HZJ-300S氟塑料轉矩流變儀

一、 概述

1.1產品特點

橡塑材料在加工成型的過程中，幾乎都要涉及其流動性。例如，在擠出、注模、吹膜、壓延等工藝中，材料的流動行為都是十分重要的。材料的流動性不但影響加工行為，還會影響最終產品的力學性能。例如，分子取向對模塑產品，薄膜和纖維的力學性能都有很大影響。而分子取向的類型和程度主要是由加工過程中流動場的特點和材料的流動行為所決定。

轉矩流變儀是研究聚合物材料的流動與變形、塑化、熱剪切穩定性、動態流變性能和塑化行為并將結果用扭矩--時間和扭矩--溫度等用圖表形式表示出來的理想設備，可廣泛地應用于科研和生產，是進行科學研究以及指導生產的重要儀器。與研究材料流動性的一般性儀器——粘度計相比，該流變儀提供了更接近于實際加工的動態測量方法，可以在類似實際加工的情況下，連續、準確可靠地對材料的流變性能進行測定，如多組份物料的混合、熱固性樹脂的交聯固化、彈性體的硫化，材料的動態穩定性以及螺桿轉速對體系加工性能的影響等。

1.2適用范圍

氟塑料轉矩流變儀可以用來研究氟塑料、熱塑性材料的熱穩定性、剪切穩定性、流動和塑化行為，其最大特點是能在類似實際加工過程中連續準確可靠地對體系的流變性能進行測定，還可以完成熱固性材料的固化特性測試。

1.3應用領域

1、UPVC加工性能研究及材料開發

2、氟塑料及熱塑性材料的開發及加工性能研究

3、交聯、熱固性樹脂固化性能研究

4、教學科研應用

二、 結構特征與工作原理

1、系統組成

氟塑料轉矩流變儀由密煉轉矩流變儀、擠出式毛細管流變儀、毛細管測試模頭、數據采集測量系統、電子計算機、操作軟件等部分組成。

密煉轉矩流變儀：

氟塑料轉矩流變儀主要由進口伺服電機、高精度動態扭矩傳感器、齒輪箱、密煉腔、溫度模塊、測量模塊、計算機、測控軟件等部分組成，其原理見圖2所示：

圖1 氟塑料轉矩流變儀

密閉式混合器相當于一個小型的密煉機，由一個 “∞"字型的可拆卸混合室和一對以不同轉速、相向旋轉的轉子組成。在混合室內，轉子相向旋轉，對物料施加剪切，使物料在混合室內被強制混合；兩個轉子的速度不同，在其間隙中發生分散性混合。                                                                

本機整體美觀，主體鈑金采用乳白色與藍色的配色方案，也可以根據用戶的要求顏色處理。不銹鋼部分采用SUS304不銹鋼。

計算機軟件具可數據采集、存儲、計算、分析和輸出功能，可根據用戶要求打印試驗報告。

系統軟件

   支持軟件集由Mixer——混煉器試驗測控軟件，Plastic——擠出機試驗測控軟件，WinNian——表觀粘度試驗數據處理軟件組成。Mixer與Plastic軟件界面功能豐富，可以完成測量、設定和控制轉速、扭矩、溫度、壓力，曲線窗口可以實時顯示以上各數據對時間的曲線。這些數據可以由軟件進行數據處理作圖。試驗測控軟件下形成實驗報告，并由彩色打印機輸出。還可以完成多個曲線疊加，曲線的光滑處理等功能。

圖2 密煉式轉矩流變儀                                         圖3 各種轉子

圖4 進口松下伺服電機+松下伺服控制器

圖5 北京中航高精度扭矩力傳感器

圖6密煉式轉矩流變儀示意圖

1－壓桿；2－加料口；3－密煉室；4－漏料；5－密煉機；6－緊急制動開關；

7－手動面板；8－驅動及扭矩傳感器；9－開關；10－計算機

圖7 密煉轉矩流變儀的試驗曲線

              PVC融合                                      PVC熱穩定

   XLPE交聯        PVC融合

三、 主要技術特性及配置

可以用來研究氟塑料、熱塑性材料的熱穩定性、剪切穩定性、流動和塑化行為，其最大特點是能在類似實際加工過程中連續準確可靠地對體系的流變性能進行測定，還可以完成熱固性材料的固化特性測試。

