Научная статья на тему 'Компьютерная установка ИСС 1003м для непрерывного мониторинга содержания связующего в препрегах в процессе пропитки'

Компьютерная установка ИСС 1003м для непрерывного мониторинга содержания связующего в препрегах в процессе пропитки Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
88
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕНТГЕНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ / DESCRIBES X-RAY DOSIMETRY METHOD OF CONTINUOUS MONITORING / ПРЕПРЕГИ / PREPREGS

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Никитин К. Е., Постнов В. И., Качура С. М., Рахматуллин А. Э., Бурхан О. Л.

Описывается рентгенометрический метод для непрерывного контроля массового процентного содержания связующего в препрегах в процессе их приготовления. На основе данного метода разработана и изготовлена компьютерная установка ИСС 1003М. Отличительной особенностью установки является использование радиоканала для передачи данных от датчиков в удаленный компьютер. Это позволило отказаться от длинных соединительных высоковольтных кабелей, что существенно повысило уровень надежности и пожаробезопасности установки. Как показало практическое использование установки, среднеквадратическая погрешность измерения массового процентного содержания связующего составила не более ±1% в диапазоне от 0 до 75%.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Никитин К. Е., Постнов В. И., Качура С. М., Рахматуллин А. Э., Бурхан О. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ISS-1003M computerized installation for continuous monitoring of binding content in prepregs in saturation process

The work describes x-ray dosimetry method of continuous monitoring of mass percentage of binding in prepregs in the production process. ISS-1003M computerized installation was developed and produced on the basis of this method. The peculiarity of the installation is the use of radio channel for data transmission from sensors to a remote computer. That made it possible to eliminate long connecting high-voltage cables, and that significantly increased the levels of reliability and fire-safety of the installation. The practical use of the installation showed that root-mean-square error in mass percentage binding measurements makes no more than ±1% in 0-75 percent range.

Текст научной работы на тему «Компьютерная установка ИСС 1003м для непрерывного мониторинга содержания связующего в препрегах в процессе пропитки»

Таблица 4

Свойства сотовых трехслойных панелей с сотами ССП-1-2,5

Тип связующего Усилие отдира обшивки Предел прочности, МПа

от сот на барабане, при равномер- при четырехто-

(Н-м)/м ном отрыве чечном изгибе

Трехслойная панель на основе 23,5 6,2 225,3

связующего ФПР-520Г

Трехслойная панель на основе 8,1 3,0 160,3

связующего ФП-520

Таким образом, использование препрегов с асимметричным наносом модифицированного связующего увеличивает механические характеристики трехслойных панелей. Полученный эффект подтверждается при анализе структуры трехслойных панелей: при использовании препрега на модифицированном связующем происходит образование более высоких галтелей, связывающих обшивки с сотами по большей площади, чем в случае использования исходного ФПР-520.

В заключение необходимо отметить, что:

- разработанная технология и установка для изготовления препрегов с асимметричным наносом полимерного модифицированного связующего ФПР-520Г реализованы в опытном производстве;

- изготовленные трехслойные панели с использованием асимметричных препрегов удовлетворяют требованиям АП-25 по пожаробезопасности и нормативно-технической документации по технологическим и механическим свойствам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Асеев Р.М., Зайков Г.Е. Горение полимерных материалов. М.: Наука. 1981. 330 с.

2. Кодолов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов. М.: Химия.

1976. 155 с.

3. Наполнители для композиционных материалов /Под ред. Г.С. Каца. М.: Химия.

1981. 736 с.

4. Полимерные материалы с пониженной горючестью /Под ред. А.Н. Праведникова.

М.: Химия. 1986. 213 с.

К.Е. Никитин, В.И. Постнов,

С.М. Качура, А.Э. Рахматуллин, О.Л. Бурхан

КОМПЬЮТЕРНАЯ УСТАНОВКА ИСС 1003М ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА СОДЕРЖАНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО В ПРЕПРЕГАХ В ПРОЦЕССЕ ПРОПИТКИ

Описывается рентгенометрический метод для непрерывного контроля массового процентного содержания связующего в препрегах в процессе их приготовления. На основе данного метода разработана и изготовлена компьютерная установка ИСС 1003М. Отличительной особенностью установки является использование радиоканала для передачи данных от датчиков в удаленный компьютер. Это позволило отказаться от длинных соединительных высоковольтных кабелей, что существенно повысило уровень надежности и пожаробезопасности установки. Как показало практическое использование установки, среднеквадратическая погрешность измерения массового процентного содержания связующего составила не более ±1% в диапазоне от 0 до 75%.

Ключевые слова: рентгенометрический метод непрерывного контроля, препреги.

Содержание связующего в препреге является его основной характеристикой, непосредственно влияющей на качество конечной продукции. В настоящее время кон-

троль содержания связующего в процессе приготовления препрегов на пропиточных машинах осуществляется с помощью образцов-свидетелей, вырезанных в начале и конце каждого рулона готового препрега. Однако практика показывает, что из-за неустойчивого характера процесса пропитки, зависящего от целого ряда факторов, такой контроль недостаточен.

