一、簡述

ZWL－Ⅲ型無轉(zhuǎn)子硫化儀是本廠推出的新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品。主要由主機(jī)、歐姆龍高精度控溫儀、傳感器、計算機(jī)、下位機(jī)數(shù)據(jù)采集、打印機(jī)及電氣連鎖等部分組成。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： ASTMD5289－95      ISO6502:1991       GB/T16584－1996

提供硫化曲線圖，硫化速度曲線圖及多條曲線同時顯示圖，有比較測試工能，在同一界面上可測量任意條硫化曲線進(jìn)行比對。

測溫范圍：0℃－220℃

測控溫精度：≤ ±0.2℃

溫度分辨率：0.1℃

力矩量程：（0-5N.m,0－10N.m  0－20N.m）自動

力矩分辨率：0.001N.m

模腔頻率：1.7Hz

振幅：±0.5º  ±1º

電源： 交流220V±10％  50Hz

壓縮空氣：0.5Mpa

環(huán)境溫度：0－35℃  相對濕度<80％

硫化時間設(shè)定范圍：2－300min ,t90 在10幾秒至5小時范圍內(nèi)。

本硫化儀部分高品質(zhì)功能的特別說明。

0         本硫化儀的一與眾不同的優(yōu)良功能是除提供一條常規(guī)硫化曲線外，再提供一條與之相關(guān)的硫化速度曲線。相臨兩點扭矩增加值與zui大zui小扭矩差值之比，它是個相對值，它反應(yīng)了硫化速度，同時提供zui大硫化速度值和所達(dá)時間。

1         比較測試，在同一界面上可以做任意次硫化實驗測試，對畫出的多條硫化曲線能進(jìn)行相對比較，找出*實驗數(shù)據(jù)。

2   儀器實驗測試過程中可以修改測量時間。假如有一膠料估計20分鐘硫化完成，到現(xiàn)10分處就已經(jīng)硫化完成，沒有必要再往下做了，只要對實驗曲線圖即顯示器右下方“修改測量時間”下的20分改為10分，按“送如”，實驗立即停止在10分上，畫出完整硫化曲線。如果實驗做到18分，19分鐘要結(jié)束時硫化曲線仍在往上升，硫化還未完成，實驗必須再往下做。可修改測量時間為25分或更多，讓實驗繼續(xù)做，直到硫化完成為止。這一功能無疑大大方便了用戶，節(jié)約了寶貴時間和膠料。

3   硫化儀還有一個與眾不同特點是除單獨重畫一根硫化曲線圖外還可在一張圖上畫一至5根相同參數(shù)或不同參數(shù)的曲線，圖1，圖上左邊是曲線，右邊是每根曲線的參數(shù)。所謂相同參數(shù)既同一膠料同一測量時間幾乎相同的5根圖線畫在一張圖上比較，以便找出找出*硫化時間。所謂不同參數(shù)即*不同的膠料，硫化曲線形狀，測量時間都不相同，如3分鐘和5小時測量時間的曲線，把它們畫在一張圖上以便進(jìn)行膠料之間的相互比較。這一功能與數(shù)據(jù)檢索功能配合使用將極大提升*參數(shù)的選擇精度和效率。

4   儀器測量時，扭矩自動定量程，測量完成后，軟件將根據(jù)測量數(shù)值大小按0—5N.m,0—10N.m ,0-20N.m 再自動標(biāo)度一次，使曲線更美觀。

5   儀器可對測量時間，量程，控制溫度，數(shù)據(jù)庫，精度校正，數(shù)據(jù)檢索，曲線數(shù)據(jù)打印等在顯示器上作簡單的設(shè)定，只動動鼠標(biāo)即可完成。“測量”一鍵可完成“合模”，“加扭矩”，“測量”多個動作，操作快捷方式。人機(jī)介面相當(dāng)人性化，圖形色彩艷麗，但不刺激眼睛。

6  如按15分鐘做一次測試實驗，每天八小時算，至少可存15年以上曲線和數(shù)據(jù)。為此本系統(tǒng)的計算機(jī)除硫化儀使用外望不要拿做它用，以防操作失誤或病毒感染，沖掉數(shù)據(jù)和系統(tǒng)，造成不必要的損失。

打印出的圖紙上每條曲線都有設(shè)定的膠料編號名，如“外胎5號”，“RBS6“等等，測量中也可修改。用戶如需另加標(biāo)題名稱說明打印的圖紙時，可設(shè)定任何形式的標(biāo)題文字。   

