输出的模拟量电流或电压信号控制整流电源18给电磁线圈3和电阻加热器阵列11供电，从而产生磁场和热场；
步骤105:由数据采集卡14通过第一温度传感器13、第二温度传感器5和磁场传感器10采集温度和磁场强度数据；
步骤106:可编程控制器PLC15对采集的数据进行处理、分析，并与预设定的磁场强度和温度条件进行比较:
若大于预设定的值，则可编程控制器PLC15通过信号发生模块16产生磁场冷却水套层12和/或热-力冷却水套层6驱动信号，功率放大器17对驱动信号进行放大后驱动磁场冷却水套层12和/或热-力冷却水套层6开始工作，然后返回步骤105重新开始测试；
若小于预设定的值，则返回步骤102重新开始测试；
若等于预设定的值，则进入步骤107 ;
步骤107:可编程控制器PLC15发出力场控制指令，并通过信号发生模块16输出力场的驱动信号；
步骤108:步骤107中输出的力场驱动信号经功率放大器17放大后驱动液压机的液压泵，使得上、下液压柱头压合，产生恒定的压力；
步骤109:数据采集卡14通过压力传感器9采集压力数据；
步骤110:可编程控制器PLC15对采集的压力数据进行处理、分析，并判断是否达到预设定的压力条件:
若判断为否，则返回步骤107重新开始测试；
若判断为是，则自动控制工作结束。
【主权项】
1.一种热-力-磁多场耦合模压成型机，包括液压机，其特征为:所述液压机包括机架(7)和相对的、独立控制升降的上液压柱头(I)和下液压柱头(8)，所述液压柱头端面依次设有压力传感器(9)、热-力冷却水套层(6)、绝缘层(2)、电阻加热器阵列(11)、加热耐压平板(4);所述热-力冷却水套层(6)为带有进水口和出水口的水循环冷却系统；所述电阻加热器阵列(11)镶嵌在加热耐压平板(4)内；所述加热耐压平板(4)侧面设有第一温度传感器(13)，所述第一温度传感器(13)连接有控制箱；所述液压机、电阻加热器阵列(11)、热-力冷却水套层(6)、压力传感器(9)与控制箱连接；所述机架(7)上设有环绕在下液压柱头周围的电磁线圈(3)，所述电磁线圈(3)表面设有第二温度传感器(5)，所述电磁线圈(3)外包裹有磁场冷却水套层(12)，所述磁场冷却水套层(12)也为带有进水口和出水口的水循环冷却系统；所述磁场冷却水套层(12)内侧表面、上液压柱头(I)与下液压柱头(8)之间设有磁场传感器(10);所述磁场传感器(10)、第二温度传感器(5)、磁场冷却水套层(12)和电磁线圈(3)与控制箱连接。
2.根据权利要求1所述的热-力-磁多场耦合模压成型机，其特征为:所述控制箱包括整流电源(18)、可编程控制器PLC (15)、数据采集卡(14)、信号发生模块(16)、D/A模块(19)和功率放大器(17);所述可编程控制器PLC (15)与数据采集卡(14)和信号发生模块(16)连接；所述信号发生模块(16)与D/A模块(19)和功率放大器(17)连接；所述D/A模块(19)与整流电源(18)连接；所述第一温度传感器(13)、第二温度传感器(5)、压力传感器(9)、磁场传感器(10)与控制箱的数据采集卡(14)连接；所述电阻加热器阵列(11)、电磁线圈(3)与控制箱的整流电源(18)连接；所述热-力冷却水套层(6)、磁场冷却水套层(12)和液压机与控制箱的功率放大器(17)连接。
3.根据权利要求2所述的热-力-磁多场耦合模压成型机，其特征为:所述上液压柱头(I)、下液压柱头(8)为DT4电工纯铁制成，所述加热耐压平板(4)为合金铸铝制成。
4.根据权利要求1或2或3所述的热-力-磁多场耦合模压成型机，其特征为:所述磁场冷却水套层(12 )由奥氏体不锈钢金属制成。
5.根据权利要求4所述的热-力-磁多场耦合模压成型机，其特征为:所述绝缘层(2)为云母垫片、青稞纸、浸二甲苯绝缘漆绷带整合而成。
6.根据权利要求5所述的热-力-磁多场耦合模压成型机，其控制箱控制模压成型条件的方法包括以下步骤: 步骤101:通过可编程控制器PLC (15)对模压成型条件进行预设定，所述模压成型条件包括磁场强度、热场、加载压力大小； 步骤102:可编程控制器PLC (15)发出启动磁场和热场控制指令，并通过信号发生模块(16)输出磁场和热场的驱动信号； 步骤103:D/A模块(19)将步骤102中输出的驱动信号进行数模转换，输出模拟量电流或电压信号； 步骤104:D/A模块(19)输出的模拟量电流或电压信号控制整流电源(18)给电磁线圈(3)和电阻加热器阵列(11)供电，从而产生磁场和热场； 步骤105:由数据采集卡(14)通过第一温度传感器(13)、第二温度传感器(5)和磁场传感器(10)采集温度和磁场强度数据； 步骤106:可编程控制器PLC (15)对采集的数据进行处理、分析，并与预设定的磁场强度和温度条件进行比较: 若大于预设定的值，则可编程控制器PLC (15)通过信号发生模块(16)产生磁场冷却水套层(12)和/或热-力冷却水套层(6)驱动信号，功率放大器(17)对驱动信号进行放大后驱动磁场冷却水套层(12)和/或热-力冷却层(6)开始工作，然后返回步骤105重新开始测试； 若小于预设定的值，则返回步骤102重新开始测试； 若等于预设定的值，则进入步骤107 ; 步骤107:可编程控制器PLC (15)发出力场控制指令，并通过信号发生模块(16)输出力场的驱动信号； 步骤108:步骤107中输出的力场驱动信号经功率放大器(17)放大后驱动液压机的液压泵，使得上、下液压柱头压合，产生恒定的压力； 步骤109:数据采集卡(14)通过压力传感器(9)采集压力数据； 步骤110:可编程控制器PLC (15)对采集的压力数据进行处理、分析，并判断是否达到预设定的压力条件: 若判断为否，则返回步骤107重新开始测试； 若判断为是，则自动控制工作结束。
【专利摘要】本发明涉及多场耦合模压成型设备，具体为热-力-磁多场耦合模压成型机和控制箱控制模压成型条件的方法，解决缺乏此类设备的问题，方案如下：包括液压机，液压机包括机架和液压柱头，液压柱头端面设有压力传感器、热-力冷却水套层、绝缘层、电阻加热器阵列、加热耐压平板；加热耐压平板侧面设有温度传感器，温度传感器连接有控制箱；机架上设有电磁线圈，电磁线圈表面设有温度传感器，电线圈外包裹有磁场冷却水套层；磁场冷却水套层内侧表面设有磁场传感器。本发明优点：1、设计出热-力-磁场耦合的模压成型机；2、控制范围宽，连续工作时间长，可多场耦合，也可单一场或无场状态下模压成型；3、各场之间相互不干扰，有较高的可靠性，控制精度高。
【IPC分类】B29C43-58, B29C43-32, B29C43-02, B29C43-52
【公开号】CN104526948
【申请号】CN201410750607
【发明人】孙友谊, 赵贵哲, 段宏基, 刘亚青, 池慧娟, 何欢
【申请人】中北大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月10日