[发明专利]一种膨化机用在线粘度控制出料装置及控制方法

权利要求书

1.利用流体粘度控制出料膨化腔出料量与喂水量的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤一：针对膨化机出料膨化腔内物料的配方，采用在线粘度计，测得流变曲线Eq1、Eq2；

其中Eq1的公式为

μ＝Kγ^n-1；

Eq2的公式为

Eq1、Eq2公式中的μ为熔融体物料出模前粘度，γ为剪切率，K为流变系数，n为流变指数(n1)，SME₀分别为出料膨化腔出料量大小对应的机械能临界值，MC₀与膨化机相连的水汽添加装置喂水量临界值，α，β为回归系数；k₀为拟合系数；e为自然常数；SME为实际生产中出料膨化腔出料量大小对应的机械能值；MC为实际生产中与膨化机相连的水汽添加装置喂水量值；膨化产品容重与熔融体物料出模前粘度的关系经验方程Eq3，Eq4；

其中Eq3的公式为

Eq4的公式为

ΔP＝P_die-P_s；

Eq3、Eq4公式中的BD为容重，L为模孔长直段长度，D为模孔直径，ΔP为出模前后压差，P_die为熔融体物料模前压力，P_s为饱和蒸汽压力，μ为熔融体物料出模前粘度，B为拟合系数，θ为拟合指数，A，C为拟合常数；

步骤二：利用在线粘度计连续测得实时粘度和压力，根据容重经验公式Eq3，Eq4，计算应调整的出料膨化腔出料量对应的所需SME值以及应调整喂水量MC值。

2.一种膨化机用在线粘度控制出料装置，其特征在于，所述在线粘度控制出料装置采用权利要求1所述的方法实现控制，具体包括：

出料膨化腔，以及；

在线粘度检测装置，所述在线粘度检测装置与出料膨化腔连接，以及；

机械能控制装置，包括有出料通道，所述机械能控制器的出料通道的进料端与在线粘度检测装置连接，以及；

扩流出料装置，扩流出料装置的进料端与所述机械能控制器的出料通道的出料端连接，扩流出料装置的出料端安装有模板，所述模板上开设有模孔；

可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器分别与在线粘度检测装置、机械能控制器电连接；权利要求1所述的Eq1、Eq2、Eq 3和Eq4写入可编程逻辑控制器中作为核心控制逻辑；

在线粘度检测装置连续测得熔融体物料模前实时粘度，压力传感器得到熔融体物料模前实时压力，并将粘度信号和压力信号输入可编程逻辑控制器中；可编程逻辑控制器根据所述Eq3和Eq4，输出给机械能控制器所需的SME信号，机械能控制器根据输出SME信号调整出料通道的开口大小。

3.根据权利要求2所述的一种膨化机用在线粘度控制出料装置，其特征在于，所述出料膨化腔与在线粘度检测装置之间安装有汇流连接板，所述汇流连接板上开设有贯穿的过渡出料孔。

4.根据权利要求3所述的一种膨化机用在线粘度控制出料装置，其特征在于，所述过渡出料孔包括一对部分重叠的锥形槽和一个通孔，锥形槽小直径端位于在汇流连接板进料端，通孔位于一对锥形槽的部分重叠的位置。

5.根据权利要求2所述的一种膨化机用在线粘度控制出料装置，其特征在于，所述机械能控制装置还包括：

伺服电机；

壳体，所述伺服电机安装在壳体的外端，壳体上开设有出料通道；

驱动伸缩连杆装置，所述驱动伸缩连杆装置安装在壳体内并与伺服电机连接；

活塞，所述活塞与驱动伸缩连杆装置连接，并可通过伺服电机带动驱动伸缩连杆装置使得活塞上下移动从而控制出料通道的大小。

6.根据权利要求2所述的一种膨化机用在线粘度控制出料装置，其特征在于，所述在线粘度检测装置包含有内腔，内腔形成流体通道，所述内腔中安装有震动测试元件探头，所述震动测试元件探头朝向出料膨化腔出料，所述震动测试元件探头根据震动值和设定值转换成粘度值，并将模拟量信号传输至可编程逻辑控制器。