非接触式纤维渗透率测量系统及其方法技术方案

一种非接触式纤维渗透率测量系统及其方法，该非接触式纤维渗透率测量系统包含模具装置、流体供应装置、电容检测装置与渗透率转换装置。模具装置包含上板、下板与流体输入口。下板平行设置于上板的下方并形成容置空间。容置空间用以设置待测纤维织物，且待测纤维织物与上板及下板绝缘。流体输入口穿设于上板。流体供应装置与模具装置连接，用以提供流体经由流体输入口注入容置空间。电容检测装置与上板的外表面及下板的外表面电性连接，用以检测容置空间的电容值。渗透率转换装置与电容检测装置电性连接，并且接收电容值，且用以将电容值转换为渗透率。借此，非接触式纤维渗透率测量系统可有更广泛的应用，可用以测量更多种类的纤维织物。

Non contact fiber permeability measurement system and its method

【技术实现步骤摘要】
非接触式纤维渗透率测量系统及其方法
本公开内容涉及一种纤维渗透率测量系统及其方法，特别涉及一种非接触式纤维渗透率测量系统及其方法。
技术介绍
近年来，随着高性能复合材料行业的蓬勃发展，纤维织物增强树脂基的复合材料已广泛使用在军事用途、交通工具、电子用品、建材等领域。纤维织物增强树脂基的复合材料中，树脂转注成型(ResinTransferMolding,RTM)因具成本低与制品综合性能优异的特性，故受到广泛的研究与应用。而于RTM的工艺中，纤维预织物的渗透率与孔隙率的比值为影响流动的关键因素。针对测量渗透率的方法，已发展出许多种测量系统，且基于达西定律建立树脂流动过程控制方程式。现行技术采取高速摄影机记录流体流动的波前，但在纤维预织物置于一个非透明的模具或者流体颜色与纤维预织物相仿时，便难以辨别树脂流动的波前。另外，在接触式的测量系统中，若使用如碳纤维具有导电性质的纤维作为材料时，因电容条与电极相互导通而无法产生电容，故造成应用上的限制。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种非接触式纤维渗透率测量系统及其方法，利用非接触式的系统及方法配置可降低电容测量系统的损毁与污染，且增加应用广度。依据本专利技术一实施方式提供一种非接触式纤维渗透率测量系统，包含一模具装置、一流体供应装置、一电容检测装置与一渗透率转换装置。模具装置包含一上板、一下板与一流体输入口。下板平行设置于上板的下方并形成一容置空间，其中容置空间用以设置一待测纤维织物，且待测纤维织物与上板及下板绝缘。流体输入口穿设于上板。流体供应装置与模具装置连接，用以提供一流体经由流体输入口注入容置空间。电容检测装置与上板的外表面及下板的外表面电性连接，用以检测容置空间的一电容值。渗透率转换装置与电容检测装置电性连接，并接收电容值，且用以将电容值转换为一渗透率。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中上板与下板中至少一者可为金属材质，且为金属材质的至少一者包含一绝缘层，为金属材质的至少一者通过绝缘层与待测纤维织物绝缘。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中绝缘层可为一绝缘片，设置于为金属材质的至少一者朝向容置空间的一侧。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中绝缘片可为塑胶材质。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中绝缘层可为一绝缘膜层，形成于为金属材质的至少一者朝向容置空间的一侧。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中绝缘膜层可为塑胶材质。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中上板以及下板中至少一者可为绝缘材质，且为绝缘材质的至少一者可还包含一导电片，导电片与电容检测装置电性连接。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中导电片可为一铜片。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中待测纤维织物可为碳纤维或玻璃纤维。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中流体可为树脂。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中渗透率转换装置可包含一分析软件，分析软件可用以转换电容值为渗透率。依据前段所述实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统，其中流体输入口与容置空间的一端连接，可用以使流体由容置空间的一端朝另一端注入容置空间。依据本专利技术一实施方式提供一种非接触式纤维渗透率测量方法，包含一准备步骤、一灌注步骤与一渗透率转换步骤。准备步骤是将一待测纤维织物设置于一容置空间，其中容置空间形成于一上板与一下板之间，且待测纤维织物分别与上板及下板绝缘。灌注步骤是将一流体注入于容置空间，并通过一电容检测装置检测一电容值，其中电容检测装置与上板的外表面及下板的外表面电性连接。渗透率转换步骤是通过一渗透率转换装置将灌注步骤得到的电容值转换为一渗透率。附图说明图1示出依照本公开内容一实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统的配置示意图；图2示出依照图1实施方式的流体灌注于容置空间的俯视示意图；图3示出依照图1实施方式非接触式纤维渗透率测量系统所得的电容值对时间平方根的测量结果图；图4示出依照本公开内容另一实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统的配置示意图；以及图5示出依照本公开内容一实施方式的非接触式纤维渗透率测量方法的流程示意图。符号说明100：非接触式纤维渗透率测量系统110：模具装置111：上板112：下板113：流体输入口114：容置空间120：流体供应装置130：电容检测装置140：渗透率转换装置150：待测纤维织物151：已灌注区域152：未灌注区域160：导电片170：绝缘层200：非接触式纤维渗透率测量方法D：上板厚度d：容置空间厚度a：导电片宽度X：流体波前长度L：容置空间长度S1：准备步骤S2：灌注步骤S3：渗透率转换步骤具体实施方式以下将参照附图说明本专利技术的多个实施例。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出；并且重复的元件将可能使用相同的编号表示。请参照图1，图1示出本公开内容一实施方式的非接触式纤维渗透率测量系统100的配置示意图。由图1可知，非接触式纤维渗透率测量系统100包含一模具装置110、一流体供应装置120、一电容检测装置130与一渗透率转换装置140。模具装置110包含一上板111、一下板112与一流体输入口113。下板112平行设置于上板111的下方且形成一容置空间114，其中容置空间114用以设置一待测纤维织物150，且待测纤维织物150与上板111及下板112绝缘。上板111具有一上板厚度D，且容置空间114具有一容置空间厚度d。流体输入口113穿设于上板111。待测纤维织物150可为任何已知其孔隙率与介电常数的纤维，如碳纤维或玻璃纤维。流体供应装置120与模具装置110连接，用以提供一流体经由流体输入口113注入容置空间114。进一步来说，流体可为任何已知其粘度的流体，如树脂。电容检测装置130与上板111的外表面及下板112的外表面电性连接，用以检测容置空间114的一电容值，其中电容检测装置130可包含一测量软件，如LabVIEW软件。渗透率转换装置140与电容检测装置130电性连接，并接收电容值，且可用以将电容值转换为一渗透率，其中渗透率转换装置140可包含一分析软件，如MATLAB，分析软件可用以转换电容值为渗透率。借此，非接触式纤维渗透率测量系统100因待测纤维织物150与模具装置110绝缘，故不必顾虑待测纤维织物150导电与否。并且，因非接触式的特点，故本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式纤维渗透率测量系统，其特征在于，包含：/n一模具装置，包含：/n一上板；/n一下板，该下板平行设置于该上板的下方并形成一容置空间，其中该容置空间用以设置一待测纤维织物，且该待测纤维织物与该上板及该下板绝缘；及/n一流体输入口，穿设于该上板；/n一流体供应装置，与该模具装置连接，用以提供一流体经由该流体输入口注入该容置空间；/n一电容检测装置，与该上板的外表面及该下板的外表面电性连接，用以检测该容置空间的一电容值；以及/n一渗透率转换装置，与该电容检测装置电性连接，并接收该电容值，且用以将该电容值转换为一渗透率。/n

