Способ контроля процесса получения химических волокон из расплава полимера

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 1705339 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 210377(21) 2464815/23-12 51) ) Р 2 С 01 Б 33/36 с присоединением заявки Но(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий,88(088.8) Опубликовано 251 27 9 Бюллетень Ио 47 Дата опубликования описания 261279(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОНЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕС)ИХ ВОЛОКОН ИЗ РАСПЛАВА ПОЛИМЕРА/1 Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано дляконтроля стабильности протекания технологических процессов, например, в производстве химических волоконИзвестны непрерывные и дискретные способы контроля стабильности протекания технологического процесса 1),.Так, при формовании химическйх нитей из расплава для проверки стабильности протекания технологического процесса непрерывно контролируют температуру и давление расплавав плавильной головке, дискретно: линейную плотность,(.а с, Р 280877кл. 01 в 7/08,; содержание ниэкомолекулярных фракций (НМС), вязкость (а.с Р 312539), двойное лучепреломление, неровноту нити по толщине;скорость, влажность и температуру охлаждающего воздуха (патентФРГР 1660642), По результатам сравнения измерений текущих значений с регламентными допусками судят о нормальности хода технологического процесса.Известно., что наиболее обобщенным показателем, характеризующим стабиль ность протекания технологического процесса, является. координата эоныэатвердевания нити, формуемой израсплава, так как ее положение зависит от мйогихтехнологических факторов (А.Б, Пакшвер, Физико-химическиеосновы технологии химических волокон. Химияф, М 1972, с. 152168), Непрерывный контроль эа координатой зоны затвердевания (а.с.СССР Р 468149) позволяет непрерывнопо одному показателю судить о стабильности техпроцесса.Недостатком известного способа контроля. является его малая информативность, так как он лишь отражает нарушение процесса в целом, но не дает возможности достаточно точно диагностировать причины, вызывающие нарущение нормального техпроцесса и оперативно определять стадию или участок, на котором произошло нарушение.Бель предложенного способа - повышение точности контроля технологического процесса.Это достигается тем, что кроме измерения координаты эоны эатвердевания дополнительно измеряют вяз, кость расплава полимера и скоростьСхема- включает технологическую, 50установку. приготовления полимера 1,филъеру 2, прядильную шахту 3., линию 4 Ътодачи"охлаждающего воздуха,датчик 5 контроля вязкости расплава поч к конт оля -положения 55 лимера, дат и б рзоны затвердевания, датчик 7 контро"Ля бХлаждающего воздуха элементы сравнения 8,. 9, 10, логический блок 11, табло 12, 13, 14 световой.индика" жим охлаждения 1, задатчик 15 номиналЬных значений"контролируемых па- раметров ,Способ реализуют следующим образом. 705339охлаждающегО воздуха в зоне затвердевания нити, определяют отклонения измеренных значений параметров от их номинальных значений и по найденному отклонению определяют участок технологического процесса, где произошло нарушение работы. Сущность и преимущества предложенного способа диагностического контроля заключаются в следующем.При выборе на стадии проектирова ния оптимального технологического процесса, используют, как правило,модели процесса, полученные с определенным приближением аналитическими экспериментальным методами для номинальных режимов работы, Однаков процессе эксплуатации найденныеаприори оптимальные режимы работыф зачастую оказываются неопти-мальными из-за нестационарности характеристик оборудования, отказовили неработоспособности отдельныхего узлов и т .д.Для улучшений технико-экономических показателей процесса полученияхимических нитей целесообразно непосредственно в темпе с процессом пОлучать информацию о состоянии "-" техпроцесса получения нитей на отдельных участках и стадиях.В предложенном способе при решении этой задачи предлагается использовать совместные измерения (методсовокупности контроля) следующих наиболее информативных параметров процесса формования - вязкости расплава 35полимера, координаты зоны и пульсаций рхлаждающего воздуха - и выполнять логическую обработку результатов измерений,Результаты измерений указанных выше параметров и лоическоо анализарезультатов этих измерений позволяютбыстро и достаточно точно обнаруживать причину, вызвавшую нарушениенормального хода технологическогопроцесса.