對(duì)塑料機(jī)械進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè),可以及時(shí)調(diào)控塑料機(jī)械的參數(shù),從而保證塑料的加工質(zhì)量。基于聚偏二氟乙烯（PVDF）壓電傳感器對(duì)塑料機(jī)械的壓力監(jiān)測(cè)進(jìn)行了研究,通過壓電效應(yīng)建立了注射機(jī)上壓電傳感器的輸出電壓模型并進(jìn)行了數(shù)值仿真。研究結(jié)果表明:在螺桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),傳感器輸出電壓信號(hào)是周期信號(hào),最大幅值和最小幅值分別是10 V和0 V。不同的螺桿速度60、90和120 r/min激勵(lì)下,傳感器的輸出電壓幅值基本一致,與螺桿旋轉(zhuǎn)一圈所需要的時(shí)間相等。不同長(zhǎng)度的壓電傳感器輸出電壓與螺桿節(jié)距有關(guān),當(dāng)傳感器長(zhǎng)度小于螺桿節(jié)距35 mm時(shí),作用在傳感器的螺桿會(huì)出現(xiàn)間斷,導(dǎo)致傳感器輸出電壓信號(hào)出現(xiàn)中斷。 

【文章來源】：塑料科技. 2020,48(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

PVDF薄膜傳感器

圖2為注射機(jī)PVDF壓電傳感器布置結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中有注射機(jī)中的注射壓力、保持壓力和液壓背壓產(chǎn)生的位置，其中PVDF壓電傳感器布置在注射機(jī)腔體的表面用來監(jiān)測(cè)注射壓力。在注塑過程中螺桿會(huì)在注射腔體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)螺桿旋過PVDF壓電傳感器所在的平面時(shí)，螺桿會(huì)對(duì)傳感器施加壓力F，進(jìn)而在傳感器中產(chǎn)生電壓輸出。在設(shè)計(jì)中所用的PVDF壓電傳感器可以看作是平面的壓電材料，在機(jī)械變形下其通用的壓電效應(yīng)表達(dá)式為[14-15]:

圖3為壓電傳感器的原始輸出電壓。數(shù)值仿真的結(jié)果表明，在螺桿運(yùn)動(dòng)過程中，傳感器的輸出電壓是周期性信號(hào)。輸出電壓的最大幅值為10 V，最小幅值約為0 V，周期約為1 s，與螺桿的運(yùn)動(dòng)周期60 r/min一致。但是，原始輸出電壓出現(xiàn)了比較多的毛刺現(xiàn)象，分析原因是機(jī)械基體本身的振動(dòng)或者外部電磁干擾所致，這對(duì)于數(shù)據(jù)的處理和分析帶來了比較大的難度。圖4為壓電傳感器的濾波輸出電壓。由圖4可以看出，濾波之后的輸出電壓相對(duì)于原始電壓更加清晰，周期性也表現(xiàn)得很好，更能夠易于識(shí)別出信號(hào)中的異常狀態(tài)。


本文編號(hào)：3005838