本實(shí)用新型涉及注塑模具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種注塑模具內(nèi)整體式傳感器和注塑模具。

背景技術(shù)：

隨著產(chǎn)品市場競爭激烈的升華，提倡高效、節(jié)能、環(huán)保、低成本就越來越成為企業(yè)于競爭中取勝的法寶和根本，關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一就是對注塑產(chǎn)品生產(chǎn)過程的高效性、品質(zhì)監(jiān)測和控制的高智能性以及低成本支出、有效資源高效利用等方面提出更高、更具競爭力、更智能、更自動化的要求。

在整個注塑成型過程中，熔體在模腔中的狀態(tài)發(fā)生很大變化，這些變化對產(chǎn)品的質(zhì)量有著決定性的影響。因此熔體狀態(tài)的檢測，尤其在模腔中狀態(tài)的檢測，對預(yù)測和控制產(chǎn)品質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)階段，一般采用相機(jī)拍攝玻璃模腔技術(shù)和超聲脈沖反射法，來對注塑成型過程中熔體的狀態(tài)進(jìn)行檢測，但是，相機(jī)拍攝玻璃模腔技術(shù)中，熔體需要經(jīng)過玻璃模腔而非傳統(tǒng)的金屬模腔，降低了模腔的強(qiáng)度，嚴(yán)重影響了該技術(shù)的應(yīng)用；而超聲脈沖反射法中，傳感器的安裝位置受限，提供的熔體狀態(tài)信息非常有限和離散。此外，信號感知和信號過濾放大兩個重要環(huán)節(jié)分別在不同的個體進(jìn)行，既增加了信號處理計(jì)算的復(fù)雜性，還增加了影響信號精度、靈敏度、穩(wěn)定性的各種外界因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種注塑模具內(nèi)整體式傳感器和注塑模具。所述技術(shù)方案如下：

一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種注塑模具內(nèi)整體式傳感器，所述注塑模具包括：定模板、動模板、以及由所述定模板的定模模芯和所述動模板的動模模芯之間用于形成產(chǎn)品的型腔，

所述整體式傳感器包括：

貫穿設(shè)置在所述動模模芯中且與所述定模模芯構(gòu)成檢測電容的兩極的傳感器主體，和用于對所述傳感器主體采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大處理的感知信號過濾放大盒，

傳感器主體的一端表面與所述型腔接觸，且其另一端插裝于感知信號過濾放大盒中，所述傳感器主體的四周設(shè)有與外界絕緣的絕緣層。

在本實(shí)用新型實(shí)施例上述的注塑模具內(nèi)整體式傳感器中，所述感知信號過濾放大盒，包括：

過濾放大電路，與所述傳感器主體的另一端連接，用于對所述傳感器主體采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大處理；

電容電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述過濾放大電路連接，用于在整個注塑成型過程中，將過濾放大處理后的電容信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬電壓信號；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述電容電壓轉(zhuǎn)換電路連接，用于將所述電容電壓轉(zhuǎn)換電路采集到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字電壓信號；

數(shù)據(jù)采集電路，分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和處理器連接，用于采集所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的數(shù)字電壓信號，并傳輸至處理器中，供處理器在線檢測整個注塑周期中所述型腔內(nèi)熔體的狀態(tài)。

在本實(shí)用新型實(shí)施例上述的注塑模具內(nèi)整體式傳感器中，所述感知信號過濾放大盒還包括：用于向所述處理器輸出所述檢測電容在整個注塑周期中的數(shù)字電壓信號的輸出端口，所述輸出端口與所述數(shù)據(jù)采集電路連接，所述數(shù)字電壓信號用于供所述處理器在線監(jiān)控注塑周期中所述型腔內(nèi)熔體的注塑速度、注塑重量、注塑的固化速率、注塑的收縮率中至少一個。

在本實(shí)用新型實(shí)施例上述的注塑模具內(nèi)整體式傳感器中，所述傳感器主體為帶凸緣的圓柱體，所述傳感器主體通過固定套件與所述感知信號過濾放大盒連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例上述的注塑模具內(nèi)整體式傳感器中，所述傳感器主體的直徑范圍為1～16mm，且其長度范圍為6～20mm，所述絕緣層由氧化鋯陶瓷制備而成。

另一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種注塑模具，包括：定模板、動模 板、由所述定模板的定模模芯和所述動模板的動模模芯之間用于形成產(chǎn)品的型腔、以及整體式傳感器，

