[实用新型]一种用于塑料微管双气辅挤出的气体流量闭环控制装置

说明书

本实用新型公开了一种用于塑料微管双气辅挤出的气体流量闭环控制装置。该装置由挤出单元、双气辅单元、测量单元和控制单元构成；其中，挤出单元由挤出机、口模、冷却定径水槽、牵引机构成；控制单元由信号放大器、信号采集卡和计算机构成；超声探测器和表面粗糙度检测仪对双气辅挤出并冷却定径后的塑料微管的管径和表面粗糙程度进行实时检测，并将实时管径和表面粗糙度电压信号与管径和表面粗糙度阈值之间的偏差，通过数据采集I/O接口将偏差信号反馈回气体质量流量控制器，来控制气体质量流量控制器的电磁阀开合度，从而实现精密闭环控制。本实用新型大大提高塑料微管双气辅挤出的稳定性、且挤出的塑料微管尺寸规格和表面质量更好。

技术领域

本实用新型属于高分子材料加工领域，尤其是一种用于塑料微管双气辅挤出的气体流量闭环控制装置。

背景技术

近年来，随着塑料微管在生物医学、光纤通讯、汽车油气路、精密仪器系统和日常生活等各方面的广泛应用，塑料微管的需求量越来越大，并且对塑料微管的产品质量要求也越来越高，尤其是在生物医学领域中经常使用的各种医用导管和插管，比如：中心静脉导管、导尿管、伤口引流管、血管造影导管和各类给药、输气管等等。这类医用导管价格均比较昂贵，据报道，每年我国进口各类医用导管达数十亿人民币，因此塑料微管具有很高的经济附加值和广阔的市场前景。随着科学技术的不断发展，我国也逐渐开展研发和生产各类塑料微管，但是在加工装备和精密控制技术方面，与国外技术还有很大差距。塑料微管是通过连续挤出成型方式生产出来的，熔融塑料在挤出机螺杆的驱动和牵引机的牵引作用下，从一定出口截面形状的口模中挤出，然后经过冷却定型形成一定尺寸的塑料微管制品。但是，由于塑料熔体具有很强的黏弹特性，采用传统的基础方式，塑料熔体很容易粘附在挤出机机筒壁面、螺杆表面和口模流道壁面上，并且在加工过程中，熔体与机筒壁面、螺杆和口模流道壁面之间产生很大的剪切和拉伸力，熔体分子链会产生很强的取向和缠结，使得熔体存储了很大的弹性能。当塑料微管熔体从口模出口挤出时，原来束缚熔体的壁面消失，熔体存储的弹性能得到迅速恢复，与此同时，熔体遭受快速拉伸和速度重排效应，使得挤出的塑料微管容易产生“挤出胀大”、“熔体破裂”和“挤出变形”等诸多问题。为了消除上述这些问题，本实用新型采用气体辅助技术应用于塑料微管挤出中来，并且由于塑料微管存在内外2个壁面，因此，本发明采用内外双气体辅助方式，即塑料微管双气辅挤出成型。但是，在塑料微管双气辅挤出过程中，内外气体层的气体流量的大小会影响挤出的塑料微管的品质和质量，如果气体流量控制不合理，反而会使得气辅挤出的塑料微管出现破裂、表面波纹和扭曲变形等问题，严重地甚至会直接影响塑料微管双气辅挤出能否顺利进行。目前，虽然已经公开了一种塑料微管的双气体辅助挤出成型装置及其方法(专利号： 201510394781.1和201520485209.1)，但是其中只是单纯地用电磁比例阀去改变气体流量大小，并没有从改变气体流量后气辅挤出的塑料微管的品质和尺寸等角度去更加合理地控制气体流量大小。这种简单的控制气体流量方式使得气辅挤出的塑料微管质量和效率均受到限制。

实用新型内容

为了解决上述塑料微管双气辅挤出中气体流量控制的不足，本实用新型提出了一种用于塑料微管双气辅挤出的气体流量闭环控制装置。本装置由挤出单元、双气辅单元、测量单元和控制单元构成。