体冷却导致的产品收缩，此时电容测量单元的输出电压也相增加，但相对于注射阶段， 输出电压在此阶段的增加幅度和速率变得非常缓慢。在保压结束后，注塑过程进入冷却阶 段，点电极电容器的电容值没有发生显著的变化；当产品凝固充分，模具打开，电容两极间 的距离突然变大，引起电容值及输出电压迅速下降。因此通过输出电压-时间曲线，状态识 别系统可以清晰地识别凝固开始点（即冷却阶段的起始点）电压U1、凝固终止点（即冷却阶 段的终止点）电压U2以及相应的起始时刻il、终止时刻?2。
[0055] (4)、根据冷却阶段的起止点电压以及相应的起止时刻计算注塑模具内的凝固速 率。
[0056] 在冷却阶段，点电极电容器的输出电压与电容呈线性关系，而电容与介电常数也 呈线性关系，介电常数与温度呈线性关系，温度与凝固厚度呈线性关系，故凝固厚度与点电 极电容器的输出电压呈线性关系。因此，根据凝固开始点电压U1、凝固终止点电压U2以及 相应的起始时刻??、终止时刻?2凝固开始点的电压U1与开始点点电极的电容C1成正比、 凝固终止点（即冷却阶段的终止点）电压U2即可计算出平均凝固速率。
[0057] 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施 例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替 换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方法，其特征在于：包括： A、 将模内熔体状态感知系统的点电极安装在注塑过程的关键点处，并将模内熔体状态 感知系统的点电极电容器通过电容测量单元与状态识别系统连接，其中，注塑过程的关键 点位于模具内； B、 设定采样周期并根据设定的采样周期定时对点电极电容传感器的输出电压进行采 集； C、 根据采集的输出电压和采样时刻进行计算，得出注塑模具内的熔体流速及凝固速 率。2. 根据权利要求1所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：所述注塑过程的关键点为注塑过程的进胶口、最后填充位置或最后冷却位 置。3. 根据权利要求2所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：所述步骤C中根据采集的输出电压和采样时刻进行计算，得出注塑模具内 的熔体流速这一步骤，其包括： C11、根据采集的输出电压计算熔体前端在每个采样时刻t的位置xjP相应的点电极 电容值； C12、分别获取位于xtl处的点电极电容值出现变化的采样时刻7；1; C13、根据获取的熔体前端位置和点电极电容值出现变化的采样时刻进行差分运算，从 而得到当前时刻注塑模具内的熔体流速。4. 根据权利要求3所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：所述述步骤C13,其具体为： 根据获取的熔体前端位置xt、:和点电极电容值出现变化的采样时刻7；、7；:进行差 分运算，从而得到当前时刻注塑模具内的熔体流速，进行差分运算的计算公式为：其中，K为在两点电极间熔体的流动速度，^为第汁点电极的位置，xtl为第个 点电极的位置，7；为第汁电容值突变出现的时刻，为第?-7个电容值突变出现的时刻。5. 根据权利要求2所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：所述步骤C中根据采集的输出电压和采样时刻进行计算，得出注塑模具内 的凝固速率这一步骤，其包括： C21、根据米集的输出电压、米样时刻生成输出电压与时间关系曲线； C22、在输出电压与时间关系曲线中找出冷却阶段的起止点以及相应的起止时刻； C23、根据冷却阶段的起止点以及相应的起止时刻计算注塑模具内的凝固速率。6. 根据权利要求1所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：在所述步骤C之后还设有步骤D，所述步骤D，其具体为：根据注塑模具内 的熔体流速对注射过程熔体在模腔内的流动状态进行闭环调整，从而实现熔体在模腔内的 均匀流动。7. 根据权利要求1所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：在所述步骤C之后还设有步骤E，所述步骤E，其具体为： 根据注塑模具内的凝固速率确定固化结束时间，进而得到最佳冷却时间。8. 根据权利要求1所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：所述模内熔体状态感知系统包括点电极电容器传感器和状态识别系统，所 述点电极电容器传感器包括点电极电容器和电容测量单元，所述点电极电容器的一极为设 置在模具静模（7)内的点电极（1 )，所述点电极电容器的另一极为设置在模具动模上的金 属电极，所述点电极（1)和金属电极均与电容测量单元连接，所述电容测量单元的输出端与 状态识别系统的输入端连接。9. 根据权利要求8所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：所述电极电容器传感器还包括嵌套（3)和螺线栓（4)，所述点电极（1)中轴 肩（6)的上部与模具的定位孔配合实现向上方向的定位，所述点电极（1)中轴肩（6)的下部 通过嵌套（3 )与螺线栓（4 )的配合，实现向下方向的定位。10. 根据权利要求9所述的基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方 法，其特征在于：所述模内熔体状态感知系统包括点电极电容器传感器和状态识别系统，所 述点电极电容器传感器包括点电极电容器和电容测量单元，所述点电极电容器的一极为设 置在模具动模顶针上的点电极（1)，所述点电极电容器的另一极为设置在模具静模（7)上 的金属电极，所述点电极（1)和金属电极均与电容测量单元连接，所述电容测量单元的输出 端与状态识别系统的输入端连接。
【专利摘要】本发明公开了一种基于模内熔体状态感知系统的熔体流速及凝固速率检测方法，包括：将模内熔体状态感知系统的点电极安装在注塑过程的关键点处，并将模内熔体状态感知系统的点电极电容器通过电容测量单元与状态识别系统连接，其中，注塑过程的关键点位于模具内；设定采样周期并根据设定的采样周期定时对点电极电容传感器的输出电压进行采集；根据采集的输出电压和采样时刻进行计算，得出注塑模具内的熔体流速及凝固速率。本发明只需将点电极电容传感器的点电极安装在模具内的注塑过程关键点处，并配合测量单元和状态识别系统就能完成模具内熔体状态的检测，灵活度较高且适应性较广。本发明可广泛应用于注塑领域。
【IPC分类】B29C45/77
【公开号】CN105328887
【申请号】CN201510762910
【发明人】莫胜勇, 姚科, 高福荣
【申请人】广州市香港科大霍英东研究院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月10日