一种环氧树脂固化程度在线监控系统及采用该系统对环氧树脂固化程度监控的方法
【专利摘要】一种环氧树脂固化程度在线监控系统及采用该系统对环氧树脂固化程度监控的方法，属于高分子材料检测领域，具体涉及一种环氧树脂固化程度的监控系统及监控方法。本发明解决了现有环氧树脂固化的监控方法不能实现实时在线监测和控制环氧树脂的固化过程，造成环氧树脂的固化程度差问题。本发明包括压电源电路、电热鼓风干燥箱、信号采集电路、液晶显示电路、单片机电路、智能PID温控仪、通信接口电路和键盘电路；高压电源电路的电源信号输出电极插入待测环氧树脂，信号采集电路的探测头插入待测环氧树脂；通过键盘电路对电热鼓风干燥箱温度进行设置，液晶显示电路对待测环氧树脂的固化程度进行显示。本发明适用于监控环氧树脂固化程度。
【专利说明】一种环氧树脂固化程度在线监控系统及采用该系统对环氧树脂固化程度监控的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料检测领域，具体涉及一种环氧树脂固化程度的监控系统。【背景技术】
[0002]环氧树脂的生产主要集中在美、日、欧三个地区。世界环氧树脂生产主要由shell、dow.ciba三大巨头所垄断，另外日本和韩国多家公司也以其先进的生产工艺在世界环氧行业中占有一席之地。而我国环氧树脂的生产牌号品种单一、相对规模较小、设备落后、树脂质量较低，一直面临着shell、dow、ciba及日本几家公司对中国环氧消费市场的渗透抢占所带来的严峻考验。
[0003]环氧树脂的固化是一个非常复杂的过程，在固化过程中首先看到的是物理性能上的变化，但是这些变化实质上是其内部化学结构变化的表象。同样的树脂体系在加热固化时，因固化时间、固化温度的不同可以形成物理力学性能不同的、甚至是差异很大的分子结构。时间短或温度低，树脂无法完全固化，时间过长或温度过高则造成不必要的浪费，甚至损伤其性能。现有的环氧树脂固化的监控方法相对单一，不能完全实现实时在线监测和控制环氧树脂的固化过程，不能及时调整工艺参数，造成环氧树脂的固化程度差问题。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有环氧树脂固化的监控方法不能实现实时在线监测和控制环氧树脂的固化过程，造成环氧树脂的固化程度差问题。提出了一种环氧树脂固化程度在线监控系统及采用该系统对环氧树脂固化程度监控的方法。
[0005]本发明所述一种环氧树脂固化程度在线监控系统，该系统包括高压电源电路、电热鼓风干燥箱、信号采集电路、液晶显示电路、单片机电路、智能PID温控仪、通信接口电路和键盘电路；
[0006]高压电源电路的电源信号输出电极插入待测环氧树脂，信号采集电路的探测头插入待测环氧树脂，信号采集电路的测量数据输出端连接单片机电路测量数据输入端，单片机电路的温度控制信号输出端连接智能PID温控仪的温度控制信号输出端，智能PID温控仪的温控开关信号输出端连接电热鼓风干燥箱的开关信号输入端，单片机电路的显示信号输出端连接液晶显示电路的显示信号输入端，键盘电路键盘信号输出端连接单片机电路的设置信号输入端。
[0007]采用上述环氧树脂固化程度在线监控系统对环氧树脂固化程度在线监控方法，该方法的具体步骤为:
[0008]步骤一、将高压电源电路的电源信号输出电极插入待测环氧树脂，信号采集电路的探测头插入待测环氧树脂；
[0009]步骤二、打开电源电路开关，信号采集电路对通过环氧树脂的电流进行采集；
[0010]步骤三、信号采集电路将采集到的电流信息传递给单片机电路，单片机电路将接收到的电流信息转化为化学信息，并将待测环氧树脂的固化程度信息传递给液晶显示电路进行显示；
[0011]步骤四、键盘电路通过单片机电路对热鼓风干燥箱的温度进行设制，智能PID温控仪根据单片机电路的设置控制电热鼓风干燥箱的开关量；实现在线实时对环氧树脂固化程度的监控。
[0012]本发明所述环氧树脂固化程度在线监控系统，通过采集的电信号实时监测环氧树脂固化过程中的各个阶段的物理、化学变化情况，根据电信号的变化不断调整电热鼓风干燥箱的温度，提高环氧树脂固化的产品质量，实现了跟踪物理变化和化学变化的无损在线监控，增强了固化过程的可靠性与经济性。同时采用本发明所述装置获得环氧树脂固化的产品的质量与采用现有固化装置获得环氧树脂的质量同比提高了 10%。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明所述环氧树脂固化程度在线监控系统的电气结构示意框图。
【具体实施方式】
[0014]【具体实施方式】一、结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种环氧树脂固化程度在线监控系统，该系统包括高压电源电路1、电热鼓风干燥箱2、信号采集电路3、液晶显示电路4、单片机电路5、智能PID温控仪6、通信接口电路7和键盘电路8 ；
[0015]高压电源电路I的电源信号输出电极插入待测环氧树脂，信号采集电路3的探测头插入待测环氧树脂，信号采集电路3的测量数据输出端连接单片机电路5测量数据输入端，单片机电路5的温度控制信号输出端连接智能PID温控仪6的温度控制信号输出端，智能PID温控仪6的温控开关信号输出端连接电热鼓风干燥箱2的开关信号输入端，单片机电路5的显示信号输出端连接液晶显示电路4的显示信号输入端，键盘电路8键盘信号输出端连接单片机电路5的设置信号输入端。
