Page 92 - 《橡塑技术与装备》2025年6期
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橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
图 1 国外知名企业的高压流变仪 图 4 PLC 控制面板
的零切黏度值，观察并记录下物料在不同条件下的挤 在进行实验前，需要做好准备工作，检查各部件
出速率。随后，将这些仿真获得的数据与实验实际测 之间管路与线路是否连接正常，检查动力装置和循环
量值进行详细对比，找出两者之间的最佳匹配点，如 加热装置是否正常，设定高速摄像机合适的帧率和曝
图 2 所示。通过这种对比分析的方式，成功地确定了 光时间，以平衡图像质量与捕捉速度 ；其次调整摄像
零切黏度的近似值范围。 机的拍摄角度、焦距及光圈等参数，并在实验前进行
充分的预调试和校准，确保记录下来的图像数据能够
准确反映物料在挤出瞬间的流动状态和变化趋势。传
感器的结构如下图 5 所示。
图 2 调试法流程图
1.2 实验设备 图 5 高温熔体温压一体传感器
实验装置主要由毛细管流变仪、电控柜、液压工
由 于实 验 中 需要 采 集的 数 据 有温 度、 压 力和 速
作站、循环加热装置四部分构成，如下图 3 所示 ：
度，由于流变检测装置需要对物料进行温度和压力检
测，且传感器安装位置空间狭小，因此采用型号为
PT124B-125T 的温压一体传感器 [4] 。
1.3 数学模型及参数
不同的流变学模型有着相对应的使用范围，本实
验所使用的聚合物材料适用幂律模型。
剪切黏度与剪切速率满足下面的关系 ：
η=η 0 (λγ) η-1
（a）高压毛细管流变仪 （b）控制柜
图 3 实验装置实物图 在实际实验时，流体大多数是非牛顿流体，因此
需要通过 Rabinowitsch 方程对剪切速率及剪切黏度进
为确保时效同步的采集效果，在 PLC 控制系统联
行修正，然后代入幂律模型公式经整理得下面的挤出
动高速摄像机、毛细管流变仪、电控柜、液压工作站
速率与零切黏度的数学模型公式 ：
与循环加热装置等实验装置。如下图 4 所示。
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