添加剂混 合（如增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、成核剂 等），进入配混型挤出机。这个按混 合的工艺，称之为塑料 料配混（Plasticscompounding）。塑料配 混可追溯至1870年赛璐珞的诞生。此后， 随着塑料着色、共混、填充、增强等改性 技术的发展，多种通用塑料和工程塑料的 配混技术也日臻完善。至20世纪7 0年代后期，世界上60%的热塑性塑料都需 经配混后再进行专用料乃至一次成型制品 的加工，同时，各种配混设（同向双螺 杆、往复式单螺杆、连续混炼机等）的研 究与开发也得到长足的发展。早期的混料 设都是批次式的 ，需要依次将多种物料投入混合。由于批 次式混料设的种种弊端，美国某于 1972年推出全球代连续式喂料设， 后来演变成失重（式计量）称。在连续的 配混挤出过程中，各种原料都能通过它连 续地、同步地加入 ，并且各种原料的加入速度依据相应的配 比（），获得足够的精度。目前，随 着对产品品质、工况环境、自动化越来越 高的需求，失重称的应用也越来越广泛。 据估计，国内市场双螺杆挤出机生产线万条左右 ，其中只有不到8%的挤出机配了失重秤。 而过去一年新增的2000条生产线，配失 重秤的比例正在逐步提高，比例约为10- 20%，但总体比例仍然很低，而发达国家 的比例在60-70%或更高。由此预计，未来 几 年市场对失重称的需求将是爆发性的。在 大型、连续的塑料加工中，基本都需要对 失重秤配以辅助的周边设，如储料系统、 自动供料来实现完整的喂料功能。失重称 的发展历史失重（Loss-in-weight）称是上 世 纪九十年代开始大量应用于工业过程称重 连续计量的。失重称逐渐替代皮带称、累 加称，作为一种全新的计量方法，逐渐应 用到越来越多行业的物料处理。我国首台 失重称于1994年诞生于无锡程浩（灵 鸽前身），当 时采用了单片机控制技术，喂料精度在 1wt%（下同）左右。此后程浩对 失重称技术进行了不断的完善和提升，经 历PLC、仪表、微处理器控制分流的发展 历程，也逐步扩大了失重称在国内的市场， 直到2 007年被美国开创（K-Tron）并购。 2012年以程浩原核心团队组建的无锡 灵鸽机械科技有限承接了无锡程浩公 司的资源，延续了国产失重称技术发展的 新阶段。目前国产失重称进的微处理 器控制技 术已经非常成熟，这种控制器从根本上消 除了老式而不健全的PLC控制所无法克服 的滞后现象，并且经过了大量用户验证， 喂料精度已达到0.2%的较高水准。 失重称技术简介喂料机的形式对于固体物 料， 常见的是螺杆式的。这种喂料机是通过 料斗底部的螺杆转动将原料推出来完成加 料，控制螺杆转速就可以控制流量，这就 是（容积式）螺杆式定量喂料机。除了螺 杆式，还有皮带式、振动盘式以及添加液 体用的计量泵等形式的 计量喂料机。失重式计量控制系统根据自 动控制学理论，要达到喂料量控制的 目的，就必须采用闭环控制的方式来实现。 失重称控制示意图见图三。从图中黑色闭 环可以看到，用传感器采集实际加料流量， 然后反馈给控制器 ，与设定值作比较，得出误差值，再通过 控制器调节喂料机转速，以此可获得满意 的喂料精度。无锡灵鸽的控制器改进了图 中传统的控制模式，加入了对电机的转速 测定，并反馈给控制器，即红色闭环，实 现了二次闭环控制，使 整个控制系统更加稳定可靠，参见图四。 传感器失重传感器的品质与控制精度直接 相关，所以传感器就成为失重式计量称的 核心部件。它重要的性能指标就是测量 精度和速度。由于计量称工作时物料重量 是不断变化的，要准确 测得实时的重量值就要求传感器的测量速 度极快。目前以无锡灵鸽为代表的失重称 制造商采用的模拟传感器， 代表着当今国内计量喂料技术的水准。 以此传感器为基础设计的控制系统，响应 速度10ms，分 辨率达1/6000，测量数据全部采用数字化 传输，保证了速度与精度。无锡灵鸽 的D-50圆形全密闭秤台，可以有效保护失 重传感器不受恶劣工业环境的影响，这对 失重称长期使用的可靠性至关重要。以及 计划投资3 千万元人民币新建的研发中心二期将会推 出微型数字传感器和失重称控制器，有望 使国产失重称技术赶上世界前沿水平。物 料/应用现实生产中所使用的原料千变万化， 原料性质各有不同。从原料的形态上分有： 颗粒、粉末、碎 片、纤维、液体等等，有粘结性、熔点高 低、磨蚀性等的区别，流动性有好、中、 差甚至极难流动之分，事实上没有任何一 种喂料机可以适应所有的原料。经验、积 累喂料机的形式很多，在无锡灵鸽的测试 中心一期可以看到，为 了获得各种物料的输送特性，已建成了庞 大的物料数据库以及各种测试手段，这为 喂料形式的选择提供了必要的条件。失重 称的应用日益广泛，领域涉及工程塑料、 医药、薄膜、日化、石化、能源、粮食、 饲料、卫生用品等诸多 行业，极大地提高了相关产品的生产效率 和品质。这里列出无锡灵鸽的三个案例： 应用一SAP婴儿尿布生产线，该产品生产 工艺流程可参见图六：SAP在整条生产线 中是一个连续喂料过程，喂料范围3500kg/h不等 。婴儿尿布生产线重点是SAP的喂料精度， 补料以及其喂料量与生产线的匹配。此项 目要求喂料精度0.2%以内的 2喂料精度，测试精度采样时间 10-20秒，喂料范围17倍。应用二在 玻璃加工过程中的LG-LW-CF6失重称， 多可允许12台喂料机同时喂料，并与供料 系统连接。可参考图七。应用三PVB中间 膜是当前世界上制造幕墙夹层、安全玻璃 用的粘合材料，同时在建、汽车、广 告、景观 等筑幕墙各种安全防弹玻璃等领域也有广 泛的应用。生产线的关键是破碎料的喂料 和输送、喂料精度与机头熔体压力联锁。 特殊设计的失重式喂料机和控制系统满足 了这些方方面面的要求。 塑料 橡塑 编辑:mszcm
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