專利名稱：復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種溫度檢測裝置及檢測方法，尤其是一種復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測裝置及方法。
背景技術：
在復合材料加工時，需要依次經過以下步驟模具準備、鋪層、灌輸、固化、合模、后 固化、脫模、冷卻及后處理過程。所述加工的復合材料屬于高聚物，一些結構因素對高聚物 的力學性能有著主要的影響。分子量是其中一個因素，增加分子量對提高材料使用時的尺 寸穩定性有利。考慮到復合材料的面積比較大，在灌輸的過程中，需要提高并控制模具的溫 度，改變其流動性能，從而能夠在所有的部位都能達到規定的分子量。同時考慮提高并控制 溫度能夠縮短樹脂固化的時間，提高復合材料的生產率。所以對溫度的控制在復合材料的 生產過程中是很重要的環節。目前，在模具中灌輸復合材料及固化后，根據人工經驗進行判斷灌輸的復合材料 內部有無缺陷，檢測結果波動性比較大，誤差不能精確控制；且不能及時發現在模具中灌輸 復合材料中出現缺陷的位置；報廢的復合材料，造成了資源的浪費。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種復合材料灌輸及固化過程 的溫度檢測裝置及方法，其檢測實時性好、檢測精度高、操作方便及經濟環保。按照本發明提供的技術方案，所述種復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測裝置， 包括模具及位于模具內的復合材料工件；還包括支架，所述支架上設有溫度采集裝置；所 述溫度采集裝置檢測復合材料工件的溫度值，并將所述溫度值通過傳輸裝置傳輸到處理 器；所述處理器接收傳輸裝置輸出的溫度值，并與處理器內預存校正的溫度值相對比，經人 機界面輸出對比的溫度曲線。所述溫度采集裝置為紅外攝像機。所述處理器為單片機、DSP (數字信號處理器)、 PLC (可編程邏輯控制器)或PC (個人電腦)。所述溫度檢測方法包括如下步驟a、在復合材料灌輸時，在模具上的相應位置選定為需要進行溫度檢測部分；b、在 靠近所述選定的溫度檢測部分，利用支架安裝溫度采集裝置，使所述溫度采集裝置能夠采 集對應部分的溫度值；C、在模具內復合材料灌輸時，所述溫度采集裝置采集模具內鋪放復 合材料流動時復合材料對應溫度檢測部分的溫度值；d、所述溫度采集裝置將采集的溫度值 通過傳輸模塊傳輸到處理器；e、所述處理器接收傳輸裝置傳輸的溫度值，并與處理器內預 存對應的校正溫度值進行比較，得到復合材料灌輸過程中對應的溫度值與對應校正溫度值 的溫度曲線；f、通過人機界面輸出復合材料灌輸過程中對應的溫度值與校正溫度值間的對 比溫度曲線；g、在復合材料固化時，在模具上的相應位置選定為需要進行溫度檢測部分； h、在靠近所述選定的溫度檢測部分，利用支架安裝溫度采集裝置，使所述溫度采集裝置能夠采集對應部分的溫度值；i、在模具內復合材料固化時，所述溫度采集裝置采集模具內復 合材料固化放熱時對應溫度檢測部分的溫度值；j、所述溫度采集裝置將采集的溫度值通過 傳輸模塊傳輸到處理器；k、所述處理器接收傳輸裝置傳輸的溫度值，并與處理器內預存對 應的校正溫度值進行比較，得到復合材料固化過程中對應的溫度值與對應校正溫度值的溫 度曲線；1、通過人機界面輸出復合材料固化過程中對應的溫度值與校正溫度值間的對比溫 度曲線。所述溫度采集裝置能夠相對支架轉動。所述支架能夠相對模具移動。本發明的優點根據復合材料灌輸及固化過程中不同材料的放熱快慢不同，利用 紅外攝像機采集復合材料工件的溫度值，通過將采集的溫度值與預存的校正溫度值對比， 從而能夠檢測復合材料灌輸及固化過程中的工藝的穩定性；操作簡單方便；使用范圍大， 工藝步驟簡單，成本低廉。
