介质固化监测设备指南2020欧洲杯下注官网

介电固化监测仪能够量化复合材料或热固性材料的介电性能。偶极子旋转和离子运动的响应是通过使用频率范围选择性地显示，使分析材料的状态通过整个固化。

介质/电导率传感器

电介质治疗监测可以量化电容(C）抗性（R.)指两个电极之间的材料。这些电极可以建模为与电容并联的电阻，如图1所示。

图1.被测材料的介电模型。图片来源：朗宾科技。

图2示出了通常用于此目的的简单平行板电极。这里，电极区域的比例一种还有距离D.在他们之间-在一种/D.比率-被认为是一个优点的数字。

图2．平行板与指叉电极的比较。图像信用：兰美科。

一个更大的一种/D.比率与传感器的更大灵敏度相关。而且，这是一种/D.比率是用于估计介电常数的缩放因子（ε′)从电容和电阻率(ρ从阻力)。

但是，压力会导致距离的变化D.这种材料的收缩和扩张也是不正确的结果。

图2所示的叉指电极提供了另一种解决方案。电极由刚性基板支撑，产生的平面结构不随压力或受试材料（MUT）的收缩和膨胀而变化。

叉指传感器执行表面测量，而平行板传感器执行体积测量。

作为一个经验法则，有相同的分离和宽度的指叉电极测量的深度几乎等于电极的宽度。此外,一种/D.比率参数适用于交叉电极作为优点的图形，被认为是用于估计介电常数和电阻率的缩放因子。

静脉曲张¹具有100μm宽的互连电极的一次性介质/电导率传感器如图3所示。

图3.．一次性varicon.¹聚酰亚胺柔性电路上的介质/电导传感器。图像信用：兰美科。

这Varicon传感器它被建为Kapton^®柔性电路非常薄，可以插入层压板的层之间，使用后可以丢弃。狭窄的叉指电极太小，无法在照片中看到，但会导致较大的一种/D.=160，具有更高的灵敏度。唯一的折衷是测量表面100µm范围内的介电性能。

陶马布1“²图4中所示，可重复使用的介质/电导传感器集成到小型压力机中的压板中。该传感器采用集成到陶瓷中的交叉电极构建。一种/D.= 10.

图4..可重复使用的Ceramicomb-1“²压板中嵌入介质/电导传感器。图像信用：兰美科。

如图所示安装时，可以将样品放置在压力机中，然后可以加热和压缩，同时制造介电测量以跟踪固化。在此之后，可以从传感器中移除样品，并且可以再次执行该过程。

可重复使用的传感器便于在涉及重复测试的质量控制/质量保证（QC/QA）等应用中使用。较宽的电极如图4所示。该传感器能够测量材料的深度，唯一的折衷办法是由于较小的厚度而降低灵敏度一种/D.比率。

交流与直流测量

有趣的是，测量频率无关的电阻率(ρ_DC.)使用直流信号通常是没有用的。在早期治疗期间，有一种现象叫做电极极化可以在传感器电极上产生阻挡层，特别是在材料导电性最强时。该阻挡层用作电容器并抑制直流电流的流动。

由极低激励频率产生的介电数据在电极极化存在时被扭曲，如图5和图6所示，用于“五分钟”环氧树脂固化。

图5..电极极化引起的离子粘度畸变。图片来源：朗宾科技。

图6.．离子粘度的变形来自电极极化（细节）。图像信用：兰美科。

图5和图6显示了电阻率与离子粘度轴的关系。为方便起见，这些数据可统称为离子粘度。

在固化开始时，在较高的激发频率(1至10 kHz)下进行的测量没有显示任何失真，并精确地确定了离子粘度的最小值。

电极极化在10 Hz数据中引起轻微失真，如图6所示的展开图所示。该失真将电阻率/离子粘度预测的单个最小值改变为一个峰值，并带有两个局部最小值。

从1hz测量得到的数据显示相对更大的畸变，因为降低频率导致边界层效应的增加。这种失真在较低的频率下会更严重，而且在直流信号中，导电材料似乎也是如此非导电．

除了防止失真数据阻塞层外，交流信号还可以通过离型膜进行测量。离型膜是一层非常薄的塑料，用于防止材料粘在压板或模具上。

与直流信号相比，交流信号具有相当大的优势。对于介质固化监测，材料和应用控制最佳频率范围。极低频数据需要较长的采集时间，并且容易因电极极化而失真。

大多数热固性器件的合理下限为0.1至10 Hz。如图5所示，偶极旋转可能主导高频数据，并在固化结束时掩盖离子粘度。对于大多数热固性材料，10至100 kHz是离子粘度测量的一个很好的上限频率。

温度测量

温度测量通常使用热电偶进行，这是介电固化监测的关键功能。这是因为离子粘度取决于固化状态和温度。在指定的固化状态下，离子粘度随温度降低而增加，随温度升高而降低。如果已知温度，则可以测量离子粘度加深对治疗本质的理解，防止对数据的误解。

环氧树脂的等温固化如图7所示，其中最小离子粘度在时间发生T.= 0，固化过程中离子粘度单调增加。

图7.. 50°C等温环氧固化。图片来源：Lambient Technologies。

相比之下，图8说明了“五分钟”环氧树脂的固化过程，这会产生放热。在这种情况下，温度首先随着固化开始而升高，释放热量并导致离子粘度降低。

图8.．5分钟的环氧治疗放热。图像信用：兰美科。

最终，反应占主导地位，离子粘度先减小后增大。可以看出放热峰值与离子粘度的最大斜率同时出现，即检测最大反应速率点。温度数据对于了解材料如何固化是很有用的，在制定配方或工艺时也是必不可少的。

介电固化监测系统

电介质固化监测系统的基本元件如图9所示。这个介质/电导率传感器与被测热固体接触，包括两种通用配置-指叉电极或平行板。传感器的选择取决于首选的测量类型，无论是体积还是表面，以及首选的灵敏度，如一种/D.比率。

图9.．介电固化监测系统的基本元件。图像信用：兰美科。

传感器通常链接到仪器。AC信号由最通用的仪器用于测量。广泛的励磁频率有助于选择用于观察离子粘度的最佳频率，并且多个频率允许分析偶极响应。温度测量对于理解固化是显着的，特别是在非等温条件下。

最后，利用软件对仪器进行控制。这通常是通过连接到电介质固化监视器的计算机来完成的。单点测量不可能确定固化状态，但应该从曲线的形状和离子粘度随时间的变化中提取。因此，对数据进行存储、分析和重复测量的软件对系统的性能至关重要。

工具书类

1. Vercon传感器，由美国马萨诸塞州剑桥市Lambient Technologies制造。https://lambient.com
2. Ceramicomb-1“传感器，由兰姆斯技术制造，剑桥，MA USA

本信息来源、审查和改编自Lambient Technologies提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问Lambient技术。