在線測(cè)量技術(shù)

    為了記錄顏色的測(cè)量值，測(cè)量探針被螺旋擰進(jìn)位于擠出機(jī)出口的一個(gè)螺紋孔內(nèi)。

    所謂的擠出機(jī)探針包含一個(gè)堅(jiān)固前端的套管，在其內(nèi)部有一個(gè)藍(lán)寶石棱鏡裝置。作為位于鉆石之后第二硬的材料，藍(lán)寶石特別適用于承受高溫和高壓形成的大應(yīng)力及材料穩(wěn)定流動(dòng)所形成的摩擦力的擠出過(guò)程。

    探頭被安裝在擠出機(jī)罩內(nèi)，在這種方式下，它不會(huì)接觸諸如螺桿單元這樣一些任何可移動(dòng)的元件。然而，在流動(dòng)期間，熔體必須覆蓋藍(lán)寶石棱鏡。藍(lán)寶石棱鏡是自潔式的，這能確保沒(méi)有材料粘到其上。

    從棱鏡上流過(guò)的流體被氙氣閃光燈所照射。為此，光經(jīng)過(guò)六個(gè)排列成圓形的柔性玻纖導(dǎo)體被傳到藍(lán)寶石棱鏡。反射光經(jīng)過(guò)一個(gè)在中心固定的玻纖而被反射到分光光度計(jì)。該操作每十秒就被重復(fù)，并且以這種方式進(jìn)行連續(xù)的測(cè)色。

校正和結(jié)構(gòu)

     擠出機(jī)探頭的特殊設(shè)計(jì)意味著不用對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行任何中斷的情況下分光光度計(jì)都能被校正。為此，光纖從探頭套筒中擰開(kāi)，并基于黑色和白色標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正。一項(xiàng)綠色控制標(biāo)準(zhǔn)被用于檢查校正的有效性。校正為周?chē)闆r的函數(shù)。在重新校正需要進(jìn)行前，系統(tǒng)能維持多達(dá)三個(gè)月的穩(wěn)定性。

     實(shí)際測(cè)色在分光光度計(jì)上用CCD技術(shù)來(lái)進(jìn)行。所用分光光度計(jì)覆蓋的波長(zhǎng)范圍在360至780 nm之間，也就是說(shuō)它包括了光譜中的可見(jiàn)光部分。通過(guò)單色儀和CCD技術(shù)的結(jié)合， 其有可能達(dá)到比標(biāo)準(zhǔn)測(cè)色單元更好的分辨率。

     所有的技術(shù)性設(shè)備，也就是說(shuō)分光光度計(jì)、氙氣閃光燈、控制單元、一臺(tái)裝有Windows XP操作系統(tǒng)的完整電腦和一個(gè)被封裝在一個(gè)叫做Nema 4的盒子中的觸摸屏。這個(gè)盒子由不銹鋼制成并且被設(shè)計(jì)來(lái)用于工業(yè)環(huán)境中，以免受灰塵及濺落的水的影響。內(nèi)置的空調(diào)設(shè)備確保即使在大溫度波動(dòng)的環(huán)境中設(shè)備也能穩(wěn)定運(yùn)行。

測(cè)量的評(píng)價(jià)

     測(cè)量結(jié)果以趨勢(shì)圖的形式描繪（圖1所示）。這表明測(cè)得的顏色值比得上交通燈顯示的標(biāo)準(zhǔn)色差。當(dāng)前的測(cè)量值作為數(shù)字值而被分別指定來(lái)與趨勢(shì)圖放在一起比較。在這個(gè)公差范圍內(nèi)的測(cè)量顏色值以綠色顯示。以黃色顯示的值已經(jīng)達(dá)到了允許公差的警告限。并且，如果允許公差被超過(guò)的話，顏色將從黃色變成紅色。這些明顯的信號(hào)不僅顯示在屏幕上，而且也能通過(guò)信號(hào)燈以相同的顏色被顯示出來(lái)。

     根據(jù)屏幕上的顯示，在四種可自由選擇的趨勢(shì)圖中進(jìn)行選擇是可能的。所有的標(biāo)準(zhǔn)顏色范圍和白色及黃色公式可由相似的光源類(lèi)型來(lái)得到。

過(guò)程控制

     具有影響結(jié)果的大量影響因素的擠出過(guò)程是一個(gè)高度復(fù)雜的操作。除了溫度、壓力和輸出速度這些工藝參數(shù)外，擠出機(jī)本身及其各個(gè)組件對(duì)結(jié)果有較大的影響。所用的材料增加了結(jié)果的差異性，例如不同批次或者混合比的原材料。

     單獨(dú)或者共同作用帶來(lái)的影響因素對(duì)擠出產(chǎn)品的色差有直接影響。通過(guò)使用在線測(cè)量方法來(lái)測(cè)量顏色因而也有可能就關(guān)于改進(jìn)機(jī)器或者工藝參數(shù)得到結(jié)論。

     顏色值和缺陷原因之間的關(guān)聯(lián)性實(shí)際上已經(jīng)弄清楚了。例如過(guò)量的二氧化鈦的加入，能通過(guò)亮度值而被確認(rèn)（圖2所示）。色差的波動(dòng)可能歸因于正脈沖的泵或者液態(tài)著色劑中顏料的沉淀所致。除此之外，顏色測(cè)量也能用于診斷擠出機(jī)中的混合問(wèn)題、均勻化或者計(jì)量問(wèn)題或者過(guò)程穩(wěn)定性中的其它波動(dòng)。
 
圖2、過(guò)多的二氧化鈦被加入引起亮度值（中間線條）

結(jié)論

     色差未必一定是成品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵方面，然而，測(cè)量顏色是一個(gè)達(dá)到穩(wěn)定過(guò)程控制的極好方式。整體來(lái)看，任何生產(chǎn)過(guò)程中的不穩(wěn)定性由顏色方面的不同而被反映出來(lái)。這些偏差能通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程中的相應(yīng)干預(yù)直接被消除。

     整體來(lái)講，由于具有記錄的連續(xù)性，直接在熔體內(nèi)進(jìn)行顏色測(cè)量建立了一種特別好的分析和優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程的方式。其能用于防止不合格產(chǎn)品的生產(chǎn)、避免優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品受到污染、保持缺陷批次產(chǎn)品在一個(gè)最低限度內(nèi)、優(yōu)化配方設(shè)計(jì)、節(jié)約原材料/燃料并確保精確計(jì)量和符合產(chǎn)品規(guī)格，因而避免退回產(chǎn)品。