一种实时检测玄武岩纤维复合材料的成型系统及应用的制作方法

1.本发明涉及纤维材料成型技术领域，具体为一种实时检测玄武岩纤维复合材料的成型系统及应用。


背景技术：

2.玄武岩纤维是将玄武岩石料加热至熔融状态后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，具备强度高、电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，而玄武岩纤维复合材料则是在玄武岩纤维的基础上添加多种辅助材料制成增强体，并进行进一步的加工，由此得到的玄武岩纤维复合材料的各项性能的得到了进一步的提升，玄武岩纤维复合材料的成型加工一般采用“投料
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浸渍
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固化
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拉挤
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切割”的过程。
3.玄武岩纤维复合材料在成型加工时固化放热温度和体积变形率是重要的实时监测参数，当固化温度过高时会造成树脂交联密度过大而发脆，当温度过低时会造成树脂固化不完全，强度会降低，在服役过程中不能充分发挥基体的作用，同时固化后会产生一系列的体积变形，而如果拉挤速率不恰当，即单位时间内的体积变化过大或过小，会产生表面裂纹、扭曲变形、表面鱼鳞状等各种缺陷。
4.现有的玄武岩纤维复合材料成型加工过程中需要依靠人工进行多次试拉伸实验，从而确定工艺参数的数值范围，然后再根据实验结果进行调整，在试验期间都无法进行生产加工，不仅耗费大量人力，还会延误生产进程。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种实时检测玄武岩纤维复合材料的成型系统及应用，具备实时监测固化温度和体积变形参数，并根据实际检测的数据和预定数据进行适时调整等优点，解决了背景技术提出的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述实时监测固化温度和体积变形参数，并根据实际检测的数据和预定数据进行适时调整的目的，本发明提供如下技术方案：一种实时检测玄武岩纤维复合材料的成型系统，包括用于实时监控生产过程中参数变化的检测单元，所述检测单元的输出端电连接有用于接收检测数据并进行计算和输出控制指令的控制单元，所述控制单元的输出端电连接有通过接收控制指令进行实际调整的调节单元，所述调节单元的输出端电连接有用于输出调节过程和结果的反馈单元，所述反馈单元与控制单元电连接，所述检测单元包含用于监测产品温度分布的热成像单元、用于监测计算产品尺寸的激光成像单元和用于输出数据信号的信号输出单元一，所述热成像单元和激光成像单元分别与信号输出单元一电连接，所述热成像单元为连续监测设置，所述热成像单元和激光成像单元的数量均至少为一个，便于实现提高成像频率，从而提升成像的准确性，多个所述热成像单元和激光成像单元关于拉挤产品的前后呈对称分布，便于进一步提高成像的准确性。
9.优选的，所述控制单元包括用于接收数据信号的信号接收单元一、用于存储信息数据的信息存储单元、用于处理数据信息并与设定值进行比对计算的信息处理单元和用于输出控制指令的信号输出单元二，所述信号输出单元一、信号接收单元一、信息存储单元、信息处理单元和信号输出单元二之间电连接，所述信息处理单元与信息存储单元之间双向连接，便于对信息进行及时的存储，所述信息存储单元的内部存有对拉挤产品的设定值。
10.优选的，所述调节单元包括用于接收控制信号的信号接收单元二、进行加热参数调节的加热调节单元、用于拉挤参数调节的拉伸调节单元和用于输出调节信号的信号输出单元三，所述信号输出单元二、信号接收单元二、加热调节单元、拉伸调节单元和信号输出单元三之间电连接。
11.优选的，所述反馈单元包括用于接收调节信号的信号接收单元三、用于显示调节结果的固定显示终端、用于随时随地通知生产人员调节结果的移动显示终端和用于输出反馈信号的信号输出单元四，所述信号输出单元三、信号接收单元三、信号输出单元四和固定显示终端之间电连接，所述移动显示终端与信号输出单元四之间无线连接，所述信号输出单元四与信号接收单元一电连接，实现将调节结果信号重新回传至信息处理单元进行进一步处理，并自动进行调节单元的再次修正，直到检测单元的监测数据与设定值处于正常误差范围内。
12.一种实时检测玄武岩纤维复合材料的成型生产方法，采用以下具体步骤：
13.s1、将在混合胶液中浸渍的玄武岩纤维复合材料投置于拉挤成型的设备，并开始进行拉挤成型加工；
14.s2、检测单元对拉挤成型的产品进行温度和尺寸的数据采集；
15.s3、检测单元将采集到的温度和尺寸数据信号进行输出；
16.s4、控制单元接收到温度和尺寸数据信号，并将其与存储在信息存储单元内部的设定值进行比对计算；
17.s5、控制单元将计算结果存储在信息存储单元的内部，并输出控制信号；
18.s6、调节单元接收控制信号，并通过加热调节单元和拉伸调节单元进行参数调整；
19.s7、调节单元输出调节信号；
20.s8、反馈单元接收调节信号，通过固定显示终端和移动显示终端进行调节结果的显示和通知，并通过信号输出单元四将调节结果输送给控制单元；
21.s9、控制单元对调节信号进行接收并存储在信息存储单元；
