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1、(10)申请公布号 CN 103529070 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103529070 A (21)申请号 201310511395.7 (22)申请日 2013.10.25 G01N 25/02(2006.01) G05B 19/042(2006.01) (71)申请人 黑龙江省科学院科技孵化中心 地址 150090 黑龙江省哈尔滨市南岗区嵩山 路 15 号 7 号楼 B 座 8 层 (72)发明人 刘旭丹 秦国辉 王玉鹏 罗向东 (74)专利代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 代理人 岳泉清 (54) 发明名称 一种环氧树脂固化程度在线监控系。
2、统及采用 该系统对环氧树脂固化程度监控的方法 (57) 摘要 一种环氧树脂固化程度在线监控系统及采用 该系统对环氧树脂固化程度监控的方法， 属于高 分子材料检测领域， 具体涉及一种环氧树脂固化 程度的监控系统及监控方法。本发明解决了现有 环氧树脂固化的监控方法不能实现实时在线监测 和控制环氧树脂的固化过程， 造成环氧树脂的固 化程度差问题。 本发明包括压电源电路、 电热鼓风 干燥箱、 信号采集电路、 液晶显示电路、 单片机电 路、 智能 PID 温控仪、 通信接口电路和键盘电路 ； 高压电源电路的电源信号输出电极插入待测环氧 树脂， 信号采集电路的探测头插入待测环氧树脂 ； 通过键盘电路对电热。
3、鼓风干燥箱温度进行设置， 液晶显示电路对待测环氧树脂的固化程度进行显 示。本发明适用于监控环氧树脂固化程度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103529070 A CN 103529070 A 1/1 页 2 1. 一种环氧树脂固化程度在线监控系统， 其特征在于， 该系统包括高压电源电路 （1） 、 电热鼓风干燥箱 （2） 、 信号采集电路 （3） 、 液晶显示电路 （4） 、 单片机电路 （5） 、 智能 PID 温控 仪 （。
4、6） 、 通信接口电路 （7） 和键盘电路 （8） ； 高压电源电路 （1） 的电源信号输出电极插入待测环氧树脂， 信号采集电路 （3） 的探测 头插入待测环氧树脂， 信号采集电路 （3） 的测量数据输出端连接单片机电路 （5） 测量数据 输入端， 单片机电路 （5） 的温度控制信号输出端连接智能 PID 温控仪 （6） 的温度控制信号输 出端， 智能 PID 温控仪 （6） 的温控开关信号输出端连接电热鼓风干燥箱 （2） 的开关信号输入 端， 单片机电路 （5） 的显示信号输出端连接液晶显示电路 （4） 的显示信号输入端， 键盘电路 （8） 键盘信号输出端连接单片机电路 （5） 的设置信号输。
5、入端。 2. 根据权利要求 1 所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统， 其特征在于， 信号采 集电路 （3） 包括电流取样电路 （3-1） 、 信号变换隔离电路 （3-2） 和 A/D 转换电路 （3-3） ； 电流取样电路 （3-1） 的采样信号输入端连接信号采集电路 （3） 的探测头， 电流取样电 路 （3-1） 取样信号输出端经信号变换隔离电路 （3-2） 连接 A/D 转换电路 （3-3） 的模拟信号 输入端， A/D 转换电路 （3-3） 的数字信号输出端为信号采集电路 （3） 的测量数据输出端。 3. 根据权利要求 1 所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统， 其特征在于， 单片。
