专利名称：一种超声作用下树脂流变性能的实时监测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及树脂流变性能监测技术，具体为一种超声作用下树脂流变性能的实时监测方法和装置。
背景技术：
高能超声以其空化效应、声流效应和热力学效应等可促进液体中空化泡的形成与破灭，增强液体的流动，降低液体粘度等，已被越来越多的科研人员应用于树脂基体的改性上。近年来超声作用改善树脂流变性能的应用也越来越多，如中国专利0313M30. 4 所报道的超声处理树脂传递模塑方法及其所用的装置，该发明提高了 RTM成型过程中树脂对纤维的浸润性，降低了空隙含量，进而改善了复合材料了界面性能；又如中国专利 202010126838. 7报道了一种利用超声波作用制备高吸水性树脂的方法，该发明主要是采用超声波辐照聚合技术在水相体系中反应制备高吸水性树脂；还日本专利200480020392. 2 提出了针对树脂材料的超声波振动施加装置，该发明主要是利用超声的空化效应和声流效应，促进树脂混合的搅拌性和相溶性，提高成型材料的整体性能。鉴于超声技术在改善树脂基体流变性能上的应用，必须要有一套相应的测试超声作用改善树脂流变性能的测试方法和装置。目前，关于超声作用条件下树脂流变性能的测试一般采用超声作用与测试分开或分段进行的方法，即在超声作用树脂流体某固定时间后，关闭超声作用装置，然后将盛装树脂的容器移放到测试仪器下进行树脂流变性能的测试。该测试方法主要存在如下问题(1)分段或分开测试的测试环境与超声作用环境不同步，测试数据与真实数据存在误差；( 分段测试即非实时监测，由于流体介质中超声波的传播存在能量衰减现象，在超声波有效作用空间区域中超声波声压梯度的不同，直接影响到树脂流变性能的变化。根据惠更斯原理，将变幅杆端门划分为无数个小面元，每个面元均可看作是等效的声源，则声场中任意一点的声压即为这些点声源在此点产生声压的线性叠加。在变幅杆端面建立如图4所示的模型，ON为变幅杆端面的法向，OT为变幅杆端面的切向，变幅杆端面任意一点的声源(参见图4中的B点)在液体声场中A点产生的声压模型方程可以表示为
权利要求
1.一种超声作用下树脂流变性能的实时监测方法，该监测方法将检测传感器直接放入超声作用下树脂容器中，在采用超声振动方法作用于树脂的同时，对树脂的粘度和流变性能进行动态、实时和多点位的精确测量和监测；所述的超声波频率范围为20-45KHZ，超声功率范围为200-2000W，超声振幅范围为5-45 μ m，且超声波的频率、功率和振幅连续可调。
2.根据权利要求1所述的超声作用下树脂流变性能的实时监测方法，其特征在于该方法监测的温度范围为-350-2000°C，且升温速率动态可控。
3.一种适用于权利要求1或2所述实时监测方法的超声作用下树脂流变性能的实时监测装置，该装置包括粘度测试仪、温度控制仪、浴缸、温度测试仪和树脂容器，其特征在于还包括超声波换能器、超声发生器、固定装置和隔离装置，所述超声发生器通过导线与超声波换能器连接，超声波换能器利用固定装置安装在隔离装置内，超声波换能器的工具杆依次穿过隔离装置和树脂容器的侧壁，进入树脂容器内，直接作用于树脂容器里的待测树脂， 所述隔离装置安装在浴缸内，并与树脂容器毗邻安装，且以螺纹密封连接，隔离装置的上口要高于浴缸里的油浴液面；所述工具杆在树脂容器内可做上下摆动、左右摆动和前后伸缩移动的三维自由调节，实现对超声作用端面不同空间位置点树脂流变性能的实时测量和监测。
4.根据权利要求3所述的超声作用下树脂流变性能的实时监测装置，其特征在于在超声波换能器与其固定装置之间安装有阻尼垫片。
5.根据权利要求3所述的超声作用下树脂流变性能的实时监测装置，其特征在于通过调节超声波发生器的输出功率，实现超声波振幅的连续变化，变化范围为5 45um。
全文摘要
本发明公开一种超声作用下树脂流变性能的实时监测方法及装置。该监测方法将检测传感器直接放入超声作用下树脂容器中，在超声振动作用于树脂的同时，对树脂粘度和流变性能进行动态、实时和多点位的精确测量和监测。该装置包括粘度测试仪、温度控制仪、浴缸、温度测试仪和树脂容器，其特征在于还包括超声波换能器、超声发生器、固定装置和隔离装置，超声波换能器利用固定装置安装在隔离装置内，超声波换能器的工具杆依次穿过隔离装置和树脂容器的侧壁，进入树脂容器内，直接作用于待测树脂，工具杆在树脂容器内可做上下摆动、左右摆动和前后伸缩移动的三维自由调节，实现对超声作用端面不同空间位置点树脂流变性能的实时测量和监测。
文档编号G01N11/00GK102243162SQ20111009290
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者张国利, 李嘉禄, 王富有, 陈光伟, 陈利 申请人:天津工业大学