22.s10、控制单元将调节结果数据、新采集到的产品温度和尺寸数据以及设定值进行进一步计算，并输出控制信号，实现整个生产流程根据设定值进行不断的智能优化和调整。
23.(三)有益效果
24.与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
25.该种实时检测玄武岩纤维复合材料的成型系统及应用，通过检测单元对拉挤产品的多维度数据进行采集，并通过控制模块对数据进行存储和根据设定值比对以及计算，输出的控制信号通过调节单元进行调节，并将调节单元的调节结果通过反馈单元的固定显示终端和移动显示终端进行显示，同时将调节结果反馈倒控制单元，进行进一步的矫正，最终实现根据实际拉挤数据和设定值进行不断的自动调整，实现智能化生产，降低了重复试验的成本和人力。
附图说明
26.图1为本发明系统示意图；
27.图2为本发明系统的检测单元系统示意图；
28.图3为本发明系统的控制单元系统示意图；
29.图4为本发明系统的调节单元系统示意图；
30.图5为本发明系统的反馈单元系统示意图；
31.图6为本发明方法的生产工艺流程示意图。
32.图中：1、检测单元；101、热成像单元；102、激光成像单元；103、信号输出单元一；2、控制单元；201、信号接收单元一；202、信息存储单元；203、信息处理单元；204、信号输出单元二；3、调节单元；301、信号接收单元二；302、加热调节单元；303、拉伸调节单元；304、信号输出单元三；4、反馈单元；401、信号接收单元三；402、固定显示终端；403、信号输出单元四；404、移动显示终端。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1
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5，一种实时检测玄武岩纤维复合材料的成型系统，包括用于实时监控生产过程中参数变化的检测单元1，检测单元1的输出端电连接有用于接收检测数据并进行计算和输出控制指令的控制单元2，控制单元2的输出端电连接有通过接收控制指令进行实际调整的调节单元3，调节单元3的输出端电连接有用于输出调节过程和结果的反馈单元4，反馈单元4与控制单元2电连接，检测单元1包含用于监测产品温度分布的热成像单元101、用于监测计算产品尺寸的激光成像单元102和用于输出数据信号的信号输出单元一103，热成像单元101和激光成像单元102分别与信号输出单元一103电连接，热成像单元101为连续监测设置，热成像单元101和激光成像单元102的数量均至少为一个，便于实现提高成像频率，从而提升成像的准确性，多个热成像单元101和激光成像单元102关于拉挤产品的前后呈对称分布，便于进一步提高成像的准确性，控制单元2包括用于接收数据信号的信号接收单元一201、用于存储信息数据的信息存储单元202、用于处理数据信息并与设定值进行比对计算的信息处理单元203和用于输出控制指令的信号输出单元二204，信号输出单元一103、信号接收单元一201、信息存储单元202、信息处理单元203和信号输出单元二204之间电连接，信息处理单元203与信息存储单元202之间双向连接，便于对信息进行及时的存储，信息存储单元202的内部存有对拉挤产品的设定值，调节单元3包括用于接收控制信号的信号接收单元二301、进行加热参数调节的加热调节单元302、用于拉挤参数调节的拉伸调节单元303和用于输出调节信号的信号输出单元三304，信号输出单元二204、信号接收单元二301、加热调节单元302、拉伸调节单元303和信号输出单元三304之间电连接，反馈单元4包括用于接收调节信号的信号接收单元三401、用于显示调节结果的固定显示终端402、用于随时随地通知生产人员调节结果的移动显示终端404和用于输出反馈信号的信号输出单元四403，信号输出单元三304、信号接收单元三401、信号输出单元四403和固定显示终端402
之间电连接，移动显示终端404与信号输出单元四403之间无线连接，信号输出单元四403与信号接收单元一201电连接，实现将调节结果信号重新回传至信息处理单元203进行进一步处理，并自动进行调节单元3的再次修正，直到检测单元1的监测数据与设定值处于正常误差范围内。
35.请参阅图6，一种实时检测玄武岩纤维复合材料的成型生产方法，采用以下具体步骤：
36.s1、将在混合胶液中浸渍的玄武岩纤维复合材料投置于拉挤成型的设备，并开始进行拉挤成型加工；
37.s2、检测单元1对拉挤成型的产品进行温度和尺寸的数据采集；
38.s3、检测单元1将采集到的温度和尺寸数据信号进行输出；
39.s4、控制单元2接收到温度和尺寸数据信号，并将其与存储在信息存储单元202内部的设定值进行比对计算；
40.s5、控制单元2将计算结果存储在信息存储单元202的内部，并输出控制信号；
41.s6、调节单元3接收控制信号，并通过加热调节单元302和拉伸调节单元303进行参数调整；
42.s7、调节单元3输出调节信号；
43.s8、反馈单元4接收调节信号，通过固定显示终端402和移动显示终端404进行调节结果的显示和通知，并通过信号输出单元四403将调节结果输送给控制单元2；
44.s9、控制单元2对调节信号进行接收并存储在信息存储单元202；
45.s10、控制单元2将调节结果数据、新采集到的产品温度和尺寸数据以及设定值进行进一步计算，并输出控制信号，实现整个生产流程根据设定值进行不断的智能优化和调整。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。