一种膜泡热交换控制装置的制作方法

1.本发明涉及薄膜生产设备，特别涉及一种膜泡热交换控制装置。


背景技术：

2.在吹膜机的生产过程中，吹膜机吹出的膜泡直径（指膜泡吹胀完成并冷凝之后的直径）越均匀，塑料膜的厚度也就越均匀，因此，为了提高塑料膜的质量，在生产过程中就必须不停地测量和调控膜泡直径。公开号为cn207747400u的专利文献公开了一种吹膜机全自动补气系统，包括模头、气源和补气装置，模头中设有进气管和出气管，其特征是：所述补气装置包括超声波探头、控制电路和电磁阀，超声波探头设在所述模头吹出膜泡的外侧，超声波探头的信号输出端与控制电路的信号输入端连接，控制电路的信号输出端与电磁阀连接，电磁阀的进气端与所述气源连接，电磁阀的出气端与所述进气管连接。这种吹膜机全自动补气系统通过超声波探头探测膜泡表面与探头之间的距离，将有效距离的变化转化成电信号，在吹膜过程中，由于出气管的排气，膜泡内气压逐渐变小，膜泡的直径随之逐渐变小，当膜泡表面与超声波探头之间的距离超过预设最大值时，超声波探头输出电信号接通控制电路，开启电磁阀接通气源与进气管使气体通过进气管，到达模头进行补气；在补气过程中，膜泡内的气压逐渐增大，膜泡直径随之变大，膜泡表面与超声波探头之间的距离逐渐变小，当膜泡表面与超声波探头之间的距离小于预设最小值时，超声波探头输出电信号断开控制电路，电磁阀闭合停止补气，依此循环。
3.上述技术方案单纯采用出气管连通外界进行排气的方式，在膜泡内的气压过大，需要及时减小膜泡内气压时，经常会出现排气速度过慢，膜泡直径无法及时得到调整的情况；同时，在膜泡内气压较低，需要增大气压时，通过气源快速吹入到膜泡内的气体会使膜泡的热量随之快速降低，膜泡上部膜壁容易在未到冷凝线时就出现冷却固化的情况，从而导致整个膜泡上下直径不一致、壁厚不均匀，影响整个薄膜的质量。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种膜泡热交换控制装置，这种膜泡热交换控制装置能够检测膜泡的直径，并根据需要及时改变膜泡的直径，并且在改变膜泡直径时，能使膜泡各个位置的膜壁保持直径一致、薄厚均匀。
5.为了解决上述技术问题，采用的技术方案如下：一种膜泡热交换控制装置，包括挤出模头、进气风机、冷却风环、膜泡直径检测装置和控制处理装置，挤出模头中设有进气管和出气管，冷却风环安装在挤出模头上，并且冷却风环的进气口与挤出模头的进气管相连通，进气风机的出气口与进气管相连通；膜泡直径检测装置设置在挤出模头吹出膜泡的外侧；膜泡直径检测装置的信号输出端与控制处理装置的信号输入端电连接，进气风机的信号输入端与控制处理装置对应的信号输出端电连接；其特征在于：还包括热交换器和排气风机，热交换器呈圆筒状，热交换器设置在所述冷却风环上，并且热交换器的中部空腔与所述挤出模头的出气管相连通，排气风机的抽气口
与出气管相连通；排气风机的信号输入端与所述控制处理装置对应的信号输出端电连接。
6.上述膜泡热交换控制装置中，控制处理装置中设有膜泡直径的预设范围值。