[0016]本发明通过采集的电信号实时监测环氧树脂固化过程中的各个阶段的物理、化学变化情况，根据电信号的变化不断调整电热鼓风干燥箱的温度，提高环氧树脂固化的产品质量，实现了即可跟踪物理变化又可跟踪化学变化的无损在线监控，增强了固化过程的可靠性与经济性。
[0017]【具体实施方式】二、本实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统的进一步说明，信号采集电路3包括电流取样电路3-1、信号变换隔离电路3-2和A/D转换电路3-3 ；
[0018]电流取样电路3-1的采样信号输入端连接信号采集电路3的探测头，电流取样电路3-1取样信号输出端经信号变换隔离电路3-2连接A/D转换电路3-3的模拟信号输入端，A/D转换电路3-3的数字信号输出端为信号采集电路3的测量数据输出端。
[0019]【具体实施方式】三、本实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统的进一步说明，单片机电路5采用型号为80c51的单片机。
[0020]【具体实施方式】四、本实施方式是对【具体实施方式】一、【具体实施方式】二或【具体实施方式】三所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统的进一步说明，它还包括通信接口电路7，单片机电路5的监测数据输出端连接通信接口电路7的监测信号输入端。[0021]【具体实施方式】五、采用实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统对环氧树脂固化程度监控的方法，该方法的具体步骤为:
[0022]步骤一、将高压电源电路I的电源信号输出电极插入待测环氧树脂，信号采集电路3的探测头插入待测环氧树脂；
[0023]步骤二、打开电源电路开关，信号采集电路3对通过环氧树脂的电流进行采集；
[0024]步骤三、信号采集电路3将采集到的电流信息传递给单片机电路5，单片机电路5将接收到的电流信息转化为化学信息，并将待测环氧树脂的固化程度信息传递给液晶显示电路4进行显示；
[0025]步骤四、键盘电路8通过单片机电路对热鼓风干燥箱的温度进行设制，智能PID温控仪6根据单片机电路5的设置控制电热鼓风干燥箱2的开关量；实现在线实时对环氧树脂固化程度的监控。
【权利要求】
1.一种环氧树脂固化程度在线监控系统，其特征在于，该系统包括高压电源电路(I)、电热鼓风干燥箱(2)、信号采集电路(3)、液晶显示电路(4)、单片机电路(5)、智能PID温控仪(6)、通信接口电路(7)和键盘电路(8)； 高压电源电路(I)的电源信号输出电极插入待测环氧树脂，信号采集电路(3)的探测头插入待测环氧树脂，信号采集电路(3)的测量数据输出端连接单片机电路(5)测量数据输入端，单片机电路(5)的温度控制信号输出端连接智能PID温控仪(6)的温度控制信号输出端，智能PID温控仪(6)的温控开关信号输出端连接电热鼓风干燥箱(2)的开关信号输入端，单片机电路(5)的显示信号输出端连接液晶显示电路(4)的显示信号输入端，键盘电路(8)键盘信号输出端连接单片机电路(5)的设置信号输入端。
2.根据权利要求1所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统，其特征在于，信号采集电路(3)包括电流取样电路(3-1)、信号变换隔离电路(3-2)和A/D转换电路(3-3); 电流取样电路(3-1)的采样信号输入端连接信号采集电路(3)的探测头，电流取样电路(3-1)取样信号输出端经信号变换隔离电路(3-2)连接A/D转换电路(3-3)的模拟信号输入端，A/D转换电路(3-3)的数字信号输出端为信号采集电路(3)的测量数据输出端。
3.根据权利要求1所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统，其特征在于，单片机电路(5)采用型号为80c51的单片机实现。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统，其特征在于，它还包括通信接口电路(7)，单片机电路(5)的监测数据输出端连接通信接口电路(7)的监测信号输入端。
5.采用权利要求1所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统对环氧树脂固化程度监控的方法，其特征在于，该方法的具体步骤为: 步骤一、将高压电源电路(I)的电源信号输出电极插入待测环氧树脂，信号采集电路(3)的探测头插入待测环氧树脂； 步骤二、打开电源电路开关，信号采集电路(3)对通过环氧树脂的电流进行采集； 步骤三、信号采集电路(3)将采集到的电流信息传递给单片机电路(5)，单片机电路(5)将接收到的电流信息转化为化学信息，并将待测环氧树脂的固化程度信息传递给液晶显示电路(4)进行显示； 步骤四、键盘电路(8)通过单片机电路对热鼓风干燥箱的温度进行设制，智能PID温控仪(6)根据单片机电路(5)的设置控制电热鼓风干燥箱(2)的开关量；实现在线实时对环氧树脂固化程度的监控。
【文档编号】G05B19/042GK103529070SQ201310511395
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】刘旭丹, 秦国辉, 王玉鹏, 罗向东 申请人:黑龙江省科学院科技孵化中心