[发明专利]埋置于模具内用于检测树脂流动和固化的传感器及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种埋置于模具内用于检测树脂流动和固化的传感器及其应用。

背景技术

在复合材料生产和研究中，需要获得准确的树脂流动的前沿和固化时间，以确保复合材料产品的品质。对于RTM(Resin Transfer Molding，树脂传递模塑成型)、VARTM(真空辅助树脂传递模塑)等闭模生产工艺而言，由于模具是密封的，无法通过目视或其他手段检测到树脂流动的前锋和固化。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于密封模具中的以检测树脂流动的前锋和固化的传感器及该传感器的应用。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种埋置于模具内用于检测树脂流动和固化的传感器，其特征在于：包括壳体，在壳体的一侧端面上设有第一金属环及嵌套在其内的第二金属环，在壳体的另一侧端面上分别引出有电源正极引脚、电源负极引脚及信号输出引脚，通过电源正极引脚及电源负极引脚为第一金属环及第二金属环加上激励电压后，当树脂流过第一金属环及第二金属环后产生分压信号，分压信号由放大电路或电压跟随电路捕获，放大电路或电压跟随电路连接A/D电路，由A/D电路将模拟信号转换为数字信号后传输给CPU处理，CPU与D/A电路相连，D/A电路通过信号输出引脚输出模拟信号，放大电路或电压跟随电路、A/D电路、CPU及D/A电路皆设于壳体内。

优选地，所述第一金属环与所述电源正极引脚相连，所述第二金属环通过一分压电阻与所述电源负极引脚相连，所述第二金属环还与所述放大电路或所述电压跟随电路的输入端相连。

优选地，所述壳体由特氟隆材料制得。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的埋置于模具内用于检测树脂流动和固化的传感器的应用，其特征在于：将上述的传感器安装在模具上，传感器的表面和铺放在模具上的增强体面接触，当树脂流过增强体时，由传感器通过检测第一金属环及第二金属环之间的电压变化来评估树脂流动前锋和固化特性。

本发明提供的传感器安装在模具上，传感器的表面和铺放的增强体面接触，通过监控传感器的信号来检测树脂流动前沿和固化。该传感器安装在模具上，不会影响树脂的流动和产品的质量。更进一步，该传感器由特氟隆材料和铜质材料制造，不会和树脂和复合材料粘连，使用方便，并可重复使用。

本发明适用于液体模塑成型和在复合材料加工中有树脂流动的复合材料生产。该检测产品可广泛地应用于船舶、车辆、飞机等领域的复合材料制备。

附图说明

图1为本发明提供的一种埋置于模具内用于检测树脂流动和固化的传感器的外观示意图；

图2为本发明提供的一种埋置于模具内用于检测树脂流动和固化的传感器的内部电路框图。

具体实施方式

为便本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

如图1所示，本发明提供了一种埋置于模具内用于检测树脂流动和固化的传感器，包括由特氟隆材料制得的壳体6，在壳体6的一侧端面上设有第一金属环1及嵌套在其内的第二金属环2，在壳体6的另一侧端面上分别引出有电源正极引脚3、电源负极引脚4及信号输出引脚5。第一金属环1及第二金属环2由铜质材料制得。

结合图2，第一金属环1与电源正极引脚3相连，第二金属环2通过一分压电阻R与所述电源负极引脚4相连，第二金属环2还与电压跟随电路10的输入端相连。当树脂流过第一金属环1及第二金属环2后产生分压信号，分压信号由电压跟随电路10捕获，放大电路或电压跟随电路10连接A/D电路7，由A/D电路7将模拟信号转换为数字信号后传输给CPU8处理，CPU8与D/A电路9相连，D/A电路9通过信号输出引脚5输出模拟信号，放大电路或电压跟随电路10、A/D电路7、CPU8及D/A电路9皆设于壳体6内。

使用时，将上述的传感器安装在模具上，传感器的表面和铺放在模具上的增强体面接触，当树脂流过增强体时，由传感器通过检测第一金属环1及第二金属环2之间的电压变化来评估树脂流动前锋和固化特性。

当树脂流过第一金属环1及第二金属环2，则第一金属环1及第二金属环2之间有一定电阻。通过给电源正极引脚3及电源负极引脚4加上激励电压，根据欧姆定律，第一金属环1、第二金属环2及电阻R分得电压信号。电压信号经过电压跟随电路10送给A/D电路7。A/D电路7把输入的电压信号转换成数字量信号输入CPU8。CPU8根据输入的电压信号，通过滤波等信号整理和计算，判断树脂前锋是否到达和树脂固化程度，并把结果通过D/A电路9输出。