注射成型中聚合物熔体信息的超声在线测量

提出了成型中聚合物熔体温度和密度的超声在线测量方法，并与其他方法对比验证了超声在线测量方法的正确性。设计并制造了底部不封口的流变模具，搭建了超声信号与温度、压力信号采集平台，采集超声信号后进行分析计算，得到聚合物熔体内超声速度变化曲线，结合压力、温度信号，对注射成型中熔体信息进行计算分析。结果表明，超声速度信号可无损定性反映熔体在型腔内的演化过程；借助于压力信号可迭代计算熔体温度演变曲线，与红外光纤温度传感器测量结果相比误差小于6%，实现了对聚合物熔体温度的有损定量分析；对超声信号在时/频域内分别计算分析，得到声阻抗与声速的变化曲线，进而计算得到熔体密度的演变曲线，与压力-体积-温度（PVT）方法计算得到的结果十分吻合，均方差仅0.040 3 g/cm3，实现了对聚合物熔体密度的无损定量测量。超声测量技术可实现注射成型中聚合物熔体信息的在线测量，在实际生产过程中具有广阔的应用前景。