專利名稱：輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)及表征方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)及表征方法。
背景技術(shù)：
輻照交聯(lián)改性部分高分子材料改性的重要方法，該方法廣泛使用與多個(gè)領(lǐng)域中，如電線、發(fā)泡材料、熱縮管產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，其中電線、熱縮管的應(yīng)用更為廣泛。輻照交聯(lián)依靠加速后的電子輻射到產(chǎn)品中，使被輻照產(chǎn)品的分子鏈由線性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，賦予材料更好的強(qiáng)度等力學(xué)性能，賦予產(chǎn)品形狀記憶功能，加上該改性方式改性時(shí)間短、輻照過程簡(jiǎn)單、效率高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于熱縮管的生產(chǎn)過程中。交聯(lián)度為衡量輻照產(chǎn)品質(zhì)量的重要標(biāo)志，交聯(lián)度的大小本身對(duì)產(chǎn)品性能有很大影響，同時(shí)對(duì)輻照后的產(chǎn)品進(jìn)行后續(xù)加工影響顯著，交聯(lián)度過低產(chǎn)品力學(xué)性能容易達(dá)不到要求，交聯(lián)度過高，對(duì)后續(xù)的工序的工藝要求高，甚至無法進(jìn)行有效加工，因此交聯(lián)度的控制成為輻照過程中的重要控制參數(shù)。但是目前測(cè)量輻照產(chǎn)品的交聯(lián)度的兩種表征方法存在明顯的優(yōu)缺點(diǎn):1、萃取法測(cè)量凝膠含量，該方法可較為準(zhǔn)確測(cè)定產(chǎn)品的交聯(lián)度，但是測(cè)定樣品耗時(shí)長(zhǎng)，單個(gè)樣品的測(cè)定時(shí)長(zhǎng)在48小時(shí)以上，無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程中在極短的時(shí)間內(nèi)獲取交聯(lián)度數(shù)據(jù)的要求，實(shí)際中極少采用本方式。2、熱延伸測(cè)定法，本方法將輻照產(chǎn)品按照截面積的大小計(jì)算軸向負(fù)重，將產(chǎn)品放置于一定溫度的烘箱中一定時(shí)間，通過測(cè)量產(chǎn)品負(fù)重拉伸的長(zhǎng)度變化計(jì)算熱延伸率，側(cè)面表征產(chǎn)品的交聯(lián)度，但是本方法僅表征產(chǎn)品軸向的長(zhǎng)度變化率，由于輻照管材擠出過程中產(chǎn)品分子鏈的取向作用，產(chǎn)品軸向和徑向存在巨大差異，而后面擴(kuò)張工序的作用點(diǎn)為徑向的內(nèi)外徑的擴(kuò)張變化，因此采用熱延伸方式作為輻照工序的參數(shù)控制，存在準(zhǔn)確性不高，合理性不夠，加上測(cè)試手法誤差加大，同時(shí)該方式和實(shí)際擴(kuò)張工序的設(shè)置差異巨大，無法對(duì)擴(kuò)張工序進(jìn)行有效的指導(dǎo)和參考。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，輻照產(chǎn)品的交聯(lián)度的測(cè)量不準(zhǔn)確，誤差較大等技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)，其包括:溫控烘箱，用以提供溫度穩(wěn)定的熱循環(huán)空氣；熱循環(huán)風(fēng)道，與所述溫控烘箱聯(lián)通；外徑檢測(cè)儀，設(shè)置于所述熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)道兩側(cè)，以檢測(cè)所述熱循環(huán)風(fēng)道的內(nèi)部待測(cè)管材的外徑尺寸；控制處理單元，與所述外徑檢測(cè)儀電性連接，以接收、分析所述外徑檢測(cè)儀所檢測(cè)的數(shù)據(jù)；充氣管道，與待測(cè)管材連接；調(diào)壓閥裝置，與所述控制處理單元電性連接，并與所述充氣管道連接，以調(diào)節(jié)待測(cè)管材內(nèi)部氣壓；輸入輸出裝置，與所述控制處理單元連接。進(jìn)一步的，所述溫控烘箱的溫度范圍為23 200°C，溫控精度為±2°C。進(jìn)一步的，所述管材固定裝置，設(shè)置于所述熱循環(huán)風(fēng)道的兩端，用以固定待測(cè)管材。進(jìn)一步的，還包括:溫控探頭設(shè)置于所述熱循環(huán)風(fēng)道內(nèi)，用于測(cè)定所述熱循環(huán)風(fēng)道內(nèi)的溫度。進(jìn)一步的，所述熱循環(huán)風(fēng)道兩側(cè)具有高透明玻璃窗口。進(jìn)一步的，所述輸入輸出裝置為一觸摸屏。本發(fā)明還提供一種輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征方法，其包括以下步驟:開啟溫控烘箱，并升溫至設(shè)定溫度；測(cè)定好待測(cè)管材的內(nèi)徑和壁厚，將待測(cè)管材固定在熱循環(huán)風(fēng)道內(nèi)；將待測(cè)管材一端壓緊密封，另一端和充氣管道相連；將溫控烘箱的熱空氣吸入熱循環(huán)風(fēng)道中達(dá)到設(shè)定溫度；對(duì)待測(cè)管材進(jìn)行充氣加壓；利用外徑檢測(cè)儀測(cè)得待測(cè)管材的外徑數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制處理單元進(jìn)行處理分析；通過輸入輸出裝置顯示處理分析結(jié)果。綜上所述，本發(fā)明提供的輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)及表征方法相較于現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)定輻照管材交聯(lián)度的方法，可除擠出加工工序中由于加工過程中導(dǎo)致的分子鏈取向不同引起的徑向熱延伸差異等導(dǎo)致交聯(lián)度檢測(cè)不準(zhǔn)確的問題，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。


圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。請(qǐng)參見圖1，其所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。該輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)，其包括:溫控烘箱110，用以提供溫度穩(wěn)定的熱循環(huán)空氣；熱循環(huán)風(fēng)道120，與所述溫控烘箱110聯(lián)通；外徑檢測(cè)儀130，設(shè)置于所述熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)道120兩側(cè)，以檢測(cè)所述熱循環(huán)風(fēng)道的內(nèi)部待測(cè)管材200的外徑尺寸；控制處理單元140，與所述外徑檢測(cè)儀130電性連接，以接收、分析所述外徑檢測(cè)儀130所檢測(cè)的數(shù)據(jù)；充氣管道150，與待測(cè)管材200連接；調(diào)壓閥裝置160，與所述控制處理單元140電性連接，并與所述充氣管道150連接，以調(diào)節(jié)待測(cè)管材200內(nèi)部氣壓；輸入輸出裝置170，與所述控制處理單元140連接。用以設(shè)定溫度、氣壓等參數(shù)，并輸出檢測(cè)處理分析結(jié)果。進(jìn)一步的，所述溫控烘箱110的溫度范圍為23 200°C，溫控精度為±2°C。進(jìn)一步的，還包括:所述管材固定裝置180，設(shè)置于所述熱循環(huán)風(fēng)道120的兩端，用以固定待測(cè)管材200。進(jìn)一步的，還包括:溫控探頭190設(shè)置于所述熱循環(huán)風(fēng)道120內(nèi)，用于測(cè)定所述熱循環(huán)風(fēng)道120內(nèi)的溫度。進(jìn)一步的，所述熱循環(huán)風(fēng)道120兩側(cè)具有高透明玻璃窗口 121。
進(jìn)一步的，所述輸入輸出裝置170為一觸摸屏，方便進(jìn)行輸入及顯示。請(qǐng)參見圖2，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征方法，其包括以下步驟:S310開啟溫控烘箱110，并升溫至設(shè)定溫度；S320測(cè)定好待測(cè)管材200的內(nèi)徑和壁厚，將待測(cè)管材200固定在熱循環(huán)風(fēng)道120內(nèi)；S330將待測(cè)管材200 —端壓緊密封，另一端和充氣管道150相連；S340將溫控烘箱110的熱空氣吸入熱循環(huán)風(fēng)道120中達(dá)到設(shè)定溫度；S350對(duì)待測(cè)管材200進(jìn)行充氣加壓；S360利用外徑檢測(cè)儀130測(cè)得待測(cè)管材的外徑數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制處理單元140進(jìn)行處理分析；S370通過輸入輸出裝置170顯示檢測(cè)處理分析結(jié)果。該表征方法具體詳述如下:先將溫控烘箱110開啟，并升溫至指定溫度，此時(shí)熱循環(huán)風(fēng)道120和溫控烘箱110之間的連接風(fēng)孔擋板關(guān)閉，同時(shí)測(cè)定好待測(cè)管材200的內(nèi)徑和壁厚，將待測(cè)管材200安裝于管材固定裝置180上，靠近風(fēng)機(jī)3的待測(cè)管材200的一端壓緊密封，另一端和快速連接接頭2相連，使待測(cè)管材200和充氣管道7相連。同時(shí)將熱循環(huán)風(fēng)道的上蓋蓋好并密封，待溫控烘箱110溫度到達(dá)指定溫度后，打開熱循環(huán)風(fēng)道120和溫控烘箱110之間的連接孔擋板，同時(shí)打開電機(jī)400開關(guān)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)300，將溫控烘箱110的熱空氣吸入熱循環(huán)風(fēng)道120中，同時(shí)將待測(cè)管材200的內(nèi)徑壁厚參數(shù)通過輸入輸出裝置170，如觸摸屏輸入，待熱循環(huán)風(fēng)道120內(nèi)的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，通過觸摸屏上的開關(guān)打開內(nèi)壓加壓開關(guān)，調(diào)壓閥裝置160根據(jù)要求輸出相應(yīng)的內(nèi)壓，通過充氣管道150輸入到待測(cè)管材200內(nèi)，同時(shí)外徑檢測(cè)儀130將所測(cè)得外徑數(shù)據(jù)發(fā)送至控制處理單元140，并顯示于輸入輸出裝置170上，隨著待測(cè)管材200內(nèi)部氣壓的增加，實(shí)時(shí)繪制出待測(cè)管材200的外徑曲線，待時(shí)間到達(dá)設(shè)置的時(shí)間，根據(jù)外徑的變化量，控制處理單元140計(jì)算出待測(cè)管外徑變化率，同時(shí)獲得外徑變化的相應(yīng)速度等參數(shù)，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)工藝特點(diǎn)的差異，在控制處理單元140設(shè)置時(shí)可增加不同模式的測(cè)定方式，實(shí)現(xiàn)多種模式可特定情況的外徑變化率、變化速率參數(shù)，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析功能。