管材的环向取向度测试方法

摘要

管材的环向取向度的测试方法将无损检测手段应用于塑料管材生产领域。在加工过程中，塑料管材内部的高分子链在外力的作用下产生取向。取向后的管材，沿取向方向的超声波速度会发生变化。管材的环向取向度测试方法的特点在于：利用瑞利波探头测量管材沿环向传播的超声波速度，通过测得环向超声波速度和相同材料完全未取向时的超声波速度计算出管材的环向的取向度。本发明可以沿着环向方向测量超声波速度，从而更加简便的表征管材的环向取向度，克服了以往取向度测试样品制样苛刻、取向方向不明确、测试费用高等不足。本方法更适合表征塑料管材取向的平均水平，为塑料管材性能的表征提供了更为科学的依据，更利于简单、有效的实现在线检测。

主权项

1.管材的环向取向度测试方法，其特征在于：1）、测量取向的塑料管材的超声波速度；采用两个瑞利波探头，将瑞利波探头按一定角度置于取向管材的同一环向截面内，并与管材外壁相切，探头1位置固定，探头2处于初始位置，测量此时超声波在取向管材中的传播时间；然后，将探头2以管材截面圆心为中心，以圆心与切点位置的连线为半径旋转一定角度；确保长度a和角度A不变——长度a为探头最前端至探头与管材切点的距离，角度A为切点处的切线与半径的夹角，等于90°；测量旋转一定角度后超声波在管材中的传播时间；将旋转的角度n和管材半径R以及壁厚s代入弧长公式L=nπR/180，则有效传播距离为L=nπ(2R-s)/360，确定超声波在取向管材中的有效传播距离；通过两次测量结果的时间差确定超声波在有效传播距离中传播的时间；由此，计算出超声波在取向管材中沿环向的传播速度V；2)、测量与被测取向管材材料相同的完全未取向管材的超声波速度将瑞利波探头按一定角度置于完全未取向管材的同一环向截面内，并与管材外壁相切，探头1位置固定，探头2处于初始位置，测量此时超声波在完全未取向管材中的传播时间；然后，将探头2以管材截面圆心为中心，以圆心与切点位置的连线为半径旋转一定角度；确保长度a和角度A不变——长度a为探头最前端至探头与管材切点的距离，角度A为切点处的切线与半径的夹角，等于90°；测量旋转一定角度后超声波在完全未取向管材中的传播时间；将旋转的角度n和管材半径R以及壁厚s代入弧长公式L=nπR/180，则有效传播距离为 L=nπ(2R-s)/360，确定超声波在取向管材中的有效传播距离；通过两次测量结果的时间差确定超声波在有效传播距离中传播的时间；由此，计算出超声波在完全未取向管材中沿环向的传播速度V_未；3)、根据以下取向度公式计算取向管材的环向取向度F将计算得到的取向管材的超声波速度与完全未取向管材的超声波速度代入取向度公式，计算出管材的环向取向度。