所述整體式傳感器包括：貫穿設(shè)置在所述動模模芯中且與所述定模模芯構(gòu)成檢測電容的兩極的傳感器主體，和用于對傳感器主體采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大處理的感知信號過濾放大盒，

傳感器主體的一端表面與所述型腔接觸，且其另一端插裝于感知信號過濾放大盒中，傳感器主體的四周設(shè)有與外界絕緣的絕緣層。

在本實(shí)用新型實(shí)施例上述的注塑模具中，所述感知信號過濾放大盒，包括：

電容電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述傳感器主體的另一端連接，用于在整個注塑成型過程中，將所述傳感器主體采集到的電容信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬電壓信號；

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述電容電壓轉(zhuǎn)換電路連接，用于將所述電容電壓轉(zhuǎn)換電路采集到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字電壓信號；

數(shù)據(jù)采集電路，分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和處理器連接，用于采集所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的數(shù)字電壓信號，并傳輸至處理器中，供處理器在線檢測整個注塑周期中所述型腔內(nèi)熔體的狀態(tài)。

在本實(shí)用新型實(shí)施例上述的注塑模具中，所述感知信號過濾放大盒還包括：用于向所述處理器輸出所述檢測電容在整個注塑周期中的數(shù)字電壓信號的輸出端口，所述輸出端口與所述數(shù)據(jù)采集電路連接，所述數(shù)字電壓信號用于供所述處理器在線監(jiān)控注塑周期中所述型腔內(nèi)熔體的注塑速度、注塑重量、注塑的固化速率、注塑的收縮率中至少一個。

在本實(shí)用新型實(shí)施例上述的注塑模具中，所述傳感器主體為帶凸緣的圓柱體，所述傳感器主體通過固定套件與所述感知信號過濾放大盒連接。

在本實(shí)用新型實(shí)施例上述的注塑模具中，所述傳感器主體的直徑范圍為1～16mm，且其長度范圍為6～20mm，所述絕緣層由氧化鋯陶瓷制備而成。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

通過貫穿設(shè)置在動模模芯中且與定模模芯構(gòu)成檢測電容的兩極的傳感器主體，和用于對傳感器主體采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大的感知信號過濾放大盒，來構(gòu)成注塑模具內(nèi)整體式傳感器，該整體式傳感器可以根據(jù)整個注塑成型過程中，不同階段下，檢測電容的電容信號的變化，來獲取型腔內(nèi)熔體的狀態(tài)，檢測的熔體狀態(tài)信息連續(xù)、豐富。而且，該整體式傳感器將傳感器主體與感知 信號過濾放大盒整合在一起，電容信號由傳感器主體零距離直接輸入到感知信號過濾放大盒中，大大提高了整體式傳感器感知信號的精度、靈敏度、穩(wěn)定性，此外，傳感器主體和感知信號過濾放大盒是整體包裝、裝配、應(yīng)用，在組裝、使用、壽命、精度、靈敏度、穩(wěn)定性等方面更加安全、簡捷、可靠，在實(shí)現(xiàn)感知信號零距離過濾放大提高精度和靈敏度、增加穩(wěn)定性等特性的前提下，還容易裝配，大大延長使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種注塑模具結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種注塑模具內(nèi)整體式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種注塑周期中熔體流動過程示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種感知信號過濾放大盒裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種注塑周期中模擬電壓信號隨時間變化示意圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供一種注塑模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供一種感知信號過濾放大盒裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種注塑模具內(nèi)整體式傳感器，適用于注塑模具中，參見圖1，該注塑模具可以包括：定模板100、動模板200、以及由定模板100的定模模芯110和動模板200的動模模芯210之間用于形成產(chǎn)品的型腔300 (圖1中型腔300的形狀比較狹窄，可參看圖3中型腔300的形狀)。

參見圖2，該整體式傳感器可以包括：貫穿設(shè)置在動模模芯210中且與定模模芯110構(gòu)成檢測電容的兩極的傳感器主體1，和用于對傳感器主體1采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大處理的感知信號過濾放大盒2。

