聚合物精密挤出加工过程中,通常以在线检测的挤出流量为基准调节主机或牵引机转速等来提高挤出制品精度。对于挤出流量的测量,在挤出机上安装失重式计量加料系统是一个比较有效的手段,但挤出过程中干扰信号影响其测量精度,必须对测量的流量信号进行滤波处理,才能获取更真实的值,从而提高挤出流量测量精度。本研究首先在现有精密挤出机上,搭建失重计量加料硬件系统和软件平台,以实现挤出流量的精确测量。针对实际挤出过程中失重式计量系统加料流量测量信号的干扰特点,提出了几种新的数字滤波算法,应用这些算法编制程序嵌入建立的平台进行试验,验证了滤波技术对提高挤出流量测试精度的有效性。研究内容和进展如下:1.在现有精密挤出实验生产线上,安装失重计量加料系统;把现有测控系统升级为新的数据收集和测控系统。两个系统与精密挤出机有效联结并通讯,能够正常运行测试、获取信息并进行数据处理。①PLC系统(西门子S7-300)通过网线,经交换机与安装于单片机的西门子WINCC软件系统(后二者形成后处理平台)联结为一体,形成信号处理和控制的系统。②后处理平台采用WINCC监控软件,通过在该软件中组态监控程序,能够方便的从PLC程序中读取需要监控的数据,也能将数据反馈给PLC的输出模块。2.针对现有失重计量系统测量的挤出流量信号受多种干扰的特点,创新地应用数字滤波技术来抑制这些干扰,并提出了几种有效的新滤波算法应用到失重计量加料进料量测试系统。①本文考察了一些常用的数字滤波算法,如限幅滤波算法、递推算法等,试验表明数字滤波技术在研究中有一定的效果,但需提高。②在常用滤波算法基础上,提出了递推平均滤波算法、K型数字滤波算法、限幅-递推平均滤波算法、改进型限幅-递推平均滤波算法、改进型递推平均-限幅滤波算法和实时改进型限幅-递推滤波算法。3.在建立的实验平台上(挤出机用直径32mm的分离型螺杆和普通螺杆,物料为PP),应用新的滤波算法,进行了细致的实验研究,分析发现:①从理论计算公式得到理论流量,应用提出的新滤波算法,应用限幅-递推平均滤波算法可以使挤出流量偏差控制在3.6%左右。②应用提出的新滤波算法,从后处理平台计算得到理论流量进行信号处理,应用改进型限幅-递推平均滤波算法可以使流量测量偏差控制在1.2%左右。③进一步,在程序算法中,直接从PLC系统得到理论流量进行信号处理,发展出了实时改进型限幅-递推平均滤波算法,不仅可以保证实时性,还可省去后处理平台,使流量测量偏差控制在2.5%左右。④几种滤波算法中,依递推平均滤波算法、K型数字滤波算法、限幅-递推平均滤波算法、改进型限幅-递推平均滤波算法、改进型递推平均-限幅滤波算法和实时改进型限幅-递推滤波算法的顺序,滤波效果不断改善。至此,采用改进的滤波算法和建立的精密挤出过程失重计量系统,挤出流量测量达到了实时、精确的要求,从而进一步提高挤出生产线精度。