聚合物模塑成型特性模外超聲波在線探測技術的研究.pdf

1、高分子材料以其良好的綜合性能在各個領域得到了廣泛的應用。高分子材料的優(yōu)越性能不僅僅取決于自身的化學結構，而且還依賴于材料的加工成型過程以及在此過程中形成并最終保留在高分子材料制品中的結構和特性。因此，對成型過程以及成型過程中材料體系結構和特性的檢測就顯得十分重要和關鍵。離線檢測法和傳統在線檢測法的有效性和準確性較低，很難應用于實際生產中復雜多變的環(huán)境。超聲波作為一種機械波，能夠快速得模外不破壞地在高分子材料中傳播，超聲波速度和衰減與高分

2、子材料的性質結構有密切關系，這些獨特的性質使它在模外地在線檢測高分子材料模塑成型特性方面有著很大的潛力。本文將進行超聲波離線測試實驗，分析介質以及不同介質與聚氨酯構成的界面對超聲波在線探測的影響。然后以聚氨酯彈性體為研究對象，利用超聲波對其成型固化過程進行模外在線探測，分析超聲波對聚氨酯體系性質變化的響應。
　　本文利用虛擬儀器技術和G語言Labview。搭建了超聲波在線探測平臺，成功實現了實驗研究過程中波形數據的讀取、采集、傳輸

3、、保存、分析、處理等。平臺主要包括硬件和軟件兩部分。硬件部分主要的功能是完成超聲波信號的發(fā)射與接收，模擬信號與數字信號之間的轉換等。軟件部分的主要功能是實現超聲波信號的輸出顯示、記錄保存、處理分析等，主要包括超聲卡驅動、信號顯示、信號保存與分析處理三個模塊。
　　超聲波離線測試實驗結果表明:超聲波在高分子材料中的衰減要比小分子材料中的衰減大很多;結晶型高分子材料中的超聲波衰減比非結晶型高分子材料中的衰減要大;超聲波在聚氨酯彈性體中

4、的衰減比無定形高分子材料中的衰減大。超聲波聲速在小分子材料中最大，其次是室溫為玻璃態(tài)的高分子材料，聚氨酯彈性體中最小。聚氨酯彈性體硬度越大，超聲波在其中的衰減越大。介質與聚氨酯的聲阻抗越接近，超聲波在界面上越容易透射進入聚氨酯彈性體。
　　聚氨酯成型固化過程的超聲波模外在線探測結果表明:超聲波在線模外在線探測聚氨酯成型過程是可行的。整個聚氨酯成型固化過程中，超聲波在其中的傳播速度先增大后緩慢減小值穩(wěn)定值，但是整體上比澆注時的聲速大