В большинстве из современных способов контроля содержания связующего используются источники радиоактивного Р-излучения [1, 2]. Однако внедрение таких средств контроля в производство встречает значительные трудности ввиду опасности применения радиоактивных источников и сложности их хранения. Поэтому задача замены радиоактивных источников традиционными рентгеновскими трубками является весьма актуальной.

Для решения этой задачи разработана методика с использованием способа сквозного просвечивания контролируемого участка препрега мягким узконаправленным пучком рентгеновского излучения с пониженной энергией (~5 кэВ) и интенсивностью -105 (с-см2)-1 [1].

Искомое массовое процентное содержание связующего может быть вычислено непосредственно из основного закона ослабления рентгеновского излучения, записанного для сухой ткани и для препрега. В результате получается следующая формула [3]:

С = ад//.) % • <1)

1п( / 2/ /0)-1п( V /.)

где С - массовое процентное содержание связующего; 11 и 12 - интенсивности излучения, ослабленные контролируемым участком препрега соответственно до и после его пропитки; 10 -интенсивность исходного падающего излучения;

А = —— настроечная константа, приближенное значение которой определяется выражением

^ Н

^ ' ^ (2)

74

А = (Е )с /()-

У А

где Z, А, М - порядковый номер, атомная масса и массовая доля отдельных химических элементов, входящих в состав связующего (/) и наполнителя (/').

Более точное значение настроечной константы определяется в ходе предварительной тарировки установки ИСС 1003 [3].

Как следует из формулы (1), погрешность измерения содержания связующего данным методом в основном определяется колебаниями химического состава связующего в соответствии с формулой (2). Так, если отклонения среднего значения атомного номера элементов связующего, усредненного по массе, не превышают 2%, абсолютная ошибка определения массового процентного содержания связующего составляет 1-2%.

3

Внешний вид установки ИСС 1003М: 1, 3 - электронные блоки каналов 1 и 2; 2, 4 - блоки детектирования каналов 1 и 2; 5 - приемный блок; 6 - персональный компьютер

На основании вышеописанного метода разработана и изготовлена опытно-промышленная компьютерная установка ИСС 1003М (см. рисунок), являющаяся современным модернизированным вариантом известной установки ИСС 1003.

Установка осуществляет измерение степени ослабления низкоэнергетического рентгеновского излучения контролируемым веществом в двух измерительных каналах, располагаемых соответственно до (канал 1) и после пропитки (канал 2) контролируемого материала, вычисление массового процентного содержания связующего по формуле (1) и вывод измеряемого значения в цифровой и графической форме на дисплей персонального компьютера. Она может работать совместно с внешним управляющим устройством в системах активного контроля процесса пропитки.

Установка предназначена для непрерывного неразрушающего контроля бесконтактным способом массового процентного содержания связующего в угле-, органо- и стеклотканях, а также в бумажных лентах в процессе их пропитки на пропиточных машинах. Она может быть использована также для измерения изменений поверхностной массы тканей, бумаг, древесных плит и т. п. в процессе их производства.

Отличительной особенностью установки ИСС 1003М является использование радиоканала, что позволило отказаться от длинных соединительных высоковольтных кабелей и существенно повысило уровень надежности и пожаробезопасности установки.

Установка ИСС 1003М хорошо зарекомендовала себя в производственных условиях. Как показало практическое использование, среднеквадратическая погрешность измерения массового процентного содержания связующего составила не более ±1% в диапазоне от 0 до 75%, что позволило рекомендовать установку ИСС 1003М в качестве средства контроля процессов пропитки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Shen Yi, Wang Yan, Liu Zhiyan, Zhang Jian Qiu. Instrumentation and Measurement Technology Conference, 1998. IMTC/98. Conference Proceedings. IEEE, Issue, 18-21 May. 1998. V. 2. Р. 1071-1073.

2. Huang YD., Sun Y.F., Liu L. //Materials Science and Technology. 2003. V. 19. №6. Р. 815-818(4).

3. Никитин К.Е. //Заводская лаборатория. 1993. №3. С. 31-34.

В. И. Постнов, О. Г. Сенаторова, С.А. Каримова, Т.Г. Павловская, Г.Ф. Железина, И.А. Казаков, П.А. Абрамов, М.В. Постнова, О.Е. Котов

ОСОБЕННОСТИ ФОРМОВАНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЛИСТОВ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ КМ, ИХ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА

Изучены особенности формования крупногабаритных листов МПКМ, включая подготовку поверхности листов алюминиевых сплавов, режимы формования в автоклавах, структурные изменения на границах раздела металла и КМ, распределение остаточных напряжений и приемы их изменения в процессе формования и после формования, а также влияние на механические свойства и усталостную долговечность. Проведены испытания коррозионной стойкости листов и склонности к растрескиванию пленок сернокислотного и хромовокислотного анодирования при деформировании.

Ключевые слова: металлополимерные композиционные материалы, формовании крупногабаритных листов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.