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(diǎn)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(shí)驗(yàn)測試，對畫出的多條硫化曲線能進(jìn)行相對比較，找出*實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2   儀器實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)立即停止在10分上，畫出完整硫化曲線。如果實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)必須再往下做?？尚薷臏y量時間為25分或更多，讓實(shí)驗(yàn)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(diǎn)是除單獨(dú)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(shí)驗(yàn)，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(yàn)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(yàn)開始后試樣的剪切模量增大，計算機(jī)機(jī)實(shí)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(yàn)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(diǎn)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(yàn)速度。

設(shè)控制溫度：用以設(shè)定上模、下模的試驗(yàn)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(yàn)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?？梢圆蛔鬏斎?。

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(diǎn)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(diǎn)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(yàn)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)擊搜索中的下拉菜單（形狀為▼）選中D:盤，再用鼠標(biāo)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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)?？稍趫D4窗口點(diǎn)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(diǎn)擊日期旁邊的向下的▼，會在其下方出現(xiàn)<和>符號、假如點(diǎn)>，并在年、月、日中填入03－10－01，點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)擊橫向同參數(shù)中間部分的▼出現(xiàn)“或”“與”選項(xiàng)，可選擇其中一個。“或”表示左邊和右邊選項(xiàng)只要滿足其中一個選項(xiàng)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(diǎn)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(diǎn)擊“檢索打印”可將檢索出的表格打印出來。

圖11

點(diǎn)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(diǎn)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(xiàng)，點(diǎn)擊“刪除選中記錄”，即刪除次試驗(yàn)結(jié)果。

點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)擊左上框中以日期為名字的曲線，點(diǎn)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(shí)驗(yàn)測試，對畫出的多條硫化曲線能進(jìn)行相對比較，找出*實(shí)驗(yàn)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?？旖莘奖?。

如果想打印它們，點(diǎn)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(yàn)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(diǎn)擊“進(jìn)入”便進(jìn)入到“主畫面”頁圖4，點(diǎn)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(yàn)的溫度、系統(tǒng)的量程、試驗(yàn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)際情況裁取。試樣的體積過大從而使溢膠量過多，會使試驗(yàn)早期階段模腔過渡冷卻，從而影響試驗(yàn)結(jié)果。而試樣過小充不滿模腔，也會造成試驗(yàn)誤差。敬請用戶注意！

點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)擊計算機(jī)上的“實(shí)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(diǎn)擊“實(shí)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(yàn)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(diǎn)擊計算機(jī)上的“實(shí)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(yàn)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(diǎn)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(diǎn)時間間隔2。4秒。

點(diǎn)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(diǎn)擊右下角“返回”，返回到“主畫面”圖4，可繼續(xù)做試驗(yàn)。（注：每次試驗(yàn)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(xiàng)

 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。