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)及表征方法模擬實(shí)際熱縮管擴(kuò)張工序的生產(chǎn)工藝，可充分和目前普遍使用的熱縮管擴(kuò)張工序相結(jié)合，可準(zhǔn)確表征徑向的荷載熱形變。相較于現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)定輻照管材交聯(lián)度的方法，可除擠出加工工序中由于加工過程中導(dǎo)致的分子鏈取向不同引起的徑向熱延伸差異等導(dǎo)致交聯(lián)度檢測(cè)不準(zhǔn)確的問題，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)，其特征在于，包括: 溫控烘箱，用以提供溫度穩(wěn)定的熱循環(huán)空氣； 熱循環(huán)風(fēng)道，與所述溫控烘箱聯(lián)通； 外徑檢測(cè)儀，設(shè)置于所述熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)道兩側(cè)，以檢測(cè)所述熱循環(huán)風(fēng)道的內(nèi)部待測(cè)管材的外徑尺寸； 控制處理單元，與所述外徑檢測(cè)儀電性連接，以接收、分析所述外徑檢測(cè)儀所檢測(cè)的數(shù)據(jù)； 充氣管道，與待測(cè)管材連接； 調(diào)壓閥裝置，與所述控制處 理單元電性連接，并與所述充氣管道連接，以調(diào)節(jié)待測(cè)管材內(nèi)部氣壓； 輸入輸出裝置，與所述控制處理單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表征系統(tǒng)，其特征在于，所述溫控烘箱的溫度范圍為23 200°C，溫控精度為±2°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表征系統(tǒng)，其特征在于，所述管材固定裝置，設(shè)置于所述熱循環(huán)風(fēng)道的兩端，用以固定待測(cè)管材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表征系統(tǒng)，其特征在于，還包括:溫控探頭設(shè)置于所述熱循環(huán)風(fēng)道內(nèi)，用于測(cè)定所述熱循環(huán)風(fēng)道內(nèi)的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表征系統(tǒng)，其特征在于，所述熱循環(huán)風(fēng)道兩側(cè)具有高透明玻1 口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表征系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入輸出裝置為一觸摸屏。
7.一種輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征方法，其特征在于，包括以下步驟: 開啟溫控烘箱，并升溫至設(shè)定溫度； 測(cè)定好待測(cè)管材的內(nèi)徑和壁厚，將待測(cè)管材固定在熱循環(huán)風(fēng)道內(nèi)； 將待測(cè)管材一端壓緊密封，另一端和充氣管道相連； 將溫控烘箱的熱空氣吸入熱循環(huán)風(fēng)道中達(dá)到設(shè)定溫度； 對(duì)待測(cè)管材進(jìn)行充氣加壓； 利用外徑檢測(cè)儀測(cè)得待測(cè)管材的外徑數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制處理單元進(jìn)行處理分析； 通過輸入輸出裝置顯示處理分析結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種輻照交聯(lián)管材產(chǎn)品交聯(lián)度的表征系統(tǒng)及表征方法，其中該表征系統(tǒng)包括溫控烘箱，用以提供溫度穩(wěn)定的熱循環(huán)空氣；熱循環(huán)風(fēng)道，與所述溫控烘箱聯(lián)通；外徑檢測(cè)儀，設(shè)置于所述熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)道兩側(cè)，以檢測(cè)所述熱循環(huán)風(fēng)道的內(nèi)部待測(cè)管材的外徑尺寸；控制處理單元，與所述外徑檢測(cè)儀電性連接，以接收、分析所述外徑檢測(cè)儀所檢測(cè)的數(shù)據(jù)；充氣管道，與待測(cè)管材連接；調(diào)壓閥裝置，與所述控制處理單元電性連接，并與所述充氣管道連接，以調(diào)節(jié)待測(cè)管材內(nèi)部氣壓；輸入輸出裝置，與所述控制處理單元連接。相較于現(xiàn)有技術(shù)中的測(cè)定輻照管材交聯(lián)度的方法，提高了交聯(lián)度檢測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。
文檔編號(hào)G01N33/00GK103105465SQ20121058159
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者周金亮, 聶云, 張鵬旺 申請(qǐng)人:上海長(zhǎng)園電子材料有限公司, 深圳長(zhǎng)園電子材料有限公司