了解AC和DC治疗监测之间的差异

重要的是要了解AC和DC测量的特征，因为两者都可以探测热固体和复合材料的治疗状态，因此在决定使用哪种情况时，清楚地概述了每个的好处和缺点。

也称为介电分析（数据包络分析），电介质治疗监测是一种使用选定频率和振幅的正弦信号，激发传感器的AC技术，以及零电压的直流偏置。相比之下，直流电阻治愈的监测依赖于恒定的偏置电压来产生相同的激发。这两种信号如图1所示。

图1。AC和DC激发用于治疗监测。图片来源：羔羊技术

如图2.a所示，正在测试的介电材料（MUT）的基本AC电气模型（MUT）（由大量耐药性和电容组成）如图2.a所示。和2.B.，均与电极极化产生的边界层电容串联。

图2。用于交流测量的热固性树脂的物理（a。）和电路（b。）模型。图片来源：羔羊技术

大体电阻通过传感器的电池常数缩放，并促进电阻率的材料特性的计算。尽管事实上，热固体的电阻或直流电阻率通常被认为与频率独立电阻率（或电阻）相同，但实际上，这两种情况有所不同，因为树脂可以用作电解质而不是被动电子组件。

结果，建议将这些特性重新定义为受电化学的材料：欧洲杯足球竞彩

• DC电阻率（ ρ_DC）- 用直流偏置在F = 0 Hz下测得的热固性电阻率。这可以称为DC离子粘度（iv_DC） 为了方便。
• 频率独立电阻率（ρ_交流）- 在一系列AC频率之间恒定或几乎恒定的热固性电阻率，并且在没有直流偏置的情况下测量。这也可以称为离子粘度（iv）或ac离子粘度（iv_交流） 为了方便。

PR 520N¹是针对树脂转移成型（RTM）设计的预混合环氧系统的名称。PR 520N是室温下厚的白色糊状物，在179°C下两个小时后，制造商指定了完整的治疗。PR 520N应用于迷你瓦里奇²如图3所示，用于AC和DC测试的传感器，将样品加热至180°C。

图3。迷你瓦里奇介质治疗传感器。图片来源：羔羊技术

这LT-451电介质治疗监测器³和“浮动电极”电路，⁴广泛用于介电治疗监测，用于进行交流测量。LT-440介电通道，⁵使用图4的电路，具有载荷电阻r_l通过样品确定电流，用于进行直流测量。

图4。DC电阻治疗监测电路。图片来源：羔羊技术

在图5中显示了从Mini-Varicon传感器上的180°C下在180°C下等温固化的AC和DC数据。通过初步测试，准确遵循整个治疗的最佳激发频率被确定为10 Hz。

图5。PR 520N治疗的AC（10 Hz）和DC离子粘度。图片来源：羔羊技术

图5的10 Hz AC离子粘度曲线在大约120分钟内接近恒定值，这表明反应正在减慢并且治愈结束。这种行为符合在179°C的温度下两个小时后制造商的全疗法规格。

在一系列激发电压（1、2或4 VAC）上，AC离子粘度曲线在随后的测试中没有变化，这表明AC离子粘度与测量电路的细节无关。

但是，在早期至中期，DC离子粘度与AC结果的显着偏差。此外，DC离子粘度与负载电阻（10MΩ，50MΩ或2GΩ）和所得电流水平有所不同。

如图6.A.所示，AC和DC数据之间的差异可以与DC电化学抗性与边界层电容并行建模。这种额外的电阻不影响交流测量值，因为边界层电容会在直流电化学抗性周围运输AC电流。

图6。热固性树脂（a。）和Randles Cell的修订模型（b。）。图片来源：羔羊技术

与单体浓度成正比，直流电化学抗性随时间而随着时间的流逝而呈指数下降，如一阶反应所预期的那样。直流测量因此，在治疗结束时会收敛于AC结果，这是树脂具有高电阻且没有明显的电化学的时候。

类似于图6.b所示的Randles细胞，修订后的热固性模型用于研究电化学障碍光谱（EIS）内的电解质。

在早期固化过程中，树脂可以视为高电阻的电解质，其边界层电容早已被理解为电解双层电容。⁶实际上，树脂的直流电化学抗性类似地起源于电解质电极界面的离子扩散或反应。

表1描述了Randles细胞与修订的热固性模型元素之间的对应关系。

表格1。热固性和兰德尔细胞模型之间的对应关系。资料来源：lambient技术

电子在两个方向上的扩散都会在电解质和电极之间产生电荷转移电阻。反应物向电极 - 电极界面上的电极表面控制法拉多反应的扩散：这种扩散电阻称为WARBURG阻抗。

施加的电压或电流会导致这些Randles细胞电阻变化 - 就像Pr 520n的DC离子粘度所观察到一样。

5至15分钟之间的驼峰是由直流电化学电阻引起的瞬态，因为它为图5.e的直流离子粘度充电。可以通过基本电路理论描述这种瞬态响应，并具有时间常数，指数延迟和简单的电阻器（RC）电路。

修订后的热固性模型仅考虑了两个其他现象，这意味着DC离子粘度可以由AC离子粘度得出：

• 在治疗开始时的瞬态，与
• 治愈过程中单体的消耗

以下表达通过将这两种行为纳入等温病例，与AC和DC离子粘度有关：

图7描述了对实际PR 520N DC离子粘度的方程1绘制模型。由于材料的初始加热，DC离子粘度在前两分钟下降，因此在此期间获得的数据不包括在内。The revised thermoset model can reproduce DC ion viscosity from AC ion viscosity over the entire cure with a proper selection of parameters.

图7。型号适合DC治疗PR 520N，180ºC等温治疗的数据。图片来源：羔羊技术

建立了AC和DC测量之间的关键差异后，现在可以提供指导以供其使用：

• 大多数树脂的整个治疗方法都可以准确地进行以最佳频率的交流测量。
• 在早期固化期间，直流测量的准确性不确定，并且在治疗的中期至末期是最准确的。
• 当交流测量值需要低频率和高电阻材料（例如硅酮）的长度测量时间时，直流测量可能很有用。欧洲杯足球竞彩

参考

1. CYCOM PR 520N RTM由Solvay，布鲁塞尔，比利时制造
2. Mini-Varicon传感器，由美国马萨诸塞州剑桥市的Lambient Technologies制造。https://lambient.com
3. LT-451电介质治疗监测器，由Lambient Technologies，美国马萨诸塞州剑桥制造
4. 申请注意3.25，“介电测量技术”，兰伯特技术，美国马萨诸塞州剑桥市
5. LT-440介电通道，由Lambient Technologies，Lambient Technologies，美国马萨诸塞州剑桥制造
6. D.R.Day，J。Lewis，H.L Lee，S.D。Senturia，“边界层电容在阻断电极中的作用在粘合剂中介电疗法数据中的解释中，”粘附杂志，，，，1985，，，，第18卷，第73页。

该信息已从兰伯特技术提供的材料中采购，审查和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此消息来源的更多信息，请访问羔羊技术。