专利名称：复合材料灌输及固化过程的温度检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种温度检测装置及检测方法，尤其是一种复合材料灌输及固化过程的温度检测装置及方法。
背景技术：
在复合材料加工时，需要依次经过以下步骤模具准备、铺层、灌输、固化、合模、后 固化、脱模、冷却及后处理过程。所述加工的复合材料属于高聚物，一些结构因素对高聚物 的力学性能有着主要的影响。分子量是其中一个因素，增加分子量对提高材料使用时的尺 寸稳定性有利。考虑到复合材料的面积比较大，在灌输的过程中，需要提高并控制模具的温 度，改变其流动性能，从而能够在所有的部位都能达到规定的分子量。同时考虑提高并控制 温度能够缩短树脂固化的时间，提高复合材料的生产率。所以对温度的控制在复合材料的 生产过程中是很重要的环节。目前，在模具中灌输复合材料及固化后，根据人工经验进行判断灌输的复合材料 内部有无缺陷，检测结果波动性比较大，误差不能精确控制；且不能及时发现在模具中灌输 复合材料中出现缺陷的位置；报废的复合材料，造成了资源的浪费。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种复合材料灌输及固化过程 的温度检测装置及方法，其检测实时性好、检测精度高、操作方便及经济环保。按照本发明提供的技术方案，所述种复合材料灌输及固化过程的温度检测装置， 包括模具及位于模具内的复合材料工件；还包括支架，所述支架上设有温度采集装置；所 述温度采集装置检测复合材料工件的温度值，并将所述温度值通过传输装置传输到处理 器；所述处理器接收传输装置输出的温度值，并与处理器内预存校正的温度值相对比，经人 机界面输出对比的温度曲线。所述温度采集装置为红外摄像机。所述处理器为单片机、DSP (数字信号处理器)、 PLC (可编程逻辑控制器)或PC (个人电脑)。所述温度检测方法包括如下步骤a、在复合材料灌输时，在模具上的相应位置选定为需要进行温度检测部分；b、在 靠近所述选定的温度检测部分，利用支架安装温度采集装置，使所述温度采集装置能够采 集对应部分的温度值；C、在模具内复合材料灌输时，所述温度采集装置采集模具内铺放复 合材料流动时复合材料对应温度检测部分的温度值；d、所述温度采集装置将采集的温度值 通过传输模块传输到处理器；e、所述处理器接收传输装置传输的温度值，并与处理器内预 存对应的校正温度值进行比较，得到复合材料灌输过程中对应的温度值与对应校正温度值 的温度曲线；f、通过人机界面输出复合材料灌输过程中对应的温度值与校正温度值间的对 比温度曲线；g、在复合材料固化时，在模具上的相应位置选定为需要进行温度检测部分； h、在靠近所述选定的温度检测部分，利用支架安装温度采集装置，使所述温度采集装置能够采集对应部分的温度值；i、在模具内复合材料固化时，所述温度采集装置采集模具内复 合材料固化放热时对应温度检测部分的温度值；j、所述温度采集装置将采集的温度值通过 传输模块传输到处理器；k、所述处理器接收传输装置传输的温度值，并与处理器内预存对 应的校正温度值进行比较，得到复合材料固化过程中对应的温度值与对应校正温度值的温 度曲线；1、通过人机界面输出复合材料固化过程中对应的温度值与校正温度值间的对比温 度曲线。所述温度采集装置能够相对支架转动。所述支架能够相对模具移动。本发明的优点根据复合材料灌输及固化过程中不同材料的放热快慢不同，利用 红外摄像机采集复合材料工件的温度值，通过将采集的温度值与预存的校正温度值对比， 从而能够检测复合材料灌输及固化过程中的工艺的稳定性；操作简单方便；使用范围大， 工艺步骤简单，成本低廉。