【技术特征摘要】
1.一种非接触式纤维渗透率测量系统，其特征在于，包含：
一模具装置，包含：
一上板；
一下板，该下板平行设置于该上板的下方并形成一容置空间，其中该容置空间用以设置一待测纤维织物，且该待测纤维织物与该上板及该下板绝缘；及
一流体输入口，穿设于该上板；
一流体供应装置，与该模具装置连接，用以提供一流体经由该流体输入口注入该容置空间；
一电容检测装置，与该上板的外表面及该下板的外表面电性连接，用以检测该容置空间的一电容值；以及
一渗透率转换装置，与该电容检测装置电性连接，并接收该电容值，且用以将该电容值转换为一渗透率。


2.如权利要求1所述的非接触式纤维渗透率测量系统，其中该上板与该下板中至少一者为金属材质，且为金属材质的该至少一者包含一绝缘层，为金属材质的该至少一者通过该绝缘层与该待测纤维织物绝缘。


3.如权利要求2所述的非接触式纤维渗透率测量系统，其中该绝缘层为一绝缘片，设置于为金属材质的该至少一者朝向该容置空间的一侧。


4.如权利要求3所述的非接触式纤维渗透率测量系统，其中该绝缘片为塑胶材质。


5.如权利要求2所述的非接触式纤维渗透率测量系统，其中该绝缘层为一绝缘膜层，形成于为金属材质的该至少一者朝向该容置空间的一侧。


6.如权利要求5所述的非接触式纤维渗透率测量系统，其中该绝缘膜层为塑胶材质...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚远，杨政毅，
申请(专利权)人：姚远，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71