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塑料挤出机 |
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ZSK-40双螺杆轴压传感器选用参数的探讨 |
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作者： 来源：CPRJ 中国塑料橡胶 |
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轴压传感器是WP（现Coperion WP公司）双螺杆系统运行时，轴压显示仪表的传感器。ZSK-40螺杆挤出机的轴压仪表显示量程为0-300Bar(1Bar=1.01972Kg/cm2)，显示单位量纲是压强；而轴压传感器给定的参数量纲是压力单位，怎么确定轴压传感器以压力为单位的量程呢？
轴压传感器是测量设备运行中双螺杆对机筒中物料产生的加压推动力和其他作用力的反作用力的合力的。双螺杆对机筒中物料产生的加压推动力是通过一定直径的两根螺杆旋转而产生的，这两根螺杆的截面积是熔体压力和轴压物理量转换的重要参数。在轴压系统压力传递过程中，我认为受压的传感器是刚体压力传递。将传感器压力（或推力）与测量接触面的面积数据作为双螺杆对机筒中物料产生的加压推动力（可认为是熔体压力）的作用面积，有悖於测量轴压的测量意图。即：ZSK双螺杆轴压仪表量程0-XXXBar/螺杆的作用面面积=轴压传感器压力量程。算式中螺杆作用面面积决定於系统驱动齿轮箱结构。箱结构共有种，一种：输入转速×减速比後一轴分二轴输出；另一种：用於高速螺杆动力驱动，需要在输入转速一轴分二轴後×相同减速比到各自轴输出。根据齿轮箱结构的不同，在算式中轴压传感器乾测的推力和螺杆作用面面积有关，在算式中螺杆作用面面积代入一根螺杆的截面积或者取两根螺杆的截面积进行计算。
轴压传感器量程确定时，由於其他作用力较难计算和核定，如：系统中机械滞回阻力，机械系统中机筒与螺杆间隙的公差和系统公差的不均匀性，螺杆组合的变化使物料在推进、混炼、剪切、密炼、加压产生的作用力变化，双螺杆设备运行中各加料器的微小变动，物料高分子熔融参数的变化，物料在螺筒螺杆之间的充盈度及变化等，都会带来很大的不确定性。轴压传感器量程只参考轴压（或该主机熔压）仪表数值和螺杆截面积，按上式进行推算。推算中应换算为国家法定计量单位，以方便订货。通过仔细阅读WP提供的ZSK双螺杆机械、电气说明书，我对说明书中交代的有关轴压参数和齿轮箱的齿轮结构的轴压的传递方式做出基本物理量轴压压强（Bar）和轴压传感器推力（T）的推导估算（省略了一些较难计算的参数）如表1。
双螺杆的轴压传感器量程选用参数（仅供选用参考和讨论）
由於现在ZSK40配备的轴压传感器量程是1.864T，按照我的计算轴压传感器量程是2.5628T；这使轴压数字表显示数据产生了系统误差。实际轴压数据=修正系数×现在轴压数字表显示数值。
0_200Bar/0_20ma/0_20mv/1.864T
0_200Bar/0_20ma/0_20mv/2.5628T
=
1.864T
2.5628T
= 0.72732948337
由於数字表量程是0-20ma、轴压传感器是0-1.864T、轴压传感器mv/ma转换器为0-20mv/0-20ma，它们的准确性只有在它们的工作范围内才准确，所以我只估算出数字表的现在显示值0-200Bar，即实际轴压数值0-145.46Bar的轴压范围。 ZSK40螺杆挤出机轴压传感器是1.864T时，数字表的修订系数为：1.864T/2.5628T=0.7273948337。
仪表显示值与对应的实际轴压范围
(end)
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(5/13/2010) |
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