压胶模具测温方式的分析与改进

2022-06-06刘旭栋

航空维修与工程 2022年4期

刘旭栋

摘要：通过对橡胶模压硫化加工过程中测温方式的现状及存在问题的分析，重新导出计算计量要求，提出一种选择数表和工业铂电阻的测温方式，将模拟显示升级为数字显示。试验结果表明：该方式可以保证测量器具最大允差满足产品工艺和1/3的配置原则，解决玻璃温度计存在易碎易损（安全风险）、读数随机误差大、定制购买周期长、价格贵等问题，能够快速准确读数，提升测量准确性。

关键词：压胶模具；测温方式；分析；改进

Keywords：press rubber mold；temperature measurement method；analysis；improvement

1 现状及存在的问题

在橡胶模压硫化加工过程中，硫化温度是影响航空橡胶制品硫化加工质量好坏的关键因素之一，准确测量出橡胶模具的工作温度是保证产品质量的重要前提。目前，在橡胶模压硫化加工成品制件时，用（0～200）℃、分度值1℃的玻璃液体温度计测量模具实际温度，实际使用中存在以下问题：

1）使用的玻璃液體温度计最大允许误差为±2℃，产品工艺要求温度测量点控制限为±3℃，既不能对工艺要求进行严格控制，也不满足计量器具1/3的配置控制原则；

2）玻璃液体温度计为模拟刻度，分度值为1℃，读数误差大，且为易碎易损件，使用中每年的损坏量均在百余支；

3）受模具测温孔直径和插入深度限制，玻璃温度计须找厂家专门定制，购买周期长，价格贵，影响生产。

基于此现状，有必要对压胶所用玻璃温度计的测温方式进行改变，提出一种新的测量温度方式，既能快速准确读数，提升测量准确度，又简单方便、使用可靠，提高工作效率，更好地保证产品质量。

2 测温方式的改进

2.1 计量要求导出

根据产品工艺要求控制限±3℃，进行计量要求导出计算，根据计量器具配置的1/3原则，测量过程的计量要求为：±3℃÷3=±1℃。由于测量过程是在自然环境下实现，本地环境温度为0～40℃，测量系统可由一次传感器和二次仪表组成，因此环境温度的变化对测量结果影响很小（可忽略），且测量系统设置好温度参数后，自动进行温度控制采集，操作人员只起监视作用，带来的影响也很小，可忽略。依此分析，测量设备本身的计量特性占90%，则测量设备的计量要求（即允差）为：±1℃×90%=±0.9℃。

2.2 测量量具选配

按橡胶模压硫化加工工艺要求，温度测量点和计量要求导出计算的测量设备允差，基于市场调研已标准化的测量器具，采用准确度等级为0.1级，分辨力为0.1℃的数字温度显示仪表（以下简称数表）和A级工业铂电阻温度传感器（以下简称传感器）进行工艺温度测量，具体技术要求比较和计算如下。

因为0.54℃<0.9℃，所以配置的测量器具完全满足产品工艺导出的计量（测量）要求。

2.3 两种测温方式的比较

将数表和传感器测温方式与玻璃液体温度计测温方式进行比较，改进的测温方式在满足工艺要求的前提下，测量误差缩小至玻璃温度计允差的1/4，显示方式由模拟方式（刻度）变为数字显示读数，且数显分辨力0.1℃比原来刻度分度值1℃提高一个数量级，其优缺点如表1所示。

3 试验验证

选择一台橡胶制品的硫化机，温度设定控制在175℃，在相同环境条件下，同一名操作者分别用玻璃温度计和数表与传感器两种测温方式进行模具实际温度的测量，读数间隔时间为1min，现场测得实际工作温度如表2所示。两种测温方式的试验数据曲线如图1所示。

从表2和图1可以看出，玻璃温度计测得的数据偏离实际温度较大，数据分散性大，随机读数带入的读数误差很大；数表和传感器测温所得数据更接近实际温度，数据分散性很小，没有带入读数随机误差。用数表和传感器测温明显优于玻璃温度计测温。

4 结论

用数表和传感器测温方式代替玻璃温度计，既可以保证测量器具最大允差与工艺要求符合1/3的配置原则，满足国家检定规程和工艺要求，同时彻底解决玻璃温度计存在易碎易损（安全风险）、读数误差大、定制购买周期长、价格贵等问题，又可将模拟显示升级为数字显示，分辨力由1℃提升到0.1℃，能快速准确读数，提升测量准确性，可有效保证产品质量。同时，通过理论计算来选择合适计量器具的创新测量技术，对其他设备滞后测温方式的技术改进具有很好的借鉴意义。