[发明专利]通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的方法及装置

权利要求书

1.一种通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的方法，其特征在于，包括：沿拉杆轴向，分别同时向每个拉杆发射超声波，检测在注塑成型过程中每个拉杆上超声波回波与拉杆自由时的超声回波的时间差，根据如下公式得到注塑机型腔内部平均压力P：

P＝πR²·W·Δt_total/A

其中：R为拉杆的截面半径；Δt_total为所有拉杆上接收的回波时间差总和；W为与拉杆材质相关的常量；A为型腔在垂直于拉杆轴向的平面的投影面积；

所述拉杆为四个；每个拉杆的末端均设有一个超声探头；

其中所述W可由下述方法求得：在检测前，针对同种材质的拉杆，在不同锁模力下，利用锁模力传感器检测得到多组σ-Δt数据，利用得到的多组σ-Δt数据，拟合出一条过原点的σ-Δt直线，求得该直线的斜率，得到所述的W，其中σ为拉杆上的应力，为纵坐标；Δt为超声波回波的时间差，为横坐标。

2.根据权利要求1所述的通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的方法，其特征在于，在注塑成型过程中连续向每个拉杆发射超声波，实时显示注塑成型过程中注塑机型腔内部平均压力。

3.根据权利要求1所述的通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的方法，其特征在于，实时输出时间与注塑机型腔内部平均压力曲线。

4.根据权利要求1所述的通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的方法，其特征在于，超声波回波信号记录频率高于或等于20Hz。

5.一种通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的装置，其特征在于，包括：

安装于拉杆一端的超声探头，该超声探头针对拉杆轴向安装；

用于控制超声信号并接收超声回波的超声波采集单元；

计算和输出单元，对采集的超声回波信号进行处理，输出注塑机型腔内部平均压力结果；

所述计算和输出单元检测在注塑成型过程中每个拉杆上超声波回波与拉杆自由时的超声回波的时间差，根据如下公式得到注塑机型腔内部平均压力P：

P＝πR²·W·Δt_total/A

其中：R为拉杆的截面半径；Δt_total为所有拉杆上接收的回波时间差总和；W为与拉杆材质相关的常量；A为型腔在垂直于拉杆轴向的平面的投影面积；

所述拉杆为四个；每个拉杆的末端均设有一个超声探头；

其中所述W可由下述方法求得：在检测前，针对同种材质的拉杆，在不同锁模力下，利用锁模力传感器检测得到多组σ-Δt数据，利用得到的多组σ-Δt数据，拟合出一条过原点的σ-Δt直线，求得该直线的斜率，得到所述的W，其中σ为拉杆上的应力，为纵坐标；Δt为超声波回波的时间差，为横坐标。

6.根据权利要求5所述的通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的装置，其特征在于，所述的超声探头为四个；所述的超声波采集单元具有四个超声波采集通道；所述计算和输出单元为计算机。

7.根据权利要求5所述的通过超声波手段间接测量注塑机型腔压力的装置，其特征在于，所述的超声波采集单元为超声波采集卡；所述计算机与一显示器相连用于实时显示所述注塑机型腔内部平均压力结果。