                      圖1  多條硫化曲線圖

圖2單條硫化曲線圖

圖2—1硫化速度曲線圖

二、工作原理

將橡膠試樣放入幾乎*密閉的模腔內(nèi)，并保持在試驗溫度下，模腔有上下兩部分，其中下部分以微小的線性往復(fù)移動（擺動振蕩），振蕩使試樣產(chǎn)生剪切應(yīng)變，測定試樣對模腔的反作用轉(zhuǎn)矩（力），此轉(zhuǎn)矩（力）的大小取決于膠料的剪切模量。

硫化試驗開始后試樣的剪切模量增大，計算機(jī)機(jī)實時顯示并記錄轉(zhuǎn)矩（力），當(dāng)轉(zhuǎn)矩（力）上升到穩(wěn)定值或zui大值乃至返回狀態(tài)時，便得到一條轉(zhuǎn)矩（力）與時間的關(guān)系曲線，即硫化曲線（如圖2），曲線的形狀與試驗的溫度和膠料的特性有關(guān)。與之相關(guān)的硫化速度曲線（圖2--1）

本硫化儀是以計算機(jī)為核心的測量系統(tǒng)，其組成框圖見（圖3）。

三、安裝使用

開箱后，檢查各部件并對照裝箱單清點附件后，方可安裝就位。主機(jī)及計算機(jī)通電前必須要嚴(yán)格接地，氣源壓力加到≥0.5Mpa。將隨機(jī)數(shù)據(jù)線一端插入計算機(jī)com口（或USB口）另一端插入主機(jī)信號口并接好電源，先開主機(jī)電源，然后開計算機(jī)電源，待計算機(jī)進(jìn)入windows界面后，鼠標(biāo)雙擊桌面上硫化儀程序的圖標(biāo)（快捷方式），如果軟件安裝無誤，系統(tǒng)首先顯示“歡迎畫面”，鼠標(biāo)單擊“進(jìn)入”后，顯示器顯示“主畫面”，圖4。

圖4是硫化儀的指揮中心，在正式進(jìn)入測量之前，需在“參數(shù)設(shè)定界面”內(nèi)對各參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，單擊圖4的“參數(shù)設(shè)定”進(jìn)入“參數(shù)設(shè)定窗口”見圖5。

圖4

圖5

扭矩量程： 0－20N.m內(nèi)自動根據(jù)當(dāng)時扭矩大小按0-5Nm  0-10Nm  0-20Nm自行設(shè)定，不需人工設(shè)定.

測量結(jié)束后處理：有仍停留在測量界面和開模返回到主界面兩種選擇，開模返回到主界面可測量多次后再同時處理打印，可提高試驗速度。

設(shè)控制溫度：用以設(shè)定上模、下模的試驗溫度。（注：不允許超過220℃）

設(shè)測量時間：用以設(shè)定當(dāng)次硫化試驗的時間。從2分鐘至300分鐘，由用戶根據(jù)需要自由設(shè)定。（注：不允許輸入小數(shù)）

設(shè)序列編號：用以用戶輸入生產(chǎn)批號、車次等。可以不作輸入。

如果需要對以上的參數(shù)進(jìn)行修改，下面以修改“控制溫度”為例。如目前是160.0℃，要修改成“150.0℃”，鼠標(biāo)點擊“160.0℃”處，此時可看到一個紅色的豎線在閃動，按計算機(jī)鍵盤右側(cè)靠左一點的“Delete”鍵，將“160.0”依次刪除，再按數(shù)字鍵輸入“150.0”即可。“測量時間”、“序列編號”的修改方法同上。

設(shè)數(shù)據(jù)庫地址：硫化試驗測量完后，將獲得一組包含了硫化曲線以及各參數(shù)的數(shù)據(jù)，這一組數(shù)據(jù)將存入設(shè)定的數(shù)據(jù)庫地址，為以后的檢索查詢提供了方便。本系統(tǒng)在D：\\硫化儀數(shù)據(jù)庫\\數(shù)據(jù)庫x\\xxxx.mdb處（其中x為編號如數(shù)值或英文字母），預(yù)先設(shè)定了100個數(shù)據(jù)庫，方便用戶使用。