进气时，进气风机将压缩空气通过进气管向冷却风环的进气口进行输送，压缩空气由冷却风环四周的出气口，沿热交换器的外壁与膜泡之间的间隙向上吹入；同时，排气风机将膜泡内的空气抽出，空气在抽出时由圆筒状的热交换器的中部空腔自上向下收集，并通过出气管排出，但保持进气速度大于排气速度，使膜泡内的气压保持稳定增大，从而使膜泡的直径随之逐渐胀大；随后膜泡直径检测装置对膜泡直径进行检测，并将膜泡的直径数据发送给控制处理装置，控制处理装置将直径数据与预设范围值进行对比，并根据对比结果调整进气风机的吹气速度和排气风机的抽气速度；当膜泡的直径数据小于预设范围值的最小值时，控制处理装置控制进气风机加快吹气速度，同时控制排气风机减缓抽气速度，使膜泡内的气压增大，从而使膜泡能被持续吹大，直至膜泡的直径数据与预设范围值相匹配；当膜泡的直径数据大于预设范围值的最大值时，控制处理装置控制进气风机减缓吹气速度，同时控制排气风机加快抽气速度，使膜泡内的气压减小，从而使膜泡的直径逐渐减小，直至膜泡的直径数据与预设范围值相匹配。上述膜泡热交换控制装置通过设置排气风机，能尽快地完成内部气压调整，使膜泡能及时完成直径的调整；同时，在需要增大膜泡内部气压，从而加快进气风机的吹气速度、减缓排气风机的抽气速度时，由于气体由冷却风环的四周边沿吹入，气体在进入时会直接与膜泡的边沿接触，为了避免膜泡内的气体温度由于大量气体吹入而出现骤冷现象，设置热交换器能够将被抽走的气体中的热量交换给吹入的气体中，从而使膜泡内的气体温度保持稳定，膜泡不会由于温度快速降低而导致膜泡上部膜壁受冷固化；由于排出的热气由圆筒状的热交换器的中部空腔排出，排出的热气与进入的冷气能由热交换器的侧壁隔开，不会直接接触，能有效避免冷风与热风直接接触造成膜内气压下降，从而避免整个膜泡出现上下直径不一致、壁厚不均匀的情况，提高薄膜的质量。
7.优选方案中，所述膜泡直径检测装置包括至少两个探头，探头沿所述挤出模头的周向设置在挤出模头吹出膜泡的外侧，各个探头的信号输出端分别与所述控制处理装置的信号输入端电连接。各个探头能沿挤出模头的周向共同对膜泡的直径进行探测，使得出的膜泡直径数据更加准确。
8.进一步的优选方案中，各个所述探头均采用超声波传感器，超声波传感器的信号输出端与所述控制处理装置的信号输入端电连接。超声波传感器可以采用德国sick um30-213113超声波传感器。
9.优选方案中，所述控制处理装置包括操作显示屏、微电脑控制器、进风变频器和排风变频器，操作显示屏和所述膜泡直径检测装置的信号输出端分别与微电脑控制器对应的信号输入端电连接，操作显示屏、进风变频器和排风变频器的信号输入端分别与微电脑控制器对应的信号输出端电连接；进风变频器的信号输出端与所述进气风机的信号输入端电连接，排风变频器的信号输出端与所述排气风机的信号输入端电连接。操作人员可以在操作显示屏上设置薄膜宽度、薄膜厚度、膜泡直径的预设范围值和挤出速度等数据，并可以显示挤出时的实际数据；微电脑控制器接收膜泡直径检测装置检测到的直径数据并与预设范围值进行对比，并且根据对比结果分别通过进风变频器和排风变频器控制进气风机和排气风机转速。操作显示屏可以采用步科mt4512te显示屏；微电脑控制器可以采用西门子s7-1200可编程控制器；进风变频器和排风变频器均可以采用台达c2000变频器。
10.本发明的有益效果在于：这种膜泡热交换控制装置能够检测膜泡的直径，同时根据需要及时通过改变膜泡内的气压改变膜泡的直径，并且在改变膜泡内的气压时，能使膜泡内压缩空气的温度保持稳定，使膜泡各个位置的膜壁保持薄厚均匀，从而保证薄膜质量。
附图说明
11.图1为本发明膜泡热交换控制装置的结构示意图；图2为图1中a位置的放大图。
具体实施方式