6、机 电路 （5） 采用型号为 80c51 的单片机实现。 4.根据权利要求1、 2或3所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统， 其特征在于， 它 还包括通信接口电路 （7） ， 单片机电路 （5） 的监测数据输出端连接通信接口电路 （7） 的监测 信号输入端。 5. 采用权利要求 1 所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统对环氧树脂固化程度 监控的方法， 其特征在于， 该方法的具体步骤为 ： 步骤一、 将高压电源电路 （1） 的电源信号输出电极插入待测环氧树脂， 信号采集电路 （3） 的探测头插入待测环氧树脂 ； 步骤二、 打开电源电路开关， 信号采集电路 （3） 对通过环氧树脂的电流进行采集。
7、 ； 步骤三、 信号采集电路 （3） 将采集到的电流信息传递给单片机电路 （5） ， 单片机电路 （5） 将接收到的电流信息转化为化学信息， 并将待测环氧树脂的固化程度信息传递给液晶 显示电路 （4） 进行显示 ； 步骤四、 键盘电路 （8） 通过单片机电路对热鼓风干燥箱的温度进行设制， 智能 PID 温控 仪 （6） 根据单片机电路 （5） 的设置控制电热鼓风干燥箱 （2） 的开关量 ； 实现在线实时对环氧 树脂固化程度的监控。 权 利 要 求 书 CN 103529070 A 2 1/3 页 3 一种环氧树脂固化程度在线监控系统及采用该系统对环氧 树脂固化程度监控的方法 技术领域 0001。
8、 本发明属于高分子材料检测领域， 具体涉及一种环氧树脂固化程度的监控系统。 背景技术 0002 环氧树脂的生产主要集中在美、 日、 欧三个地区。 世界环氧树脂生产主要由shell、 dow、 ciba 三大巨头所垄断， 另外日本和韩国多家公司也以其先进的生产工艺在世界环氧行 业中占有一席之地。而我国环氧树脂的生产牌号品种单一、 相对规模较小、 设备落后、 树脂 质量较低， 一直面临着 shell、 dow、 ciba 及日本几家公司对中国环氧消费市场的渗透抢占 所带来的严峻考验。 0003 环氧树脂的固化是一个非常复杂的过程， 在固化过程中首先看到的是物理性能上 的变化， 但是这些变化实质上是。
9、其内部化学结构变化的表象。同样的树脂体系在加热固化 时， 因固化时间、 固化温度的不同可以形成物理力学性能不同的、 甚至是差异很大的分子结 构。时间短或温度低， 树脂无法完全固化， 时间过长或温度过高则造成不必要的浪费， 甚至 损伤其性能。现有的环氧树脂固化的监控方法相对单一， 不能完全实现实时在线监测和控 制环氧树脂的固化过程， 不能及时调整工艺参数， 造成环氧树脂的固化程度差问题。 发明内容 0004 本发明为了解决现有环氧树脂固化的监控方法不能实现实时在线监测和控制环 氧树脂的固化过程， 造成环氧树脂的固化程度差问题。提出了一种环氧树脂固化程度在线 监控系统及采用该系统对环氧树脂固化程度。
10、监控的方法。 0005 本发明所述一种环氧树脂固化程度在线监控系统， 该系统包括高压电源电路、 电 热鼓风干燥箱、 信号采集电路、 液晶显示电路、 单片机电路、 智能 PID 温控仪、 通信接口电路 和键盘电路 ； 0006 高压电源电路的电源信号输出电极插入待测环氧树脂， 信号采集电路的探测头插 入待测环氧树脂， 信号采集电路的测量数据输出端连接单片机电路测量数据输入端， 单片 机电路的温度控制信号输出端连接智能 PID 温控仪的温度控制信号输出端， 智能 PID 温控 仪的温控开关信号输出端连接电热鼓风干燥箱的开关信号输入端， 单片机电路的显示信号 输出端连接液晶显示电路的显示信号输入端，。
11、 键盘电路键盘信号输出端连接单片机电路的 设置信号输入端。 0007 采用上述环氧树脂固化程度在线监控系统对环氧树脂固化程度在线监控方法， 该 方法的具体步骤为 ： 0008 步骤一、 将高压电源电路的电源信号输出电极插入待测环氧树脂， 信号采集电路 的探测头插入待测环氧树脂 ； 0009 步骤二、 打开电源电路开关， 信号采集电路对通过环氧树脂的电流进行采集 ； 0010 步骤三、 信号采集电路将采集到的电流信息传递给单片机电路， 单片机电路将接 说 明 书 CN 103529070 A 3 2/3 页 4 收到的电流信息转化为化学信息， 并将待测环氧树脂的固化程度信息传递给液晶显示电路 进。