傳感器主體1的一端表面與型腔300接觸，且其另一端插裝于感知信號過濾放大盒2中，傳感器主體1的四周設(shè)有與外界絕緣的絕緣層11。

在本實(shí)施例中，整個注塑周期一般包括：關(guān)模(或者稱合模)、注塑、保壓、冷卻、開模等階段。即高分子顆粒在料筒中經(jīng)過加熱達(dá)到流動狀態(tài)(即熔體)并具優(yōu)良可塑性，在螺桿的推動下注滿型腔300，熔體冷卻定型后從模具中脫出的全過程。上述過程歷時雖短，但熔體在型腔300中的狀態(tài)發(fā)生很大變化，這些變化對產(chǎn)品的質(zhì)量有著決定性的影響。因此熔體狀態(tài)的檢測，尤其在型腔300中狀態(tài)的檢測，對預(yù)測和控制產(chǎn)品質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。

在本實(shí)施例中，參見圖3，傳感器主體1與定模模芯110構(gòu)成檢測電容，該檢測電容的電容值C隨著型腔300中熔體的注入而發(fā)生變化。其中，電容值C可以根據(jù)如下公式計(jì)算：

其中，ε為檢測電容兩極之間介質(zhì)的介電常數(shù)，A為檢測電容兩極的相對面積，d為檢測電容兩極之間的相對距離。

在模具關(guān)模后，檢測電容的A和d均為定值，而型腔300中由空氣向一部分空氣一部分熔體的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，直至型腔300中全為熔體，上述過程中，檢測電容中介質(zhì)的介電常數(shù)一直在發(fā)生變化，而檢測電容的電容值C隨著介電常數(shù)發(fā)生線性變化，因此，可以根據(jù)整個注塑成型過程中，不同階段下，檢測電容的電容信號的變化，來獲取型腔300內(nèi)熔體的狀態(tài)。例如：注塑周期中型腔300內(nèi)熔體的注塑速度、注塑重量、注塑的固化速率、注塑的收縮率等，功能豐富。

此外，傳感器主體1插裝于感知信號過濾放大盒2中，構(gòu)成一個整體式的傳感器，其檢測到的電容信號由傳感器主體1零距離直接輸入到感知信號過濾放大盒2中，避免了各種不利外界因素的影響，結(jié)構(gòu)簡單精細(xì)，組裝使用簡捷方便安全，大大提高了整體式傳感器感知信號的精度、靈敏度、穩(wěn)定性，延長了整體式傳感器的使用壽命。

具體地，參見圖4，感知信號過濾放大盒2可以包括：

過濾放大電路20，與傳感器主體1的另一端連接(例如焊接)，用于對傳感器主體1采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大處理。

電容電壓轉(zhuǎn)換電路21，與過濾放大電路20連接，用于在整個注塑成型過程中，將過濾放大處理后的電容信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬電壓信號。

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22，與電容電壓轉(zhuǎn)換電路21連接，用于將電容電壓轉(zhuǎn)換電路21采集到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字電壓信號。

數(shù)據(jù)采集電路23，分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22和處理器連接，用于采集模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22產(chǎn)生的數(shù)字電壓信號，并傳輸至處理器中，供處理器在線檢測整個注塑周期中型腔300內(nèi)熔體的狀態(tài)。

進(jìn)一步地，參見圖2，感知信號過濾放大盒2還可以包括：用于向處理器輸出檢測電容在整個注塑周期中的數(shù)字電壓信號的輸出端口24，輸出端口24與數(shù)據(jù)采集電路23連接，數(shù)字電壓信號用于供處理器在線監(jiān)控注塑周期中型腔300內(nèi)熔體的注塑速度、注塑重量、注塑的固化速率、注塑的收縮率中至少一個。

在本實(shí)施例中，整個注塑周期內(nèi)，傳感器主體1采集到的電容信號轉(zhuǎn)化而來的電壓信號隨時間的變化如圖5所示(即數(shù)字電壓信號隨時間變化的擬合曲線)。

在注射階段，隨著熔體被注入型腔300中，模內(nèi)電容器1的電容兩極之間的空氣介質(zhì)迅速被熔體取代，電壓信號顯著增加。通過此整體式傳感器，檢測出當(dāng)前采樣時刻t熔體在型腔300中流動位置x_t，然后通過如下公式計(jì)算當(dāng)前采樣時刻t的熔體流動速度v_t：

其中，x_t-1為上個采樣時刻t-1的熔體位置，ΔT為采樣周期，由此可得到當(dāng)前采樣時刻t的熔體流動速度v_t，進(jìn)而可以在線監(jiān)控注塑周期中型腔300內(nèi)熔體的注塑速度。

