混合工艺中粘度的过程控制

介绍

混合是制造许多产品的基本步骤。尽管可能没有严格的要求，但过度混合仍然是不必要的能源和时间浪费。在大多数情况下，混合更是一门精确的科学。混合不足会使各种成分分布不均匀，而过度混合可能会改变最终产品的状态。

应用

以下行业每个混合过程的目的都是相同的—达到所需的均匀性。混合和研磨是整个过程工业的常用步骤：

混合物不仅需要正确的组成和固体百分比，还应保持粘度，以便生产出一致的产品。 样品各部分粘度的变化程度是混合物均匀度的指标。在整个混合过程中进行连续粘度监测是一种准确的方法，可以测量并最终控制关键参数（如固含量）以实现目标性能。

为什么粘度管理在混合中至关重要？

1.      质量： 混合物的粘度是关键性能指标，其对质量至关重要。粘度基本上决定了生产的混合物的关键性能。混合不足会导致不均匀，而过度混合则会影响最终产品的质量，因此连续粘度监测非常重要。

2.      浪费： 过度混合不仅会改变最终产品的状态，而且浪费时间和精力。混合过程中的粘度监测可以可靠、准确地确定终点，从而显著减少废品和废料。

3.      效率： 实时监控混合物粘度，不用对样品进行离线分析以及待分析后才做出工艺调整，大大提高了效率。

4.      环境： 减少废品量，有利于环保。

挑战

1.      离线粘度测量面临的挑战

现有的实验室粘度计在工艺过程中几乎没有价值，因为粘度受温度，剪切速率和其他变量的影响，这些变量与离线测量值存在很大差异。离线粘度测量的通常是未搅动的样品，无法真实反映流动性和粘度。取样在实验室中测试样品并根据测试结果做出处理可能非常麻烦，费时且效率极低。即使对于有经验的操作员，离线测试也是非常不准确，前后不一致且不可重复的。

2.      旋转粘度计的挑战

旋转粘度计通过在恒速下监控流体中转子所需的扭矩来测量粘度。当转子在流体中恒速旋转时，流体会产生作用在转子上的粘度力矩，该粘性力矩越大，液体的粘度越大。作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经计算机处理后得出被测流体的粘度。但是，此技术带来了很多问题：

·        通过在混合过程中测量电流来进行扭矩监控。电机供电的波动使测量不可靠，采用更可靠的电源来控制波动是非常昂贵的。

·        因为转子在旋转，所以连接到轴上扭矩传感器的电线会缠绕并折断。可以使用滑环，但由于安装时间，成本和不可避免的磨损而并不理想。

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