Plastics_7_2015

w w w . p l a s t i c s . r u 44 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ П Л А С Т И К С № 7 ( 1 4 7 ) 2 0 1 5 оператору центрировать экструзи- онный инструмент. Использование системы изме- рения на основе рентгеновского излучения особенно эффективно в комбинации с автоматическим кон- тролем скорости линии или оборо- тов головки экструдера. Благодаря функции автоматического контроля минимальных значений перерабаты- вается только требуемое количество полимерного сырья, что обеспечи- вает снижение производственных затрат. Применение данной систе- мы обычно позволяет достигнуть сокращения толщины стенки от 80 мкм до 2 мм. Таким образом воз- можна экономия около 4% сырья. Ежегодно это дает снижение затрат на сырье приблизительно на 100 тыс. евро (при мощности экструдера 600 кг/ч, времени эксплуатации 6000 ч/год и стоимости мате- риала 1,5 евро/кг). На экструзионных линиях, на которых требуется измерение только одного слоя материала, производители применяют си- стему на основе рентгеновского излучения X-RAY 6000. 7-дюймовый TFT-монитор с сенсорным управлением встроен непосред- ственно в измерительную головку X-RAY 6000 и отображает все измеренные значения в цифровом и графическом видах (рис. 2). Также комбинация данной системы с про- цессорными системами ECOCONTROL 6000, 1000 или 600 позволяет обеспечить автоматический контроль скорости линии или оборотов экструдера. Метод измерения на основе рентгеновского излучения Технология систе- мы X-RAY 6000 PRO основана на методе проекции изделия. Две рентгеновские трубки расположены под прямым углом от- носительно друг дру- га. Линейные датчики установлены напротив каждой из двух рент- геновских трубок и оснащены преобразо- вателями полученного рентгеновского излуче- ния в видимый спектр. Это позволяет получить изображение трубы в считанные миллисе- кунды. Таким образом производится непре- рывный точный расчет значений в процессе производства. Анализ осуществляется непо- средственно на основе рентгеновского изо- бражения и обеспечивает получение точных измеренных значений. Нет необходимости в среде сцепления, как это предполагает тех- нология измерения на основе ультразвука. Кроме того, использование данной техно- логии не зависит от температуры экструди- руемого материала. Принципом измерения на основе рент- геновского излучения является различная степень его поглощения материалами в со- ответствии с периодической таблицей хими- ческих элементов. Степень поглощения (µ) рентгеновских излучений пропорциональна атомному номеру (элемента) в третьей сте- пени (µ~Z3). Этиленовый мономер (ПЭ) со- стоит из соединения двух aтомов водорода и четырех атомов углерода. Это соединение имеет очень слабую степень поглощения. В ядре атома алюминия содержится 13 про- тонов, и в результате оно имеет более вы- сокую степень поглощения, чем ПЭ. Расчет различной степени поглощения для каждого материала обеспечивает видимый контраст каждого слоя и позволяет производить из- мерения параметров трубы с более высокой точностью, чем микрометр (рис. 3). Измерение по трем осям При производстве композитных труб для контроля их качества измерение по трем осям может являться важным аспектом, так как позволяет получить показатели толщины стенки по шести точкам и — в комбинации с высокой скоростью измерения — дает воз- можность обнаружения дефектов, например, таких как пузыри между алюминием и вну- тренним слоем трубы, которые могут появ- ляться в результате пропавшего связующего агента. Наличие пузырей снижет качество продукции и в конечном итоге приводит к браку трубы. Как правило, скорость линии при про- изводстве композитных труб составляет 30 м/мин. При скорости 0,5 м/сек. при- меняется система измерения на основе рентгеновского излучения по трем осям с частотой измерения труб до 100 Гц каждые 5 мм. Выполняется надежное обнаружение малейших пузырей и дефектов трубы. Нет необходимости во временных и материаль- ных затратах для дополнительного испыта- ния качества трубы, когда, например, шар прокатывается через трубу для определе- ния возможных дефектов. Помимо изме- Рисунок 2. Значения, полученные системой измерения на основе рентгеновского излучения, отображаются на мониторе измерительной головки Внешняя ПЭ-труба Внутренняя ПЭ-труба Алюминиевая лента Рентгеновские лучи Интенсивность 100% 0 1024 2048 3072 Пикселы Рисунок 3. Видимый контраст степеней поглощения рентгеновского излучения различными материалами