在保壓階段，電壓信號斜率發(fā)生明顯變化，上升緩慢，這是因?yàn)樾颓?00被充滿后只有少量熔體繼續(xù)被壓入(注射)型腔300中，用以補(bǔ)充因熔體固化收縮而形成的空間(保壓)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過注入階段和保壓階段的模擬電壓信號來計(jì)算熔體的總質(zhì)量。具體地，當(dāng)剛進(jìn)入注入階段時，取電壓信號U0；當(dāng)保壓階段結(jié)束時，取最大的電壓信號U1(因?yàn)楫?dāng)電壓信號達(dá)到最大時，就不會在注入熔體了，而到了冷卻階段時，電壓信號是會有輕微下降趨勢的)，計(jì)算U1與U0之間的差值ΔU，并稱重該次注塑成型所使用的熔體總質(zhì)量。統(tǒng) 計(jì)多個批注的ΔU與熔體總質(zhì)量之間的關(guān)系，并模擬出相應(yīng)的模型，在以后的檢測過程中，只需要計(jì)算出ΔU，即可根據(jù)預(yù)設(shè)的模型計(jì)算出相應(yīng)地熔體總質(zhì)量了(即注塑重量)。

此外，在保壓階段還可以檢測保壓時間，保壓時間的設(shè)定是為控制保壓產(chǎn)生作用的時間，保壓時間不足將會使產(chǎn)品發(fā)生尺寸，重量不穩(wěn)定。但是保壓時間過長，會造成能源浪費(fèi)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以采用ΔU來設(shè)置保壓時間，具體地，先在一個批注中，不設(shè)置保壓時間，得到一個ΔU，然后間隔預(yù)設(shè)時間(例如1秒)，逐步增加保壓時間，通過得到多個ΔU，當(dāng)?shù)玫降摩值保持不變時，此時總共增加的時間就為保壓時間。

在冷卻階段，電壓信號變化較為平緩，伴隨有輕微下降趨勢。其原因一方面是熔體冷卻凝固后變?yōu)楣腆w，另一方面是由于型腔300內(nèi)形成了微小的空氣層。由于模內(nèi)熔體傳感器的輸出的電壓信號，也隨著凝固過程的進(jìn)行而發(fā)生改變。因此可以基于模內(nèi)熔體傳感器的輸出的電壓信號，建立熔體在冷卻階段凝固模型，檢測凝固速率和注塑的收縮率，確定凝固過程結(jié)束時間，進(jìn)而估計(jì)出最佳冷卻時間，提高注塑效率，節(jié)省能源。

可選地，參見圖2，傳感器主體1可以設(shè)計(jì)為帶凸緣的圓柱體(可以采用P20、S136、718、718H材質(zhì)制備)，傳感器主體1通過固定套件3(可以為金屬固定套件)與感知信號過濾放大盒2連接。

在本實(shí)施例中，傳感器主體1可以設(shè)計(jì)為帶凸緣的圓柱體，傳感器主體1套裝在固定套件3中，并通過固定套件3與感知信號過濾放大盒2螺紋連接而與感知信號過濾放大盒2固定在一起。此外，整體式傳感器是通過焊接把傳感器主體1和感知信號過濾放大盒2中的電子線路直接集成為一體，傳感器主體1和感知信號過濾放大盒2是整體包裝、裝配、應(yīng)用，在組裝、使用、壽命、精度、靈敏度、穩(wěn)定性等方面更加安全、簡捷、可靠，在實(shí)現(xiàn)感知信號零距離過濾放大提高精度和靈敏度、增加穩(wěn)定性等特性的前提下，還容易裝配，大大延長使用壽命。

進(jìn)一步地，傳感器主體1的直徑范圍為1～16mm，且其長度范圍為6～20mm，絕緣層11由氧化鋯陶瓷制備而成，其表面光潔度可達(dá)到▽9以上，隔熱效果在200℃以上，熱噴張系數(shù)接近于鋼，莫氏硬度達(dá)到8.5以上。

