用于聚合物螺杆挤出过程监测的超声缓冲杆

针对聚合物挤出过程的在线检测要求,研究了超声缓冲杆的回波特性,分析了四种金属非金属材料缓冲杆检测聚合物的信噪比。试验结果表明,聚醚醚酮(PEEK)缓冲杆具有尾随信号小、衰减较小、声阻抗小、耐高温等特点,具备聚合物挤出的在线检测要求。文中研究了单螺杆挤出机上聚合物挤出过程的检测,结果说明该检测方法的可行性。

物料检测超声缓冲杆研究

文中对物料检测超声缓冲杆进行了研究。首先,对圆柱杆中导波的传播和频散特性进行了分析;然后,通过实验,对利用超声缓冲杆获取物料特征信号的可行性进行了验证;最后,文中通过变直径缓冲杆的实验分析发现,变直径缓冲杆可以在一定程度上抑制拖尾回波的出现,同时,在缓冲杆外部增加包覆层也会对特征信号的信噪比产生一定的影响。

螺纹边界法对圆柱超声缓冲杆尾随脉冲干扰的抑制

对于高温管道壁厚的超声波在线监测,需要超声波探头与缓冲杆搭配使用,以降低探头的接触温度。超声波在圆柱形缓冲杆的边界会发生波型转换,在缓冲杆的第一次和第二次底面回波之间产生等间隔的尾随脉冲干扰,影响管道内壁回波的识别与提取。该文创新性地采用螺纹边界法改变缓冲杆的边界特征以抑制尾随脉冲干扰,经实验验证螺纹边界法对尾随脉冲干扰有较好的抑制效果;不同螺纹螺距的实验对比表明,对于直径为20 mm的钢材料圆柱缓冲杆,在1 mm、2 mm和3 mm三种螺距中,螺距为2 mm的螺纹边界对5 MHz超声波的尾随脉冲干扰的抑制效果最强。

基于多边形缓冲杆的超声在线监测聚合物加工过程研究

超声波缓冲杆是实现熔融聚合物加工在线监测的有效辅助工具,但若缓冲杆选择不当则会导致接收的信号信噪比过小,进而影响检测效果。经仿真及实验测试,研制了一种由聚醚醚酮制作的多边形超声缓冲杆,在减小回波信号衰减的同时还能有效增强缓冲杆内部传播的超声信号的信噪比。此外,使用此新型缓冲杆可成功监测聚合物固化过中固-液界面的变化情况,能够实现实时监测聚合物加工进程的目的,为优化聚合物加工工艺进而提高制品性能提供技术依据。

超声波在线检测聚合物加工技术的研究进展

介绍了超声波缓冲杆的研制情况,着重阐述了超声波在线检测技术在聚合物挤出成型、注塑成型以及热固性塑料固化过程的研究概况并,指出了工程生产中实现在线检测的研究重点。