[发明专利]基于废旧塑料热氧老化程度的在线超声检测装置及方法

权利要求书

1.基于废旧塑料热氧老化程度的在线超声检测装置，其特征在于，包括溶体测量机构、溶体挤出机构以及超声检测系统；

所述溶体测量机构包括左半圆筒(1)和右半圆筒(2)，左半圆筒(1)和右半圆筒(2)嵌套密封连接，并形成一供废旧塑料溶体流过的圆柱形溶体流道(3)；所述溶体挤出机构与溶体测量机构相连，用于将废旧塑料溶体挤出至溶体流道(3)内；所述左半圆筒(1)的一侧设置有第一滑槽(11)，另一侧设置有第一滑轨(12)，所述右半圆筒(2)的两侧分别设置有与第一滑槽(11)和第一滑轨(12)对应的第二滑轨(21)和第二滑槽(22)，第一滑槽(11)的内侧壁上以及第二滑槽(22)的内侧壁上均设置有密封条(8)，且第一滑轨和第二滑轨采用在溶体流道外壁上开设缺口(13)的方式实现，溶体测量机构上还设置有孔径调节装置(14)，所述孔径调节装置(14)与左半圆筒(1)或右半圆筒(2)螺纹固定连接，通过旋拧孔径调节装置(14)，使第一滑轨(12)和第二滑轨(21)分别沿第二滑槽(22)和第一滑槽(11)相对运动，进而改变溶体流道孔径，在孔径调节装置(14)上设置有刻度尺；

所述溶体流道(3)的两侧相对设置有一缓冲杆(4)和一温度压力检测模块(5)，所述缓冲杆(4)的外侧套设有冷却模块(6)，冷却模块(6)内设有冷却液，缓冲杆(4)包括内部碳芯(41)以及包覆在内部碳芯外侧的金属套管(42)，金属套管(42)采用螺旋形结构设计，温度压力检测模块(5)用以检测流道内的温度及压力，缓冲杆(4)与溶体流道(3)垂直设置，且与温度压力检测模块(5)在同一直线上，在缓冲杆(4)的外侧端部设置有与超声检测系统相连的超声波探头(7)。

2.根据权利要求1所述的基于废旧塑料热氧老化程度的在线超声检测装置，其特征在于：所述孔径调节装置(14)套设在冷却模块(6)外侧。

3.根据权利要求2所述的基于废旧塑料热氧老化程度的在线超声检测装置，其特征在于：所述溶体流道孔径的调节范围为2mm-6mm。

4.根据权利要求3所述的基于废旧塑料热氧老化程度的在线超声检测装置，其特征在于：所述溶体挤出机构采用双螺杆挤出推动装置。

5.根据权利要求4所述的基于废旧塑料热氧老化程度的在线超声检测装置，其特征在于：所述超声检测系统采用MUD系列多通道超声检测系统。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的基于废旧塑料热氧老化程度的在线超声检测装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、设定超声检测系统的扫频范围：根据超声波探头的频带范围，设定扫频起始频率f_l为1MHz，终止频率f₂为30MHz，频率增加步长Δf为0.01MHz；

步骤B、采集不同频率点f_r＝f_l+n·Δf所对应的基波幅值Al和二次谐波幅值A2信号，其中n为之间的正整数；

步骤C、根据非线性系数β的计算公式求取各对应频率点f_r下的废旧塑料热氧老化损伤非线性系数，然后采用改进的应力波因子计算在频率f_l与f₂之间的废旧塑料热氧老化损伤累积非线性效应；

步骤D、测量以月为时间单位的已知使用时间的废旧塑料通过步骤A--步骤C测量废旧塑料的热氧老化损伤，比较不同的热氧老化时间的非线性效应引起超声波幅值的变化，并建立其数据库，用来测量判断未知老化时间的废旧塑料的热氧老化程度。