本實(shí)用新型實(shí)施例通過貫穿設(shè)置在動模模芯中且與定模模芯構(gòu)成檢測電容 的兩極的傳感器主體，和用于對傳感器主體采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大的感知信號過濾放大盒，來構(gòu)成注塑模具內(nèi)整體式傳感器，該整體式傳感器可以根據(jù)整個注塑成型過程中，不同階段下，檢測電容的電容信號的變化，來獲取型腔內(nèi)熔體的狀態(tài)，檢測的熔體狀態(tài)信息連續(xù)、豐富。而且，該整體式傳感器將傳感器主體與感知信號過濾放大盒整合在一起，電容信號由傳感器主體零距離直接輸入到感知信號過濾放大盒中，大大提高了整體式傳感器感知信號的精度、靈敏度、穩(wěn)定性，此外，傳感器主體和感知信號過濾放大盒是整體包裝、裝配、應(yīng)用，在組裝、使用、壽命、精度、靈敏度、穩(wěn)定性等方面更加安全、簡捷、可靠，在實(shí)現(xiàn)感知信號零距離過濾放大提高精度和靈敏度、增加穩(wěn)定性等特性的前提下，還容易裝配，大大延長使用壽命。

實(shí)施例二

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種注塑模具，安裝有實(shí)施例一所述的整體式傳感器，參見圖6，該注塑模具可以包括：

定模板100、動模板200、由定模板100的定模模芯110和動模板200的動模模芯210之間用于形成產(chǎn)品的型腔300、以及整體式傳感器400。

整體式傳感器400可以包括：貫穿設(shè)置在動模模芯210中且與定模模芯110構(gòu)成檢測電容的兩極的傳感器主體1，和用于對傳感器主體1采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大處理的感知信號過濾放大盒2，

傳感器主體1的一端表面與型腔300接觸，且其另一端插裝于感知信號過濾放大盒2中，傳感器主體1的四周設(shè)有與外界絕緣的絕緣層。

在本實(shí)施例中，整體式傳感器400的工作原理在實(shí)施例一中已做說明，這里不再贅述。

在本實(shí)施例中，傳感器主體1插裝于感知信號過濾放大盒2中，構(gòu)成一個整體式的傳感器，其檢測到的電容信號由傳感器主體1零距離直接輸入到感知信號過濾放大盒2中，避免了各種不利外界因素的影響，結(jié)構(gòu)簡單精細(xì)，組裝使用簡捷方便安全，大大提高了整體式傳感器感知信號的精度、靈敏度、穩(wěn)定性，延長了整體式傳感器的使用壽命。

具體地，參見圖7，感知信號過濾放大盒2可以包括：

過濾放大電路20，與傳感器主體1的另一端連接(例如焊接)，用于對傳感 器主體1采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大處理。

電容電壓轉(zhuǎn)換電路21，與過濾放大電路20連接，用于在整個注塑成型過程中，將過濾放大處理后的電容信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬電壓信號。

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22，與電容電壓轉(zhuǎn)換電路21連接，用于將電容電壓轉(zhuǎn)換電路21采集到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字電壓信號。

數(shù)據(jù)采集電路23，分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22和處理器連接，用于采集模數(shù)轉(zhuǎn)換電路22產(chǎn)生的數(shù)字電壓信號，并傳輸至處理器中，供處理器在線檢測整個注塑周期中型腔300內(nèi)熔體的狀態(tài)。

進(jìn)一步地，參見圖6，感知信號過濾放大盒2還可以包括：用于向處理器輸出檢測電容在整個注塑周期中的數(shù)字電壓信號的輸出端口24，輸出端口24與數(shù)據(jù)采集電路23連接，數(shù)字電壓信號用于供處理器在線監(jiān)控注塑周期中型腔300內(nèi)熔體的注塑速度、注塑重量、注塑的固化速率、注塑的收縮率中至少一個。

在本實(shí)施例中，整個注塑周期內(nèi)，傳感器主體1采集到的電容信號轉(zhuǎn)化而來的電壓信號隨時間的變化而變化，具體地：

在注射階段，隨著熔體被注入型腔300中，模內(nèi)電容器1的電容兩極之間的空氣介質(zhì)迅速被熔體取代，電壓信號顯著增加。通過此整體式傳感器，檢測出當(dāng)前采樣時刻t熔體在型腔300中流動位置x_t，然后通過如下公式計(jì)算當(dāng)前采樣時刻t的熔體流動速度v_t：

其中，x_t-1為上個采樣時刻t-1的熔體位置，ΔT為采樣周期，由此可得到當(dāng)前采樣時刻t的熔體流動速度v_t，進(jìn)而可以在線監(jiān)控注塑周期中型腔300內(nèi)熔體的注塑速度。

