一种评估绝缘漆成膜率的测试方法、装置和存储介质与流程

1.本发明涉及漆包线技术领域，特别是一种评估绝缘漆成膜率的测试方法、装置和存储介质。


背景技术：

2.漆包线主要由金属导体和绝缘漆膜两部分组成，而绝缘漆膜是绝缘漆采用薄漆多涂方式后烘烤而形成，工艺定额中通常用绝缘漆固含量表征漆包线成膜率。绝缘漆固含量越高，每吨绝缘漆生产的漆包线越多，成膜率越高。
3.在生产过程中，通过统计发现，在生产规格、机台、参数设置相同的条件下，固含量相同但是厂家不同的绝缘漆实际生产漆包线的产量有一定差异，目前，市面上缺少绝缘漆固含量和实际成膜率的测试方案。


技术实现要素：

4.针对上述不同绝缘漆在固含量相近的情况下缺少有效测试实际成膜率的问题，本发明提供一种评估绝缘漆成膜率的测试方法、装置和存储介质，利用热失重(dtg)曲线，分析待测试绝缘漆固含量与实际成膜率的关系，为漆包线绝缘漆膜工艺定额提供有效的评估，优化生成本。
5.为实现上述目的，本发明选用如下技术方案：一种评估绝缘漆成膜率的测试方法，包括以下步骤：
6.获取待测试绝缘漆的固含量m；
7.将实际生产过程的标准漆膜和待测试绝缘漆固化后的待测试漆膜进行热失重分析，得到热失重曲线；
8.判断待测试漆膜热失重曲线是否存在目标拐点使得某一曲线段偏离标准漆膜热失重曲线，并获取偏离的曲线段的面积占比k；
9.计算待测试绝缘漆的成膜率c＝固含量m
×
(1-面积占比k)。
10.作为本发明的进一步改进：所述获取待测试绝缘漆的固含量m包括：
11.取1-2g的待测试绝缘漆并将其均匀分布质量为m0的容器中，测量烘烤前的容器和待测试绝缘漆总质量m1；
12.将均匀分布有待测绝缘漆的容器在180℃下烘烤1h，测量烘烤后的容器和待测试绝缘漆总质量m2；
13.计算固含量m＝(m
2-m0)/(m
1-m0)
×
100％。
14.作为本发明的进一步改进：所述实际生产过程的标准漆膜为在实际生产中已应用的且能够满足实际生产需求的漆膜，所述待测试绝缘漆固化后的待测试漆膜为待测试绝缘漆在180℃下烘烤1h固化形成的漆膜，所述热失重曲线为热重微分曲线。
15.作为本发明的进一步改进：所述判断待测试漆膜热失重曲线是否存在目标拐点使得某一曲线段偏离标准漆膜热失重曲线包括：
16.获取待测试漆膜热失重曲线的多个拐点，并确定多个拐点所在曲线段的曲线趋势走向；
17.当某拐点所在曲线段的曲线趋势走向与标准漆膜热失重曲线在相同温度区间上的曲线趋势走向不相同时，该拐点为目标拐点使得某一曲线段偏离标准漆膜热失重曲线。
18.作为本发明的进一步改进：所述拐点为改变曲线趋势走向的凹凸曲线分界点，所述曲线趋势走向包括以下之一：曲线上升趋势走向、曲线横向趋势走向、曲线下跌趋势走向。
19.作为本发明的进一步改进：所述获取偏离的曲线段的面积占比k包括：
20.确定偏离的曲线段的温度区间；
21.获取所述温度区间内曲线段的峰面积s1和待测试漆膜在预设温度内的热失重曲线峰面积s；
22.计算偏离的曲线段的面积占比k＝s1/s
×
100％。
23.作为本发明的进一步改进：所述确定偏离的曲线段的温度区间包括：
24.获取偏离的曲线段的始端和尾端分别对应在横向温度轴上两温度值，两温度值之间确定为计算面积占比的温度区间。
25.作为本发明的进一步改进：在计算偏离的曲线段的面积占比中，所述待测试漆膜在预设温度内的热失重曲线峰面积用于表示待测试绝缘漆的固含量，所述温度区间内曲线段的峰面积用于表示在温度区间内低分子量物质挥发的含量。
26.本发明还选用如下技术方案：一种评估绝缘漆成膜率的测试装置，包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的控制程序，以执行如上述的一种评估绝缘漆成膜率的测试方法。
27.本发明还选用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行如上述的一种评估绝缘漆成膜率的测试方法。
28.相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
29.本发明分别测试生产过程中绝缘漆膜与固化后的绝缘漆膜的热失重曲线，通过计算不同失重温度下各组分占比，间接计算绝缘漆实际成膜率，优化生产成本。利用热失重曲线分析绝缘漆固含量与成膜率的关系，为绝缘漆膜工艺定额的计算方法提供了新的测试方向，操作简单，适用性强，可广泛应用于不同种类绝缘漆成膜率的计算。