本軟件預(yù)先為用戶設(shè)定了100個以上的存放測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫地址編號。每一個庫地址實際可以存放無限組測量數(shù)據(jù)，當(dāng)一個數(shù)據(jù)庫存入上百、上千甚至上萬個數(shù)據(jù)時，在查詢過程中幾個月前、幾年前甚至幾十年前的數(shù)據(jù)都會出來，面對成千上萬個數(shù)據(jù)查找會變得很麻煩，為了方便查詢，用戶可以將不同時間段的數(shù)據(jù)放入不同的數(shù)據(jù)庫中，設(shè)定數(shù)據(jù)庫地址的目的就是為此。點擊“設(shè)數(shù)據(jù)庫地址”，界面左上方出現(xiàn)一個windows的打開對話框，本系統(tǒng)約定數(shù)據(jù)庫在D盤中，如下；D：\\硫化儀數(shù)據(jù)庫\\數(shù)據(jù)庫x\\1hdbx.mdb（其中x為編號如數(shù)值或英文字母，開頭x為0－100個數(shù)據(jù)庫）。如果對話框顯示不在D盤，點擊搜索中的下拉菜單（形狀為▼）選中D:盤，再用鼠標(biāo)點中中間部分的滑動桿不松并往下拉，找出“硫化儀數(shù)據(jù)庫”，雙擊它，畫面上將顯示60個數(shù)據(jù)庫，雙擊任意一個數(shù)據(jù)庫如“數(shù)據(jù)庫8”，畫面上立即顯示“1hdb8”，雙擊“1hdb8”即可。如果不用雙擊，單擊“1hdb8”此時圖標(biāo)變色，再點擊打開鍵也可以。

圖5窗口上的“數(shù)據(jù)校正”主要用作扭矩、溫度校正。單擊“數(shù)據(jù)校正”即進(jìn)入圖6窗口。

圖6

四、數(shù)據(jù)校正

點擊圖6的“請輸入校正進(jìn)入密碼”下方的框，按計算機(jī)鍵盤右側(cè)靠左一點的“Delete”鍵，刪除原有字符后按數(shù)字鍵依次輸入1、2、3，再按“密碼確認(rèn)”即進(jìn)入圖7界面。在圖7界面上有兩個選擇，左側(cè)為進(jìn)入“扭矩校正”，右側(cè)為進(jìn)入“溫度校正”。

單擊“進(jìn)入扭矩校正”進(jìn)入圖8界面。左側(cè)為“零位校正“，右側(cè)為“扭矩校正”。如系統(tǒng)進(jìn)入測量后零位偏離零點，可記錄該偏移值并在“清零后增加或減少多少N.m” 下方的框單擊鼠標(biāo)，可看到一個紅色的豎線在閃動，按計算機(jī)鍵盤右側(cè)靠左一點的“Delete”鍵，將原數(shù)值依次刪除，再按數(shù)字鍵輸入該偏移值并按“校正確認(rèn)”即可。

如系統(tǒng)的扭矩值出現(xiàn)誤差或不正確時，可在圖8界面右側(cè)“清零后輸入扭矩放大系數(shù)K”下方的框，單擊鼠標(biāo)，并在原數(shù)值基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，系統(tǒng)扭矩偏小則加大該系數(shù)、偏大則減小該系數(shù)并點擊“校正確認(rèn)”，直至系統(tǒng)扭矩和標(biāo)準(zhǔn)校力器一致。

單擊圖7界面的“進(jìn)入溫度校正”進(jìn)入溫度校正窗口圖9，左側(cè)為“上模溫度校正”，右側(cè)為“下模溫度校正”。如上模腔溫度偏高1度，單擊“清零后輸入上模溫度校正值” 下方的框，可看到一個紅色的豎線在閃動，按計算機(jī)鍵盤右側(cè)靠左一點的“Delete”鍵，將原數(shù)值依次刪除，再按數(shù)字鍵輸入“－1”并按“校正確認(rèn)”即可。如上模腔溫度偏低1度，則以如上方法輸入“1” 并按“校正確認(rèn)”即可。“下模溫度校正”同上。

五、數(shù)據(jù)統(tǒng)計

本軟件具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，即能對歷*每次存入數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。統(tǒng)

圖7

圖8

圖9

計參數(shù)有t10、t50、t90、ts1、ts2、zui大扭矩、zui小扭矩，8個參數(shù)。可在圖4窗口點擊“數(shù)據(jù)統(tǒng)計”進(jìn)入“檢索”窗口，見圖10

