流变性是PVC等聚合物材料在加工过程中的一项重要指标,该性能对研究此类物料成形性能和设计此类物料的成型模具都具有非常重要的意义。现有流变仪对物料的分析结果,对模具设计的指导作用只能够通过对比实验提供定性的指导,而不能提供一个准确的,定量的指导意见。因此准确、及时的分析物料的流变特性是流变仪的研发趋势,能够及时的得到准确的流变特性也是模具设计和调整非常重要的环节。为了能够在物料挤出加工过程中,对PVC材料在线测量其流变特性,得到不同压力、剪切应力下物料剪切粘度的变化趋势,同时实现PVC在流道内压力梯度曲线的拟合,并对物料剪切变稀比、剪切粘度压力系数进行分析,本文研发了PVC流变性在线分析系统。本课题的主要研究内容包括:(1)利用流变性挤出理论,分析PVC在挤出加工过程中的流动性,并针对PVC在模具流道内的聚合物熔体状态的流变特性进行了定量的数学分析,给出了剪切粘度、剪切变稀比、剪切粘度压力系数的计算方法。(2)在分析了挤出机的基本结构、工作过程、工艺参数对PVC成型效果的影响的基础上,对PVC流变性在线分析系统进行了设计。根据被测物理量的类型、示值范围和相应工况条件,搭建了由挤出机、状态监控模块、数据采集模块组成的系统平台。通过配置多种传感器,实现了温度、转速等参数的采集及控制,以及检测流道内压力变化的功能,并实现了数据上传到上位机进行显示和处理的功能。(3)基于LabVIEW平台开发了系统的分析软件。根据系统的功能需求,规划软件测量的流程,完成系统软件部分的编写,根据PVC挤出过程中流道内的数学模型,选择合适的曲线拟合算法最终完成PVC流变特性的在线分析。(4)利用搭建的系统进行PVC流变性在线分析实验。通过实际的检测和对实验数据的分析处理,将所得分析结果与实验所得的PVC挤出切片进行比对,验证了系统的可靠性、稳定性以及测试的准确性。