附图说明
30.为了更清楚地说明技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明的流程示意图。
32.图2为实施例的工艺示意图。
33.图3为实施例的热失重曲线示意图。
具体实施方式
34.为了能够清楚、完整地理解技术方案，现结合实施例和附图对本发明进一步说明，显然，所记载的实施例仅仅是本发明部分实施例，所属领域的技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
36.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
37.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
38.如图1所示，一种评估绝缘漆成膜率的测试方法，包括以下步骤：
39.获取待测试绝缘漆的固含量m，包括：
40.取1-2g的待测试绝缘漆并将其均匀分布质量为m0的容器中，测量烘烤前的容器和待测试绝缘漆总质量m1；
41.将均匀分布有待测绝缘漆的容器在180℃下烘烤1h，测量烘烤后的容器和待测试绝缘漆总质量m2；
42.计算固含量m＝(m
2-m0)/(m
1-m0)
×
100％。
43.将实际生产过程的标准漆膜和待测试绝缘漆固化后的待测试漆膜进行热失重分析，得到热失重曲线，所述实际生产过程的标准漆膜为在实际生产中已应用的且能够满足实际生产需求的漆膜，所述待测试绝缘漆固化后的待测试漆膜为待测试绝缘漆在180℃下烘烤1h固化形成的漆膜，所述热失重曲线为热重微分曲线。
44.热失重分析是为使样品处于一定的温度程序(升/降/恒温)控制下，观察样品的质量随温度或时间的变化过程，获取失重比例、失重温度(起始点、峰值、终止点...)、以及分解残留量等相关信息。在测试进程中样品支架下部连接的高精度天平随时感知到样品当前的重量，并将数据传送到计算机，由计算机画出样品重量对温度/时间的曲线(tg曲线)。本实施案例的热失重曲线优选为热重微分曲线(dtg曲线)，其是对tg曲线进一步的微分计算，可以进一步得到重量变化速率等更多信息。当漆膜发生重量变化时，会在tg曲线上体现为失重(或增重)台阶，由此可以得知该失/增重过程所发生的温度区域，并定量计算失/增重比例，本实施案例的热重微分曲线表征漆膜重量变化的速率随温度的变化，其峰值点表征了各失/增重台阶的重量变化速率最快的温度点，热重微分曲线的峰值为质量变化速率最大的温度点，对应于tg曲线上的拐点。
45.判断待测试漆膜热失重曲线是否存在目标拐点使得某一曲线段偏离标准漆膜热失重曲线，其中包括：
46.获取待测试漆膜热失重曲线(dtg曲线)的多个拐点，所述拐点为改变曲线趋势走向的凹凸曲线分界点，即曲线图形中凸曲线与凹曲线的连接点；
47.确定多个拐点所在曲线段的曲线趋势走向，所述曲线趋势走向包括以下之一：曲线上升趋势走向、曲线横向趋势走向、曲线下跌趋势走向；
48.当某拐点所在曲线段的曲线趋势走向与标准漆膜热失重曲线在相同温度区间上的曲线趋势走向不相同时，该拐点为目标拐点使得某一曲线段偏离标准漆膜热失重曲线。具体地，当待测试漆膜热失重曲线的某拐点所在曲线段为曲线下降趋势走向时，而标准漆膜热失重曲线在对应温度区间上的曲线段为横向延伸路径的曲线横向趋势走向或向上延伸路径的曲线上升趋势走向情况下，判定为曲线趋势走向不相同，该曲线段上的拐点为目标拐点，使得两热失重曲线存在偏离路径；同理，当待测试漆膜热失重曲线的某拐点所在曲线段为曲线下降趋势走向，而标准漆膜热失重趋势在对应温度区间上的曲线段也为曲线下降趋势走向，则表示两漆膜在某温度区间的曲线形状和趋势基本一致，该拐点不属于本实施案例所述的目标拐点，该拐点的曲线段峰面积不需要参与成膜率的计算。
49.获取偏离的曲线段的面积占比k，包括：
50.确定偏离的曲线段的温度区间，获取偏离的曲线段的始端和尾端分别对应在横向温度轴上两温度值，两温度值之间确定为计算面积占比的温度区间；
51.获取所述温度区间内曲线段的峰面积s1和待测试漆膜在预设温度内的热失重曲线峰面积s，所述待测试漆膜在预设温度内的热失重曲线峰面积用于表示待测试绝缘漆的固含量，所述温度区间内曲线段的峰面积用于表示在温度区间内低分子量物质挥发的含量。一般情况下，所述温度区间的温度值要大于待测试绝缘漆固化选用的温度值，因为在绝缘漆的固化时大部分低分子量物质已经挥发，当更高温度的情况下可以使得固化不充分的一部分低分子量物质挥发，其在热失重曲线上表示为与标准漆膜的热失重曲线偏离。因此，在绝缘漆固化过程不充分的情况下，其通过传统技术预设温度下固化测试所计算得到的固含量则与实际成膜率存在一定的差异，导致不同厂家在固含量相近的情况下，其实际成膜率可能有较大差异。
