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简论基于超声波高分子材料取向度检测技术

收藏本文 2024-03-27 点赞:5286 浏览:14537 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:高分子管材生产时的监测是保障管材质量和性能的重要手段,而分子链的取向大小直接影响了管材的性能。所以,为了提升高分子管材的质量和性能,对高分子管材取向度大小的监测成为了高分子管材生产探讨领域里一个重要的探讨方向,而在材料加工成型历程中对材料拉伸取向的实时监测制约更是引起了国内外学者的重视。本论文设计了一套基于超声波的高分子材料取向度检测系统。分别利用这套系统与GIMI2超声波监测仪(加拿大国家探讨委员会工业材料探讨所研制)对各个不同取向度的样品进行超声波速度的测量,数据比较发现自制超声波检测系统的测量误差在5%以内,且重复性良好,以而证明利用自制超声波检测系统检测超声波在高分子材料传播速度的可行性。本论文通过超声纵波法对不同取向度的T型高分子材料样条进行垂直于取向方向的速度检测。实验证明超声波在不同取向度的高分子材料中垂直于取向方向的传播速度是不同的,随着取向度的增加传播速度逐渐减小;通过红外二向色性法对高分子材料取向度进行标定,建立超声波传播速度与取向度之间的数学模型,以而证明利用超声纵波法检测高分子材料取向度策略的可行性。本论文还通过超声瑞利波法对不同管径和取向度的PVC O管进行环向传播速度检测。实验证明超声波可对不同管径,不同取向度的PVC O管进行环向取向度检测,以而证明利用超声瑞利波在线检测高分子材料环向取向度策略的可行性。实验比较发现,超声纵波法适用于单轴和双轴的高分子管材取向度检测,而超声瑞利波法适用于高分子管材环向取向度的检测。关键词:取向度论文超声波论文瑞利波论文红外二向色性论文PVC管材论文

    摘要4-6

    ABSTRACT6-14

    第一章 绪论14-24

    1.1 高分子材料生产的国内外探讨近况14-15

    1.2 取向度检测策略的国内外探讨近况15-19

    1.3 超声波检测取向度技术的探讨目的及可行性19-21

    1.4 本论文探讨目的、作用及内容21-24

    第二章 超声波法检测取向度的论述浅析24-34

    2.1 取向度的论述概述24-25

    2.2 超声波检测的论述概述25-32

    2.2.1 超声波的分类25-26

    2.2.2 超声波的基本原理和性质26-27

    2.2.3 超声纵波检测技术概论27

    2.2.4 超声瑞利波检测技术概论27-29

    2.2.5 超声波测量取向度的基本原理29-30

    2.2.6 超声波回波信号的处理策略30-32

    2.3 本章小结32-34

    第三章 超声波检测系统硬件设计34-54

    3.1 检测系统的总体设计案例34-35

    3.2 超声波探头选型35-38

    3.2.1 纵波法探头选择35-37

    3.2.2 瑞利波法探头选择37-38

    3.3 超声波激励电路38-41

    3.4 超声波接收电路41-48

    3.4.1 信号放大电路设计42-44

    3.4.2 信号比较电路的设计44-46

    3.4.3 信号处理电路的设计46-48

    3.5 主控电路48-52

    3.5.1 MCU电路的设计48-50

    3.5.2 复位电路的设计50-51

    3.5.3 供电电路的设计51-52

    3.5.4 串口通讯电路的设计52

    3.6 实验电路板实物图52-53

    3.7 本章小结53-54

    第四章 超声波检测系统软件设计54-64

    4.1 下位机程序设计54-61

    4.1.1 CCS(Code Composer Sdudio)软件开发环境介绍54-55

    4.1.2 软件工作流程55-56

    4.1.3 超声波激励脉冲发生模块程序56-58

    4.1.4 回波信号处理模块程序58

    4.1.5 制约处理模块程序58-61

    4.2 上位机信号处理程序61-63

    4.3 本章小结63-64

    第五章 实验结果及浅析64-86

    5.1 取向样品的制备64-67

    5.2 实验数据的采集和浅析67-83

    5.2.1 超声纵波法检测实验68-80

    5.2.1.1 超声波传播速度的检测68-71

    5.2.1.2 红外二向色性法标定取向度71-77

    5.2.1.3 数据浅析及建模77-80

    5.2.2 超声瑞利波检测实验80-83

    5.2.2.1 超声波速度采集80-83

    5.2.2.2 计算取向度83

    5.3 实验结果及浅析83-86

    第六章 结论与展望86-88

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