圖1為本發明溫度檢測裝置的結構框圖。圖2為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。如圖1 圖2所示本發明包括溫度采集裝置1、支架2、復合材料工件3、模具4、 傳輸裝置5、處理器6及人機界面7。如圖1和圖2所示所述模具4放置在工作臺上，模具4內灌輸及固化有復合材料 工件3，根據灌輸及固化復合材料過程中，不同材料的放熱快慢不同，即復合材料工件3各 個部分的溫度變化不同，從而能夠檢測復合材料工件3在灌輸及固化過程中出現的加工質 量問題。在復合材料工件3上選定需要進行溫度檢測的部分，在靠近所述選定溫度檢測的 部分利用支架2安裝有溫度采集裝置1，所述溫度采集裝置1至少為一個，溫度采集裝置1 為紅外攝像機，溫度采集裝置1通過感應并拍攝復合材料工件3的溫度圖像，得到復合材料 工件某一時刻的溫度云圖。所述溫度采集裝置1可以相對支架2轉動，擴大溫度采集裝置 1的檢測范圍。所述支架2可以相對模具4移動，通過支架2相對模具4移動，使支架2上 的溫度采集裝置1能夠對整個復合材料工件3進行溫度檢測，操作方便。所述復合材料工件3在灌輸及固化過程中，各個部分都會有一個放熱過程，所述溫度采集裝置1通過感應并拍攝復合材料工件3對應部分的溫度圖像，所述溫度圖像通過 傳輸裝置5無線傳輸至處理器6。所述處理器6接收傳輸裝置5傳輸的溫度圖像，并提取 溫度圖像各個部分對應的溫度值；處理器6內預存有復合材料工件3各個部分不同時刻的 放熱溫度，作為校正的溫度值，處理器6通過將提取溫度圖像的溫度值與校正的溫度值對 比，得到變化的溫度曲線；根據溫度曲線間的差異，從而判定復合材料工件3在灌輸及固化 過程中有無加工缺陷，具有較好的檢測實時性。所述處理器6為單片機、DSP、PLC或PC機。 當檢測到復合材料工件3的局部溫度過高時，還可以設置溫度報警裝置，便于對復合材料 工件3的加工控制。利用上述溫度檢測裝置進行檢測的方法，包括如下步驟
a、在復合材料灌輸時，在模具4上的相應位置選定為需要進行溫度檢測部分；b、在靠近所述選定的溫度檢測部分，利用支架2安裝溫度采集裝置1，使所述溫度 采集裝置1能夠采集對應部分的溫度值；所述溫度采集裝置1至少為一個，支架2可以相對 模具4移動，通過支架2的移動，實現溫度采集裝置1對復合材料工件3不同部分的溫度檢 測；C、在模具4內復合材料灌輸時，所述溫度采集裝置1采集模具4內鋪放復合材料 流動時復合材料間對應溫度檢測部分的溫度值；溫度采集裝置1為紅外攝像機，利用紅外 攝像機能夠感應熱量，從而拍攝選定溫度檢測部分的溫度圖 像；d、所述溫度采集裝置1將采集的溫度值通過傳輸模塊5傳輸到處理器6 ；e、所述處理器6接收傳輸裝置5傳輸的溫度值，并與處理器6內預存對應的校正 溫度值進行比較，得到復合材料灌輸過程中對應的溫度值與對應校正溫度值的溫度曲線； 模具4內復合材料灌輸過程中，鋪放不同材料時，根據不同材料間溫度特性不同，溫度采集 裝置1可以采集到模具4內復合材料流動過程中的溫度變化值，所述復合材料灌輸時在模 具4內的溫度值與校正的溫度值進行比較，作為判斷模具4內復合材料灌輸過程有無缺陷 的依據；f、通過人機界面7輸出復合材料灌輸過程中對應的溫度值與校正溫度值間的對 比溫度曲線；g、在復合材料固化時，在模具4上的相應位置選定為需要進行溫度檢測部分；h、在靠近所述選定的溫度檢測部分，利用支架2安裝溫度采集裝置1，使所述溫度 采集裝置1能夠采集對應部分的溫度值；i、在模具4內復合材料固化時，所述溫度采集裝置1采集模具4內復合材料固化 放熱時對應溫度檢測部分的溫度值；j、所述溫度采集裝置1將采集的溫度值通過傳輸模塊5傳輸到處理器6 ；k、所述處理器6接收傳輸裝置5傳輸的溫度值，并與處理器6內預存對應的校正 溫度值進行比較，得到復合材料固化過程中對應的溫度值與對應校正溫度值的溫度曲線； 模具4內復合材料固化過程中，鋪放不同材料時，根據不同材料間溫度特性不同，溫度采集 裝置1可以采集到模具4內復合材料的溫度值，所述復合材料灌輸時在模具4內的溫度值 與校正的溫度值進行比較，作為判斷模具4內復合材料固化過程有無缺陷的依據；1、通過人機界面7輸出復合材料固化過程中對應的溫度值與校正溫度值間的對 比溫度曲線；本發明原理簡單，操作方便。根據復合材料灌輸及固化過程中，不同材料溫度變 化的特性不同，檢測溫度變化情況，不需要對復合材料工件進行再一次加熱，避免了檢測干 擾，檢測范圍大，自動化程度高，無污染，經濟環保。
權利要求