1. 電機功率：日本松下3.0kw伺服電機

2. 電機轉速：3000 rpm

3. 電機驅動器3.0  kw

4. 減速器：1：20

5. 動力輸出轉速：0 ~ 150rpm

6. 轉速控制精度：0 .05%F.S

7. 靜態測量精度：0.1°C

8. 溫度控制精度：±1°C

9. 轉矩測量量程：0 ~ 250Nm

10. 轉矩測量精度：0.1%F.S

11. 軟件：測控軟件、聚合物熔體粘度測量數據處理軟件、擠出機數據處理軟件、混合器數據處理軟件。

12. 圖形顯示：轉速、轉矩、溫度、壓力

13. 電壓：AC380V  7.5kw

混合器平臺可以進行多組分熱塑性材料熱融合測試，熱固性材料固化性能測試，熱穩定性測試，剪切敏感性測試，物料混煉等多種實驗。

1. 容    量：60ml

2. 混煉器材質：合金鋼材料（耐高溫高壓，耐腐蝕）

3. 轉子類型：Roller

4. 轉子材質：合金鋼材料（耐高溫高壓，耐腐蝕）

5. 轉子處理：經過高精度拋光后，表面鍍鉻

6. 硬鉻鍍層厚度：15-20um

7. 壓料頭材質：合金鋼材料（耐高溫高壓，耐腐蝕）

8. 轉 速 比：3：2

9. 最大扭矩：250 Nm

10. 最大轉速：200 rpm

11. 最高溫度：450℃

12. 溫度傳感器：K類熱電偶

13. 加熱方式：電加熱

14. 加熱器：加熱管

15. 加熱總功率：2000W

16. 加熱區：3路

單螺桿擠出機組主要應用于橡塑和工程樹脂的填充、共混、改性、增強、氯化聚丙稀和高吸水性樹脂的脫揮處理；可降解母粒、聚酰胺縮聚、聚氨酯加聚反應的擠出，碳粉、磁粉的造粒、電纜用絕緣料、護套料、低煙低鹵阻燃型PVC電纜料及各種硅烷交聯料的制備等。

塑料單螺桿擠出機（材料哈氏合金）

1、L:D：     25：1

2、螺桿直徑：    φ20mm

3、螺桿壓縮比：    2.5：1

4、螺桿材質：            英科耐爾Inconel 718

4、最高溫度：    450℃

5、加熱方式：    電加熱

6、加熱區：     5路

7、加熱總功率：             4200W

8、溫度傳感器：             K類熱電偶

9、機器體積（長×寬×高）： 1600×450×1300（mm）  

10、毛細管模具：φ1.27 長徑比20：1、30：1、40：1模芯各一

（φ1、φ2等其他規格的可選配、價格另議）

圓柱模頭（可選）：內徑：Ф5，外徑: Ф10

測控主機+混煉單元主要配置

設備安裝調試方案

技術人員配備

根據本項目的工程量及現場施工進度、難度等因素，我公司經過工程部商議決定為本次項目派遣以下技術人員。各技術人員必須嚴格履行自己的職責，使得本項目順利進行。

一、 安裝前期的配合工作

根據設計圖紙，確定在施工中需要設備安裝方進行的協助工作，主要針對需要進行前期預埋的設備。方便設備到場后能順利準確的安裝。

二、設備就位、安裝

1、基礎復測：利用現場的測量工具，專人測量設備基礎的位置、尺寸是否滿足設計要求及使用要求，詳細記錄測量數據，保證設備位置準確無誤。

2、定位放線：根據設備實際尺寸和基礎復測結果，合理安排設備就位的具體位置，并要進行定位、放線，以此作為最終設備就位的依據。

3、設備就位：設備到場后，根據設備尺寸及重量安排就位工具及叉車、吊車。

三、保證質量措施

1、營造精品工程是我公司全體員工永無止境的質量追求。人人樹立“百年大計"的思想，從嚴要求，精益求精，以高標準，高質量完成試驗儀器的安裝調試工作。

2、主動接受當地質量技術監督部門和業主的監督和指導，嚴格執行國家各項法規、規范和標準。

3、安裝技術工程人員、應熟悉圖紙，掌握施工標準規范，做好設備技術交底，使操作者按工藝要求進行操作。

4、堅持“三檢三個預控"，即自檢、互檢和專檢，質量以預控為主，在程序施工中進行動態的跟蹤檢查，在上一個程序完成時，進行程序質量的靜態檢查，然后轉入下一個工序，對質量因素實行嚴格預控。