图1为本发明温度检测装置的结构框图。图2为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1 图2所示本发明包括温度采集装置1、支架2、复合材料工件3、模具4、 传输装置5、处理器6及人机界面7。如图1和图2所示所述模具4放置在工作台上，模具4内灌输及固化有复合材料 工件3，根据灌输及固化复合材料过程中，不同材料的放热快慢不同，即复合材料工件3各 个部分的温度变化不同，从而能够检测复合材料工件3在灌输及固化过程中出现的加工质 量问题。在复合材料工件3上选定需要进行温度检测的部分，在靠近所述选定温度检测的 部分利用支架2安装有温度采集装置1，所述温度采集装置1至少为一个，温度采集装置1 为红外摄像机，温度采集装置1通过感应并拍摄复合材料工件3的温度图像，得到复合材料 工件某一时刻的温度云图。所述温度采集装置1可以相对支架2转动，扩大温度采集装置 1的检测范围。所述支架2可以相对模具4移动，通过支架2相对模具4移动，使支架2上 的温度采集装置1能够对整个复合材料工件3进行温度检测，操作方便。所述复合材料工件3在灌输及固化过程中，各个部分都会有一个放热过程，所述温度采集装置1通过感应并拍摄复合材料工件3对应部分的温度图像，所述温度图像通过 传输装置5无线传输至处理器6。所述处理器6接收传输装置5传输的温度图像，并提取 温度图像各个部分对应的温度值；处理器6内预存有复合材料工件3各个部分不同时刻的 放热温度，作为校正的温度值，处理器6通过将提取温度图像的温度值与校正的温度值对 比，得到变化的温度曲线；根据温度曲线间的差异，从而判定复合材料工件3在灌输及固化 过程中有无加工缺陷，具有较好的检测实时性。所述处理器6为单片机、DSP、PLC或PC机。 当检测到复合材料工件3的局部温度过高时，还可以设置温度报警装置，便于对复合材料 工件3的加工控制。利用上述温度检测装置进行检测的方法，包括如下步骤
a、在复合材料灌输时，在模具4上的相应位置选定为需要进行温度检测部分；b、在靠近所述选定的温度检测部分，利用支架2安装温度采集装置1，使所述温度 采集装置1能够采集对应部分的温度值；所述温度采集装置1至少为一个，支架2可以相对 模具4移动，通过支架2的移动，实现温度采集装置1对复合材料工件3不同部分的温度检 测；C、在模具4内复合材料灌输时，所述温度采集装置1采集模具4内铺放复合材料 流动时复合材料间对应温度检测部分的温度值；温度采集装置1为红外摄像机，利用红外 摄像机能够感应热量，从而拍摄选定温度检测部分的温度图 像；d、所述温度采集装置1将采集的温度值通过传输模块5传输到处理器6 ；e、所述处理器6接收传输装置5传输的温度值，并与处理器6内预存对应的校正 温度值进行比较，得到复合材料灌输过程中对应的温度值与对应校正温度值的温度曲线； 模具4内复合材料灌输过程中，铺放不同材料时，根据不同材料间温度特性不同，温度采集 装置1可以采集到模具4内复合材料流动过程中的温度变化值，所述复合材料灌输时在模 具4内的温度值与校正的温度值进行比较，作为判断模具4内复合材料灌输过程有无缺陷 的依据；f、通过人机界面7输出复合材料灌输过程中对应的温度值与校正温度值间的对 比温度曲线；g、在复合材料固化时，在模具4上的相应位置选定为需要进行温度检测部分；h、在靠近所述选定的温度检测部分，利用支架2安装温度采集装置1，使所述温度 采集装置1能够采集对应部分的温度值；i、在模具4内复合材料固化时，所述温度采集装置1采集模具4内复合材料固化 放热时对应温度检测部分的温度值；j、所述温度采集装置1将采集的温度值通过传输模块5传输到处理器6 ；k、所述处理器6接收传输装置5传输的温度值，并与处理器6内预存对应的校正 温度值进行比较，得到复合材料固化过程中对应的温度值与对应校正温度值的温度曲线； 模具4内复合材料固化过程中，铺放不同材料时，根据不同材料间温度特性不同，温度采集 装置1可以采集到模具4内复合材料的温度值，所述复合材料灌输时在模具4内的温度值 与校正的温度值进行比较，作为判断模具4内复合材料固化过程有无缺陷的依据；1、通过人机界面7输出复合材料固化过程中对应的温度值与校正温度值间的对 比温度曲线；本发明原理简单，操作方便。根据复合材料灌输及固化过程中，不同材料温度变 化的特性不同，检测温度变化情况，不需要对复合材料工件进行再一次加热，避免了检测干 扰，检测范围大，自动化程度高，无污染，经济环保。