圖10

現(xiàn)將其檢索簡述如下；檢索畫面中，數(shù)據(jù)由上往下排列，每一種數(shù)據(jù)由左向右占一排，即由左向右送入檢索條件。比如以日期為例檢索本數(shù)據(jù)庫從2003年10月1日至2003年12月1日時間段的全部數(shù)據(jù)；點擊日期旁邊的向下的▼，會在其下方出現(xiàn)<和>符號、假如點>，并在年、月、日中填入03－10－01，點擊橫向同參數(shù)中間部分的▼，出現(xiàn)“或”“與”，選“與”。再在右邊一個時間▼選<（小于），時間填入03－12－01，點擊“檢索”，便能把滿足這些條件的數(shù)據(jù)選出來。如果同時又填入t90大于5分，那就會從2003年10月1 日至2003年12月1日時間段中選出滿足t90大于5分鐘的全部數(shù)據(jù)。點擊橫向同參數(shù)中間部分的▼出現(xiàn)“或”“與”選項，可選擇其中一個。“或”表示左邊和右邊選項只要滿足其中一個選項就選出。“與”表示要左邊和右邊兩個條件都能滿足才選出。如果什么都不填入，則將所有數(shù)據(jù)選出。按“選數(shù)據(jù)庫”可定位在不同的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。

當(dāng)輸入條件設(shè)定好，點擊“檢索”檢索出的數(shù)據(jù)表格如本頁圖11，在這個工作界面上，可對檢索出來的數(shù)據(jù)作如下處理；

點擊“檢索打印”可將檢索出的表格打印出來。

圖11

點擊“刪除數(shù)據(jù)”進(jìn)入刪除數(shù)據(jù)窗口，見圖12。刪除是以測量時間作為名字。右邊一條為每次測量記錄的數(shù)據(jù)。如日期“03-11-15 15：26：08”為一條記錄。左邊豎向時間與右邊每條記錄一一對應(yīng)。點中zui左邊框內(nèi)的“03-11-15 15：26：08”時間記錄后，左下方“選中的是被刪除的記錄”的小窗口內(nèi)將顯示被選中項，點擊“刪除選中記錄”，即刪除次試驗結(jié)果。

點擊“統(tǒng)計圖形”，出現(xiàn)統(tǒng)計圖形窗口，見圖13，可將檢索出來的各參數(shù)用柱狀圖、餅狀圖、極坐標(biāo)圖、曲線圖、面積圖等形式排圖統(tǒng)計。如用柱狀圖，可由柱狀排列高低來選出*值。

點擊“曲線再現(xiàn)”進(jìn)入曲線再現(xiàn)窗口，見，圖14。

圖12

圖13

圖14

圖15

如果想重現(xiàn)歷史曲線，點擊圖11檢索結(jié)果圖中“曲線再現(xiàn)”按扭，這時顯示器將出現(xiàn)圖14，根據(jù)圖14左邊的提示，點擊左上框中以日期為名字的曲線，點擊“重現(xiàn)單條曲線”將重畫一條曲線圖，如2頁中單條曲線，本例為2004-10-15 14.16.09硫化曲線將顯示在顯示器中。如果按“重現(xiàn)多條曲線”將重畫多條曲線圖，如2頁中多條曲線。本例為左下框指示的以日期為名字五條硫化曲線。

如果按“與所選單條線比較測量”按扭，顯示器將出現(xiàn)圖15的曲線，將按此曲線所定力矩量程，測量時間，在這一畫面上作任意次硫化實驗測試，對畫出的多條硫化曲線能進(jìn)行相對比較，找出*實驗數(shù)據(jù)。畫面右上角有說明，每測完一次，會自動開模，換好膠料只按主機(jī)“測量”按鍵又進(jìn)入下一次測量。所有動作都是自動的，非常快捷方便。

如果想打印它們，點擊圖1,圖,2圖中右下角“打印”按鍵將打印出圖中相同的圖形。

六、試驗范例

首先打開主機(jī)右側(cè)電源開關(guān)及計算機(jī)，以鼠標(biāo)雙擊桌面上硫化儀程序的圖標(biāo)（快捷方式），在系統(tǒng)顯示“歡迎畫面”后點擊“進(jìn)入”便進(jìn)入到“主畫面”頁圖4，點擊“參數(shù)設(shè)定”進(jìn)入“參數(shù)設(shè)定”窗口圖5，在此設(shè)定好試驗的溫度、系統(tǒng)的量程、試驗的時間以及序列編號，設(shè)定無誤后返回“主畫面”圖4。