一種復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測裝置，包括模具(4)及位于模具(4)內的復合材料工件(3)，其特征是還包括支架(2)，所述支架(2)上設有溫度采集裝置(1)；所述溫度采集裝置(1)檢測復合材料工件(3)的溫度值，并將所述溫度值通過傳輸裝置(5)傳輸到處理器(6)；所述處理器(6)接收傳輸裝置(5)輸出的溫度值，并與處理器(6)內預存校正的溫度值相對比，經人機界面(7)輸出對比的溫度曲線。
2.根據權利要求1所述復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測裝置，其特征是所述溫 度采集裝置(1)為紅外攝像機。
3.根據權利要求1所述復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測裝置，其特征是所述處 理器(6)為單片機、DSP、PLC或PC。
4.一種復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測方法，其特征是，所述溫度檢測方法包括 如下步驟(a)、在復合材料灌輸時，在模具(4)上的相應位置選定為需要進行溫度檢測部分；(b)、在靠近所述選定的溫度檢測部分，利用支架(2)安裝溫度采集裝置(1)，使所述溫 度采集裝置(1)能夠采集對應部分的溫度值；(c)、在模具(4)內復合材料灌輸時，所述溫度采集裝置(1)采集模具(4)內鋪放復合 材料流動時復合材料對應溫度檢測部分的溫度值；(d)、所述溫度采集裝置(1)將采集的溫度值通過傳輸模塊(5)傳輸到處理器(6)；(e)、所述處理器(6)接收傳輸裝置(5)傳輸的溫度值，并與處理器(6)內預存對應的 校正溫度值進行比較，得到復合材料灌輸過程中對應的溫度值與對應校正溫度值的溫度曲 線.(f)、通過人機界面(7)輸出復合材料灌輸過程中對應的溫度值與校正溫度值間的對 比溫度曲線；(g)、在復合材料固化時，在模具(4)上的相應位置選定為需要進行溫度檢測部分；(h)、在靠近所述選定的溫度檢測部分，利用支架(2)安裝溫度采集裝置(1)，使所述溫 度采集裝置(1)能夠采集對應部分的溫度值；(i)、在模具(4)內復合材料固化時，所述溫度采集裝置(1)采集模具(4)內復合材料 固化放熱時對應溫度檢測部分的溫度值；(j)、所述溫度采集裝置(1)將采集的溫度值通過傳輸模塊(5)傳輸到處理器(6)；(k)、所述處理器(6)接收傳輸裝置(5)傳輸的溫度值，并與處理器(6)內預存對應的 校正溫度值進行比較，得到復合材料固化過程中對應的溫度值與對應校正溫度值的溫度曲 線.(1)、通過人機界面(7)輸出復合材料固化過程中對應的溫度值與校正溫度值間的對 比溫度曲線。
5.根據權利要求4所述的復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測方法，其特征是所述 溫度采集裝置(1)能夠相對支架(2)轉動。
6.根據權利要求4所述的復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測方法，其特征是所述 支架(2)能夠相對模具(4)移動。
全文摘要
本發明涉及一種溫度檢測裝置及檢測方法，尤其是一種復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測裝置及方法。按照本發明提供的技術方案，所述種復合材料灌輸及固化過程的溫度檢測裝置，包括模具及位于模具內的復合材料工件；還包括支架，所述支架上設有溫度采集裝置；所述溫度采集裝置檢測復合材料工件的溫度值，并將所述溫度值通過傳輸裝置傳輸到處理器；所述處理器接收傳輸裝置輸出的溫度值，并與處理器內預存校正的溫度值相對比，經人機界面輸出對比的溫度曲線。本發明檢測實時性好、檢測精度高、操作方便及經濟環保。
文檔編號G01J5/00GK101819068SQ20101017517
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月11日 優先權日2010年5月11日
發明者朱春玲, 楊雷, 王同光, 趙新華 申請人:無錫風電設計研究院有限公司