52.本实施案例为解决上述问题，通过计算偏离的曲线段的面积占比k＝s1/s
×
100％，进而获得更准确的成膜率，计算待测试绝缘漆的成膜率c＝固含量m
×
(1-面积占比k)，通过计算不同失重温度下各组分占比得到绝缘漆实际成膜率，可以在多种绝缘漆的固含量相近、价格及性能相近情况下，优先购买成膜率高的绝缘漆，优化生成成本。
53.本发明分别测试生产过程中绝缘漆膜与固化后的绝缘漆膜的热失重曲线，通过计算不同失重温度下各组分占比，间接计算绝缘漆实际成膜率，优化生产成本。利用热失重曲线分析绝缘漆固含量与成膜率的关系，为绝缘漆膜工艺定额的计算方法提供了新的测试方向，操作简单，适用性强，可广泛应用于不同种类绝缘漆成膜率的计算。
54.实施例，如图2-3所示：
55.s100，固含量测试：
56.获取待测试绝缘漆的固含量m，本实施例分别取a、b厂家聚酯亚胺类绝缘漆，在相同的测试条件(108℃，1h)下，分别测试其固含量结果如下所示：
57.厂家固含量a39.26％b38.19％
58.s200，热失重测试：
59.本实施例取实际生产过程的标准漆膜(将实际生产的漆包线通过剥离、扭绞所得的漆膜)和a、b厂家绝缘漆固化后的漆膜，分别进行热失重分析，得到三条热失重曲线，结果
如图3所示，能够明显看到，在温度小于350℃时的温度1区，a、b厂家固化后的漆膜有明显拐点，即存在目标拐点使得a、b厂家的漆膜的热失重曲线与实际生产过程的标准漆膜热失重曲线产生偏离，而实际生产过程的标准漆膜无明显拐点，即维持曲线横向趋势走向。另一方面，在温度大于350℃时的温度2区和温度3区，三者热失重曲线形状及趋势基本一致，可以表示为a、b厂家的绝缘漆在固化阶段(180℃，1h)不充分，在生产过程中会有一部分低分子量物质挥发，因此s100步骤中的固含量未能更准确地表征各自绝缘漆在漆包线的成膜率。
60.s300，曲线峰面积计算：
61.本实施例以漆膜的热失重曲线(dtg曲线)峰面积代表实际含量，利用origin等相关软件，分别计算a、b厂家固化后的漆膜在温度1区的面积占比，即固化不充分的低分子量物质占比，结果如下表所示：
62.厂家1区面积占比a6.63％b13.15％
63.s400，成膜率计算
64.上述结果能够看到在实际生产过程中，a、b厂家的绝缘漆的在温度1区的低分子量物质会挥发，因此a、b厂家的绝缘漆实际的固含量，即所表征的成膜率为：
65.a厂家：39.26％
×
(1-6.63％)＝37.35％
66.b厂家：38.19％
×
(1-13.15％)＝33.87％
67.s500，上述计算结果和分析结论如下：
68.厂家固含量成膜率a39.26％37.35％b38.19％33.87％
69.能够看到，不同厂家在固含量相近的情况下，其实际成膜率可能存在较大差异，在价格及性能相近情况下，优先购买成膜率高的生产厂家的绝缘漆。
70.作为本实施例的替代方案，实施例中的聚酯亚胺绝缘漆可改为聚氨酯绝缘漆或聚酰胺酰亚胺绝缘漆或聚酯绝缘漆或耐电晕绝缘漆，采用相同测试方法也能适用于计算不同种类绝缘漆固含量与成膜率的关系。
71.另一方面，本发明还公开了另一实施案例：一种评估绝缘漆成膜率的测试装置，包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的控制程序，以执行如上述的一种评估绝缘漆成膜率的测试方法。
72.结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
73.另一方面，本发明还公开了另一实施案例：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行上
述的一种评估绝缘漆成膜率的测试方法。
74.计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。
75.上述披露的仅为本发明优选实施例的一种或多种，用于帮助理解技术方案的发明构思，并非对本发明作其他形式的限制，所属领域的技术人员依据本发明所限定特征作出其他等同或惯用手段的置换方案，仍属于本发明所涵盖的范围。