权利要求
一种复合材料灌输及固化过程的温度检测装置，包括模具(4)及位于模具(4)内的复合材料工件(3)，其特征是还包括支架(2)，所述支架(2)上设有温度采集装置(1)；所述温度采集装置(1)检测复合材料工件(3)的温度值，并将所述温度值通过传输装置(5)传输到处理器(6)；所述处理器(6)接收传输装置(5)输出的温度值，并与处理器(6)内预存校正的温度值相对比，经人机界面(7)输出对比的温度曲线。
2.根据权利要求1所述复合材料灌输及固化过程的温度检测装置，其特征是所述温 度采集装置(1)为红外摄像机。
3.根据权利要求1所述复合材料灌输及固化过程的温度检测装置，其特征是所述处 理器(6)为单片机、DSP、PLC或PC。
4.一种复合材料灌输及固化过程的温度检测方法，其特征是，所述温度检测方法包括 如下步骤(a)、在复合材料灌输时，在模具(4)上的相应位置选定为需要进行温度检测部分；(b)、在靠近所述选定的温度检测部分，利用支架(2)安装温度采集装置(1)，使所述温 度采集装置(1)能够采集对应部分的温度值；(c)、在模具(4)内复合材料灌输时，所述温度采集装置(1)采集模具(4)内铺放复合 材料流动时复合材料对应温度检测部分的温度值；(d)、所述温度采集装置(1)将采集的温度值通过传输模块(5)传输到处理器(6)；(e)、所述处理器(6)接收传输装置(5)传输的温度值，并与处理器(6)内预存对应的 校正温度值进行比较，得到复合材料灌输过程中对应的温度值与对应校正温度值的温度曲 线.(f)、通过人机界面(7)输出复合材料灌输过程中对应的温度值与校正温度值间的对 比温度曲线；(g)、在复合材料固化时，在模具(4)上的相应位置选定为需要进行温度检测部分；(h)、在靠近所述选定的温度检测部分，利用支架(2)安装温度采集装置(1)，使所述温 度采集装置(1)能够采集对应部分的温度值；(i)、在模具(4)内复合材料固化时，所述温度采集装置(1)采集模具(4)内复合材料 固化放热时对应温度检测部分的温度值；(j)、所述温度采集装置(1)将采集的温度值通过传输模块(5)传输到处理器(6)；(k)、所述处理器(6)接收传输装置(5)传输的温度值，并与处理器(6)内预存对应的 校正温度值进行比较，得到复合材料固化过程中对应的温度值与对应校正温度值的温度曲 线.(1)、通过人机界面(7)输出复合材料固化过程中对应的温度值与校正温度值间的对 比温度曲线。
5.根据权利要求4所述的复合材料灌输及固化过程的温度检测方法，其特征是所述 温度采集装置(1)能够相对支架(2)转动。
6.根据权利要求4所述的复合材料灌输及固化过程的温度检测方法，其特征是所述 支架(2)能够相对模具(4)移动。
全文摘要
本发明涉及一种温度检测装置及检测方法，尤其是一种复合材料灌输及固化过程的温度检测装置及方法。按照本发明提供的技术方案，所述种复合材料灌输及固化过程的温度检测装置，包括模具及位于模具内的复合材料工件；还包括支架，所述支架上设有温度采集装置；所述温度采集装置检测复合材料工件的温度值，并将所述温度值通过传输装置传输到处理器；所述处理器接收传输装置输出的温度值，并与处理器内预存校正的温度值相对比，经人机界面输出对比的温度曲线。本发明检测实时性好、检测精度高、操作方便及经济环保。
文档编号G01J5/00GK101819068SQ20101017517
公开日2010年9月1日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者朱春玲, 杨雷, 王同光, 赵新华 申请人:无锡风电设计研究院有限公司