12、行显示 ； 0011 步骤四、 键盘电路通过单片机电路对热鼓风干燥箱的温度进行设制， 智能 PID 温 控仪根据单片机电路的设置控制电热鼓风干燥箱的开关量 ； 实现在线实时对环氧树脂固化 程度的监控。 0012 本发明所述环氧树脂固化程度在线监控系统， 通过采集的电信号实时监测环氧树 脂固化过程中的各个阶段的物理、 化学变化情况， 根据电信号的变化不断调整电热鼓风干 燥箱的温度， 提高环氧树脂固化的产品质量， 实现了跟踪物理变化和化学变化的无损在线 监控， 增强了固化过程的可靠性与经济性。同时采用本发明所述装置获得环氧树脂固化的 产品的质量与采用现有固化装置获得环氧树脂的质量同比提高了 10%。
13、。 附图说明 0013 图 1 为本发明所述环氧树脂固化程度在线监控系统的电气结构示意框图。 具体实施方式 0014 具体实施方式一、 结合图 1 说明本实施方式， 本实施方式所述一种环氧树脂固化 程度在线监控系统， 该系统包括高压电源电路 1、 电热鼓风干燥箱 2、 信号采集电路 3、 液晶 显示电路 4、 单片机电路 5、 智能 PID 温控仪 6、 通信接口电路 7 和键盘电路 8 ； 0015 高压电源电路 1 的电源信号输出电极插入待测环氧树脂， 信号采集电路 3 的探测 头插入待测环氧树脂， 信号采集电路 3 的测量数据输出端连接单片机电路 5 测量数据输入 端， 单片机电路 5 。
14、的温度控制信号输出端连接智能 PID 温控仪 6 的温度控制信号输出端， 智 能 PID 温控仪 6 的温控开关信号输出端连接电热鼓风干燥箱 2 的开关信号输入端， 单片机 电路 5 的显示信号输出端连接液晶显示电路 4 的显示信号输入端， 键盘电路 8 键盘信号输 出端连接单片机电路 5 的设置信号输入端。 0016 本发明通过采集的电信号实时监测环氧树脂固化过程中的各个阶段的物理、 化学 变化情况， 根据电信号的变化不断调整电热鼓风干燥箱的温度， 提高环氧树脂固化的产品 质量， 实现了即可跟踪物理变化又可跟踪化学变化的无损在线监控， 增强了固化过程的可 靠性与经济性。 0017 具体实施方。
15、式二、 本实施方式是对具体实施方式一所述的一种环氧树脂固化程度 在线监控系统的进一步说明， 信号采集电路 3 包括电流取样电路 3-1、 信号变换隔离电路 3-2 和 A/D 转换电路 3-3 ； 0018 电流取样电路 3-1 的采样信号输入端连接信号采集电路 3 的探测头， 电流取样电 路3-1取样信号输出端经信号变换隔离电路3-2连接A/D转换电路3-3的模拟信号输入端， A/D 转换电路 3-3 的数字信号输出端为信号采集电路 3 的测量数据输出端。 0019 具体实施方式三、 本实施方式是对具体实施方式一所述的一种环氧树脂固化程度 在线监控系统的进一步说明， 单片机电路 5 采用型号。
16、为 80c51 的单片机。 0020 具体实施方式四、 本实施方式是对具体实施方式一、 具体实施方式二或具体实施 方式三所述的一种环氧树脂固化程度在线监控系统的进一步说明， 它还包括通信接口电路 7， 单片机电路 5 的监测数据输出端连接通信接口电路 7 的监测信号输入端。 说 明 书 CN 103529070 A 4 3/3 页 5 0021 具体实施方式五、 采用实施方式是对具体实施方式一所述的一种环氧树脂固化程 度在线监控系统对环氧树脂固化程度监控的方法， 该方法的具体步骤为 ： 0022 步骤一、 将高压电源电路 1 的电源信号输出电极插入待测环氧树脂， 信号采集电 路 3 的探测头插。
17、入待测环氧树脂 ； 0023 步骤二、 打开电源电路开关， 信号采集电路 3 对通过环氧树脂的电流进行采集 ； 0024 步骤三、 信号采集电路 3 将采集到的电流信息传递给单片机电路 5， 单片机电路 5 将接收到的电流信息转化为化学信息， 并将待测环氧树脂的固化程度信息传递给液晶显示 电路 4 进行显示 ； 0025 步骤四、 键盘电路8通过单片机电路对热鼓风干燥箱的温度进行设制， 智能PID温 控仪 6 根据单片机电路 5 的设置控制电热鼓风干燥箱 2 的开关量 ； 实现在线实时对环氧树 脂固化程度的监控。 说 明 书 CN 103529070 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103529070 A 6 。