12.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步描述：如图1-2所示的一种膜泡热交换控制装置，包括挤出模头1、进气风机2、冷却风环3、热交换器4、排气风机5、膜泡直径检测装置6和控制处理装置7，挤出模头1中设有进气管101和出气管102，冷却风环3安装在挤出模头1上，并且冷却风环3的进气口与挤出模头1的进气管101相连通，进气风机2的出气口与进气管101相连通；热交换器4呈圆筒状，热交换器4设置在冷却风环3上，并且热交换器4的中部空腔与挤出模头1的出气管102相连通，排气风机5的抽气口与出气管102相连通；膜泡直径检测装置6包括多个超声波传感器601，超声波传感器601沿挤出模头1的周向设置在挤出模头1吹出膜泡的外侧；控制处理装置7包括操作显示屏701、微电脑控制器702、进风变频器703和排风变频器704，操作显示屏701和各个超声波传感器601的信号输出端分别与微电脑控制器702对应的信号输入端电连接，操作显示屏701、进风变频器703和排风变频器704的信号输入端分别与微电脑控制器702对应的信号输出端电连接；进风变频器703的信号输出端与进气风机2的信号输入端电连接，排风变频器704的信号输出端与排气风机5的信号输入端电连接。
13.上述膜泡热交换控制装置中，操作人员可以在操作显示屏701上设置薄膜宽度、薄膜厚度、膜泡直径的预设范围值和挤出速度等数据，并可以显示挤出时的实际数据；微电脑控制器702中设有膜泡直径的预设范围值。进气时，进气风机2将压缩空气通过进气管101向冷却风环3的进气口进行输送，压缩空气由冷却风环3四周的出气口，沿热交换器4的外壁与膜泡之间的间隙向上吹入；同时，排气风机5将膜泡内的空气抽出，空气在抽出时由圆筒状的热交换器4的中部空腔自上向下收集，并通过出气管102排出，但保持进气速度大于排气速度，使膜泡内的气压保持稳定增大，从而使膜泡的直径随之逐渐胀大；随后各个超声波传感器601能沿挤出模头1的周向共同对膜泡的直径进行探测，并将膜泡的直径数据发送给控制处理装置7，微电脑控制器702接收膜泡直径检测装置6检测到的直径数据并与预设范围值进行对比，并且根据对比结果分别通过进风变频器703和排风变频器704控制进气风机2和排气风机5转速；当膜泡的直径数据小于预设范围值的最小值时，控制处理装置7控制进气风机2加快吹气速度，同时控制排气风机5减缓抽气速度，使膜泡内的气压增大，从而使膜泡能被持续吹大，直至膜泡的直径数据与预设范围值相匹配；当膜泡的直径数据大于预设范围值的最大值时，控制处理装置7控制进气风机2减缓吹气速度，同时控制排气风机5加快抽气速度，使膜泡内的气压减小，从而使膜泡的直径逐渐减小，直至膜泡的直径数据与预设范围值相匹配。上述膜泡热交换控制装置通过设置排气风机5，能尽快地完成内部气压调整，使膜泡能及时完成直径的调整；同时，在需要增大膜泡内部气压，从而加快进气风机2的
吹气速度、减缓排气风机5的抽气速度时，由于气体由冷却风环3的四周边沿吹入，气体在进入时会直接与膜泡的边沿接触，为了避免膜泡内的气体温度由于大量气体吹入而出现骤冷现象，设置热交换器4能够将被抽走的气体中的热量交换给吹入的气体中，从而使膜泡内的气体温度保持稳定，膜泡不会由于温度快速降低而导致膜泡上部膜壁受冷固化；同时，由于排出的热气由圆筒状的热交换器4的中部空腔排出，排出的热气与进入的冷气能由热交换器4的侧壁隔开，不会直接接触，能有效避免冷风与热风直接接触造成膜内气压下降，从而避免整个膜泡出现上下直径不一致、壁厚不均匀的情况，提高薄膜的质量。
14.超声波传感器601采用德国sick um30-213113超声波传感器601；操作显示屏701采用步科mt4512te显示屏；微电脑控制器702采用西门子s7-1200可编程控制器；进风变频器703和排风变频器704均采用台达c2000变频器。