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1、第13卷第2期中 国 塑 料Vol13No21999年2月CHINAPLASTICSFeb1999挤出过程高温熔体压力传感器的几个应用问题3阎宝瑞 朱毅军 郭奕崇 周志军(北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所,北京100029)摘 要 介绍了高温熔体压力传感器的结构及原理,用一组实验数据说明了温度对传感器测量精度的影响,介绍了一套实用的传送放大接口电路,分析了在聚合物挤出测压过程中可能的测量误差来源,并提出了相应的对策。 关键词:熔体压力传感器 温度零点漂移 挤出 压力测量 测量误差感压膜片上。高温熔体压力传感器是将组成0 前言桥路的四个应变片按圆形膜片受压应变
2、原理 熔体压力是聚合物挤出过程的一个十分粘贴于毛细管另一端的膜片上,其电连接方重要的参数,了解压力传感器的工作原理及法如图2所示。测量时,熔体压迫感压膜片,测量方法,分析影响测压过程的因素,正确处通过传压液体将压力传送到另一端的膜片理压力数据,对研究物料在挤出过程中的运上,膜片产生形变,粘贴于上的应变片产生应动行为,解决这一过程中的实际问题是很重变,R1、R3阻值增大,R2、R4阻值减小。设要的。本文从分析高温熔体压力传感器的结计时,使R1=R2=R3=R4=R,并且4个电构原理出发,介绍测压原理,通过实验数据说阻产生的应变量相同,均为ΔR。则其桥路明温度对测量的
3、影响,介绍了作者在无二次ΔR的输出为ΔU=E,ΔU与ΔR为完全线仪表的情况下制作的一套简单实用并具有较R性关系。高精度的传送放大接口电路,最后对聚合物挤出过程测压误差进行了分析并提出了相应的对策。1 高温熔体压力传感器的结构及测压原理 高温熔体压力传感器的结构如图1所示。 由于应变片的电阻值会随其感受的温度变化而变化,因此,不能将应变片直接粘贴于图1 高温熔体压力传感器结构示意图3工作单位:北京市高速公路监理公司1—感压膜片 2—毛细管及传压液体 收稿日期:19982072033—刚性外套杆 4—弯曲柔性杆5—传感器应变片 6—电连接插头©1995-2005T
4、singhuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.94挤出过程高温熔体压力传感器的几个应用问题曾对某国产的两根压力传感器做过如下的测试,如图3。图3 测试装置示意图(Φ500吹膜机头)图2 高温熔体压力传感器原理图 图中,T1、T2为EA型热电偶,直接测量2 压力传感器的温度零点漂移机头内物料的温度。S1、S2为两根高温熔体压力传感器。在室温(14℃)下,调节二次仪问题表的指示为0,然后,只加热机头,每隔5 测压过程的核心问题是测量精度,影响min,记录下机头内的物料温度及二次仪表精度的问题有多种,大致可分为
5、:(1)传感器的指示数值,其数据及曲线如表1和图4所本身的制造精度;(2)电信号放大转换显示示。精度;(3)使用环境对精度的影响。前两种表1 实验数据表仪表工作者已经作了很多工作,这里只讨论压力二次仪压力二次仪加热时间加热温度加热温度温度对测量的影响。表读数P1表读数P1/minT1/℃T2/℃-2-2 高温熔体压力传感器的指示压力可由下/kgf·cm/kgf·cm式来表示01414010000:53534518002Pi=Pm+Pt(1)1052521416002式中Pi———指示压力,它是由应变桥路所15747119180032092892317004测得的值
6、,此量是压力传感器251091062618008输出的毛量301311283013013Pm———真实压力,它是由于加载而引351441423410018起的桥路的输出的变化401621613614023,是被451701743514026测点的真实压力501661813015026Pt———不加载荷条件下的热输出,它551631822712024是由被测点温度的变化而引起601621822617023651621842517022的压力传感器的虚假输出701621842512023 高温熔体压力传感器的特殊结构,虽然751621842417023可以大大降低温度
7、的影响,但却不能绝对地801631842412022851631842410022消除,Pt项不会完全等于零。从结构上来2 注:1kgf/cm≈011MPa,下同。说,温度对膜片、毛细管、传压液体、刚性杆等都有影响,其影响的大小与所选材料,以及厂 从测试结果可以清楚地看出,随着物料家的制造工艺水平有直接的关系。本文作者温度的上升,传感器的温度零点温漂(表现为©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.1999年2月中 国 塑 料95调节此电位器,使接口的输出为零[这相当于在(1