以鼠標(biāo)點擊“主畫面”上的“加溫”或直接按主機(jī)面板上的加溫按鈕進(jìn)入升溫階段（升溫過程中在合模狀態(tài)下進(jìn)行，如未合模可先打開氣源，點擊“主畫面”上的“合模”或直接按主機(jī)面板上的“合模”（注：主機(jī)上的：“合模”按鈕包含了合模和開模命令）

待溫度到達(dá)溫度并保持恒溫時，裁取4g左右的圓片狀試樣（具體與試樣的密度有關(guān)），用戶可根據(jù)實際情況裁取。試樣的體積過大從而使溢膠量過多，會使試驗早期階段模腔過渡冷卻，從而影響試驗結(jié)果。而試樣過小充不滿模腔，也會造成試驗誤差。敬請用戶注意！

點擊計算機(jī)上的“開模”或直接按主機(jī)面板上的“開模”按鈕，并點擊計算機(jī)上的“加扭矩”或直接按主機(jī)面板上的“加扭矩”按鈕（此時下模腔以規(guī)定擺角進(jìn)行振蕩），迅速將裁取的試樣置于下模腔中央，迅速點擊計算機(jī)上的“合模”或直接按主機(jī)面板上的“合模”按鈕然后點擊計算機(jī)上的“實時測量”或直接主機(jī)面板上的“測量”按鈕（注：一定要先打開扭矩和加溫，本系統(tǒng)才能進(jìn)入到工作狀態(tài)。點擊“實時測量”或按“測量”鍵要在合模、加扭矩之后且必須要在模腔尚未*合攏之前）。此時試驗正式開始，計算機(jī)顯示如下圖15狀態(tài)，開始測量，直到結(jié)束，見圖2形態(tài)，系統(tǒng)自動計算出各參數(shù)。

本機(jī)“測量”快捷方式操作更簡單，“合模”待溫度達(dá)設(shè)定溫度并保持恒溫，按主機(jī)面板上的“開模”按鈕，迅速將裁取的試樣置于下模腔中央，只按主機(jī)面板上的“測量”按鈕或點擊計算機(jī)上的“實時測量”，主機(jī)將自動“合模”和“加扭矩”，計算機(jī)立即進(jìn)圖16狀態(tài)，開始測量，直到結(jié)束。

圖16

Vc1、Vc2即硫化速度指數(shù)。由式；Vc＝100/（t90－tsx）得出。

ts 1、ts 2即初始硫化時間。即從試驗開始到曲線FL上升x N•m對應(yīng)的時間，min。

ts10－ts90即試樣達(dá)到某一硫化程度所需要的時間，即轉(zhuǎn)矩達(dá)到FL＋y（Fmax－FL）/100時所對應(yīng)的時間，min。式中y為10－90（t10：初始硫化時間； t50：能zui評定的硫化時間； t90：經(jīng)常采用的*硫化時間；）

以上式中FL即zui小扭矩，N•m ； Fmax即規(guī)定時間內(nèi)達(dá)到的平坦、zui大、zui高轉(zhuǎn)矩。

硫化速度曲線圖速度值是每相臨兩點扭矩增加值與zui大zui小扭矩差值之比，即

100*（V（n+1）-V（n））/（MaxV-MinV）, 相臨兩點時間間隔2。4秒。

點擊窗口右下角的“打印”，窗口上的圖形將被打印出來。（打印前需先打開打印機(jī)電源并使用A4打印機(jī)紙）。如不打印可點擊右下角“返回”，返回到“主畫面”圖4，可繼續(xù)做試驗。（注：每次試驗的數(shù)據(jù)及曲線可由 “主畫面”上的“數(shù)據(jù)統(tǒng)計”進(jìn)行查詢統(tǒng)計和打印。）

七、注意事項

 為了安全，避免觸電，必須使用三芯電源插頭，中芯線接地，硫化儀外殼必須接地。

本機(jī)是比較復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，要專人操作，非操作人員請不要隨便開動設(shè)備。

本機(jī)使用計算機(jī)，為了避免病毒入侵或誤操作使系統(tǒng)癱瘓，帶來不必要的損失和麻煩，本計算機(jī)請不要作其他用途。

機(jī)器要經(jīng)常開，特別是在梅雨季節(jié)。

不要隨便打開機(jī)器外殼觸摸元器件，以免靜電擊穿元器件，特別是穿化纖衣褲的人員。

主機(jī)內(nèi)扭矩電機(jī)上的連桿軸承需注意加油，一般2至3個月一次，三連體上油霧氣一年左右需檢查一下儲油量。低于油位線時需加油，一般加到2/3高度。