На чертеже представлена схемаконтроля технологического процесса. С выхода датчика б информацию подают на элемент сравнения 9, с выхода датчика 7 - на элемент сравнения10, а с выхода датчика 5 - на элемент сравнения 8. Информацию в блоках 8, 9, 10 сравнивают с допустимыми номинальными значениями по каждому измеряемому параметру, номинальные значения задают эадатчиком 15,В логический блок 11 информациюс элементов сравйения подают в видедвоичного кода 1,0.Код 1 означает, что измеряемый параметр вышел эа допустимые значения,код 0 - параметр в норме.В зависимости от соотношения сигналов исходной информации в логическом блоке 11 формируют командные сигналы на табло 12, 13 или 14.При нормальном протекании процесса получения нитей амплитуды напряжений с выхода датчиков 5; б, 7 непревышают заданного допуска относительно номинальных значений, заданных эадатчиком 15, поэтому световыетабло 12, 13 и.14 не горят,Предположим, что в процессе формирования в результате возмущенияпроизошло отклонение текущего значения координаты зоны эатвердеванияот заданного номинального значения,и на выходе блока появится сигнал1111 ФВыход координаты зоны за допусксвидетельствует о нарушении нормальйого хода техпроцесса, но не определяет конкретно стадию, на которойоно произошло. Для решения этой задачи измеряют дополнительно толькодва параметра техпроцесса - вязкостьрасплава йолимерас помощью датчика5 и скорость охлаждающего воздухав зоне затвердевания нитей с помощьюдатчика 7. Если произошли нарушения в системе охлаждения формуемой нити, то вэтом случае на выходе блока 10 формируют сигнал 1, а на выходе блока8 Ф 011Логический элемент 11 при такомсочетании сигналов с блоков 8, 9,10 зажигает световое табло 141 Режим охлаждения,В случае возникновения отклоненийисходных свойств полимера - дисперсии молекулярного веса или вязкостирасплава - выше нормы, сигнал с датчика 5 выдают на элемент сравнения8, на выходе которого формируют сигнал 1, на выходе блока 10 будет0 ф, Совпадение логических единицна выходе блоков 8 и 9 при логическомнуле на выходе блока 10 индицируютблоком 11. как нарушение техпроцессав химическом цехе и включают табло12 Хим,цехф705339 П Патент, ул, Проектная или ал УжгПри постоянстве режима охлажде-ния формуемой нити и исходныхсвойств полимера отклонения координаты"зоны затвердевания происходятиэ-за изменения технологических регламентов намоточной части прядильной 5машины (например, изменение натяжения нити, скорости формования, линейной плотности и т.д.) .В этом случае с выхода блоков 8 и10 на логический элемент подают логические нули, а с выхода блока 9 логическую единицу,Такое сочетание сигналов индицируют логическим блоком 11 как нарушениетехпроцесса в йрядильном цехе и за-жигают табло 15 ф 1 Пряд.цех.Техническая реализация предложенного способа базируется на уже известных приборах и датчиках. Непрерывное изменение вязкости расплавапоЛимера проводят с помощью прибора,описанного в авторском свидетельстве9 312539, бюлл. изобретений Р 25,1973. Эксплуатация прибора подтвердила его высокую стабильность в работе, надежность и достаточную тех"25ническую эффективность. Измерителькоординаты эоны затвердевания, реализованный по а,с, 468149,601 М 33/36, и прибор для контроля скорости обдувочного воздуха вшахте типа АВТ, разработаны предприятием-заявителем и внедрены напредприятиях химических волокон,Технико-экономический эффектпредлагаемого способа определяетсяповышением быстродействия при обнаружении разладки техпроцесса и сокращением трудозатрат на аналитическийконтроль, так как информация о месте и причинах разладки процесса получения нитей позволяет операторуоперативно отключать неисправноеоборудование, заменять решетки шахт,корректировать температуру расплава полимера, расход и температуруохлаждающего воздуха и т,д т,е.управлять качеством выпускаемой продукции,Формула изобретенияСпособ контроля процесса получения химических волокон из расплаваполимера путем измерения координатызоны затвердевания нити, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности контроля, измеряют вязкость расплава полимера и скорость охлаждающего воздуха в зонеэатвердевания нити, определяют отклонение измеренных значений параметров от их номинальных значений и понайденному отклонению определяютучасток технологического процесса,где произошло нарушение работы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 468149, 6 01 И 33/36, 1975,ИИПИ Эаказ 8347/65раж 1073 Подписное