[发明专利]微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测方法和装置

权利要求书

1.一种微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)针对在线的注塑系统，在垂直于塑料熔体流动方向上，向成型过程中的制品发射一系列超声波，采集该系列超声波的回波信息；

(2)待塑料熔体流到探测区域后，超声波会穿过一侧模板和熔体，并从另一侧模板和熔体的交界面反射回来，接收并分析此回波信息的最大振幅A_max；

(3)将最大振幅A_max代入预先得到的最大振幅A_max与实心层厚度h之间的拟合公式(I)，得到微发泡注塑成型制品中的实心层厚度h；

h＝aA_max²+bA_max+c (I)

其中，a＝0.6000～0.7000，b＝-0.7000～-0.6000，c＝0～2000.0。

2.根据权利要求1所述的微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测方法，其特征在于，步骤(3)中所述拟合公式的具体求法如下：

(3-1)针对同一注塑系统，在垂直于塑料熔体流动方向上，向成型过程中的制品发射一系列超声波，采集该系列超声波的回波信息；

(3-2)待塑料熔体流到探测区域后，确定从模板和熔体的交界面反射回来的超声波信号的最大振幅A_max；

(3-3)将对应注塑件取出，在超声波探测部位切开，借助于扫描电子显微镜(SEM电镜)，得到该微发泡注塑件表面的平均实心层厚度h；

(3-4)改变注塑系统的工艺参数，重复步骤(3-1)-(3-3)，得到多组A_max和h数据；

(3-5)对得到的多组数据进行二项式拟合，得到最大振幅A_max和微发泡注塑件平均实心层厚度h的函数关系式。

3.根据权利要求1或2所述的微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测方法，其特征在于，步骤(2)中回波最大振幅A_max由下述方法得到：

(2-1)利用matlab程序对原始接收的回波信息进行处理，得到回波信息图谱；

(2-2)从回波信息图谱中直接取点测量，得到所述的回波最大振幅A_max。

4.根据权利要求3所述的微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测方法，其特征在于，步骤(2-1)中，间隔提取所述回波信息，对提取的回波信息进行处理，得到回波信息图谱。

5.根据权利要求4所述的微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测方法，其特征在于，提取所述回波信息的间隔时间为(1～5)％×t₀，其中t₀为预估的泡孔成长时间。

6.根据权利要求1所述的微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测方法，其特征在于，a＝0.6500～0.6700，b＝-0.6700～-0.6500，c＝1400.0～1500.0。

7.一种微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测装置，其特征在于，包括：

设置在在线的注塑系统中垂直于塑料熔体流动方向上的超声探头；

控制超声探头发出脉冲超声波的超声卡，用于发射、接收和采集回波信息，并将采集到的回波信息输出；

计算机，用于接收所述回波信息，并对采集到的回波信息进行处理，计算接收到从模板和熔体的交界面反射回来的回波信息的最大振幅A_max，得到实心层厚度h。

8.根据权利要求7所述的微发泡注塑成型制品实心层厚度的超声在线检测装置，其特征在于，所述的超声探头为沿塑料熔体流向平行设置的多组。