1、 保證安全組織措施

1）調試安裝人員應嚴格執行需求單位有關安全防火的規章制度，有違反者，進行處罰。

2）在調試測試期間，有動火工作時，必須到建設單位有關部門申請動火通知單，得到批準后，方可動火。

3）全體調試安裝工作人員不得在易燃易爆區域內吸煙。

2、保證安全的技術措施

1）用電安全措施

a.現場暫設電源電路，必須使用絕緣軟電纜，并按規定架設，不得亂放和亂接，臨時電源線路盡量采用高空架設，過道、轉向應采取保護措施，埋地應設置標記。 b.現場臨時停電時，應立即將各電源切斷。

c.現場各種專用電氣設備應由專人使用。

3、防火安全措施

a.為預防火災，并進行認真培訓，使之具有一定的消防常識和能力，杜絕或減少火災發生，有效控制火勢蔓延程度。

b.安裝調試工現場應備有適用的滅火物資和防火工具。

四、調試及驗收方案

1、設備調試

1.1 調試前的檢查

  在調試之前，組織有關人員熟悉圖紙，做好技術交底工作，確保在調試過程中的設備和人員的安全。

在計算機與各設備間的接線工作完成后，首先檢查、核對內部接線、輸入/輸出接線。現地控制單元通電前，對盤柜及電纜進行絕緣檢查。確認正確無誤進行通電進行計算機靜態調試。

1.2 靜態調試

通過計算機程控靜態調試，進行以下檢查：

a.有無短路現象；

b. 模擬屏上的信號顯示以及報警顯示是否正確；

c.所有輸出繼電器動作是否正常；

d.所有反饋信號反饋是否正常；

e.所有操作按鈕、開關操作是否正確；

f.程序設計是否符合要求的工藝控制流程；

g.信號與報警功能是否正常；

h.系統流程的模擬試驗，模擬故障、事故停機流程等試驗是否正常；

i.系統聯動調試運行是否正常；

j.并校核各流程的正確性，初步確定各步驟最佳配合時間；

1.3 空載與負載調試

設備系統自動控制通電調試，按照先調試控制電路后調試主回路，先空載運行后負載運行的程序進行。

對控制電路進行通電調試是檢查電控、配電設備接線是否正確。試驗時，主電路不送電，只將控制電源接通，然后按實際工作時的程序，順序接通相應的按鈕或其它主令電器，每操作一次都檢查各相應電器元件是否已按規定程序動作(如相應的信號燈是否燃亮，接觸器是否閉合或分開，動作順序和延時情況是否符合設計要求，以及有無其它異常情況等)。必要時進行人為模擬故障信號進行檢查，如推動接觸器鐵芯以檢查連鎖是否有效，模擬限位開關的動作以檢查保護是否可靠，按動急停按鈕或接通分勵脫扣器線圈電源以檢查緊急停車和故障分斷功能等。在進行幾次這樣的通電試驗后，各電器元件均動作正常，計算機的故障診斷功能正常；現地站故障保護功能可靠；系統流程的模擬試驗，模擬故障、事故停機流程等試驗均正常；證明控制部分接線正確，可以進行空載試驗。

在主電路送電前，再次確認主電路接線和導體選擇的正；試運行過程中，對電控及配電設備進行檢查，檢查內容；系統進行聯動負載調試運行時，確定各步驟最佳配合時；

2、聯機調試；

2.1聯機試驗；

(1)電氣設備的試驗要求應按有關規范的施工及驗收；

(2)空載試驗：各主要設備安裝完成后，進行空載運行試驗；

(3)滿負荷聯動調試（試驗）：

(4)進行滿負荷聯動調試

在主電路送電前，再次確認主電路接線和導體選擇的正確性，并檢查短路和過載保護電器是否符合要求。經空載試驗，計算機程序能按要求的工藝控制流程進行控制，所有輸出繼電器動作是否正常；所有反饋信號反饋是否正常；信號與報警功能是否正常、模擬屏上的信號顯示以及報警顯示正確；電動機空載電流正常，可以進行負載試運行。

試運行過程中，對電控及配電設備進行檢查，檢查內容包括各指示儀表數據和各電器元件工作是否正常，導體接觸點是否松動，過熱和其他異常等。經檢查均無異常現象。

系統進行聯動負載調試運行時，確定各步驟最佳配合時間，進一步調整和完善應用軟件。

五、設備檢修

當接收到報修電話時，按以下維修服務工作要求進行維修：

1）、建立維修質量檔案，每次發生的故障及維修事項均應作簡明記錄，便于匯總系統的運行情況及系統易出現故障的所在，并針對潔具易出現的故障，采取必要的措施防止。

2）、進行定期或不定期的巡查回訪工作，主動征詢管理人員及用戶的意見，發現問題及時處理。

3）、接到工作人員或用戶報告故障電話后做好記錄；一般故障在24小時內派出維修人員到現場進行處理，緊急情況立即派人趕往現場及時處理。

培 訓 方 案

一、該項目的培訓標準:

1、 培訓內容: 設備安裝、設備的操作前的注意事項、設備日常維護保養、設備的操作使用、設備的試驗流程控制等。

2、 培訓對儀器操作人員的日常操作使用，常見故障的判定及應急解決辦法和安全培訓，全程免費系統培訓。

3、 培訓操作人員六人以下，也可根據客戶要求進行培訓人員定制。