在保壓階段，電壓信號斜率發(fā)生明顯變化，上升緩慢，這是因?yàn)樾颓?00被充滿后只有少量熔體繼續(xù)被壓入(注射)型腔300中，用以補(bǔ)充因熔體固化收縮而形成的空間(保壓)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過注入階段和保壓階段的模擬電壓信號來計(jì)算熔體的總質(zhì)量。具體地，當(dāng)剛進(jìn)入注入階段時，取電壓信號U0；當(dāng)保壓階段結(jié)束時，取最大的電壓信號U1(因?yàn)楫?dāng)電壓信號達(dá)到最大時，就不會在注入熔體了，而到了冷卻階段時，電壓信號是會有輕微下降趨勢的)，計(jì)算U1與U0之間的差值ΔU，并稱重該次注塑成型所使用的熔體總質(zhì)量。統(tǒng)計(jì)多個批注的ΔU與熔體總質(zhì)量之間的關(guān)系，并模擬出相應(yīng)的模型，在以后的檢測過程中，只需要計(jì)算出ΔU，即可根據(jù)預(yù)設(shè)的模型計(jì)算出相應(yīng)地熔體總質(zhì)量了(即注塑重量)。

此外，在保壓階段還可以檢測保壓時間，保壓時間的設(shè)定是為控制保壓產(chǎn)生作用的時間，保壓時間不足將會使產(chǎn)品發(fā)生尺寸，重量不穩(wěn)定。但是保壓時間過長，會造成能源浪費(fèi)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以采用ΔU來設(shè)置保壓時間，具體地，先在一個批注中，不設(shè)置保壓時間，得到一個ΔU，然后間隔預(yù)設(shè)時間(例如1秒)，逐步增加保壓時間，通過得到多個ΔU，當(dāng)?shù)玫降摩值保持不變時，此時總共增加的時間就為保壓時間。

在冷卻階段，電壓信號變化較為平緩，伴隨有輕微下降趨勢。其原因一方面是熔體冷卻凝固后變?yōu)楣腆w，另一方面是由于型腔300內(nèi)形成了微小的空氣層。由于模內(nèi)熔體傳感器的輸出的電壓信號，也隨著凝固過程的進(jìn)行而發(fā)生改變。因此可以基于模內(nèi)熔體傳感器的輸出的電壓信號，建立熔體在冷卻階段凝固模型，檢測凝固速率和注塑的收縮率，確定凝固過程結(jié)束時間，進(jìn)而估計(jì)出最佳冷卻時間，提高注塑效率，節(jié)省能源。

可選地，參見圖6，傳感器主體1可以設(shè)計(jì)為帶凸緣的圓柱體(可以采用P20、S136、718、718H材質(zhì)制備)，傳感器主體1通過固定套件3(可以為金屬固定套件)與感知信號過濾放大盒2連接。

在本實(shí)施例中，傳感器主體1可以設(shè)計(jì)為帶凸緣的圓柱體，傳感器主體1套裝在固定套件3中，并通過固定套件3與感知信號過濾放大盒2螺紋連接而與感知信號過濾放大盒2固定在一起。此外，整體式傳感器400是通過焊接把傳感器主體1和感知信號過濾放大盒2中的電子線路直接集成為一體，傳感器主體1和感知信號過濾放大盒2是整體包裝、裝配、應(yīng)用，在組裝、使用、壽命、精度、靈敏度、穩(wěn)定性等方面更加安全、簡捷、可靠，在實(shí)現(xiàn)感知信號零距離過濾放大提高精度和靈敏度、增加穩(wěn)定性等特性的前提下，還容易裝配，大大延長使用壽命。

進(jìn)一步地，傳感器主體1的直徑范圍為1～16mm，且其長度范圍為6～20mm，絕緣層11由氧化鋯陶瓷制備而成，其表面光潔度可達(dá)到▽9以上，隔熱效果在200℃以上，熱噴張系數(shù)接近于鋼，莫氏硬度達(dá)到8.5以上。

本發(fā)明實(shí)施例通過貫穿設(shè)置在動模模芯中且與定模模芯構(gòu)成檢測電容的兩極的傳感器主體，和用于對傳感器主體采集到的電容信號進(jìn)行過濾放大的感知信號過濾放大盒，來構(gòu)成注塑模具內(nèi)整體式傳感器，該整體式傳感器可以根據(jù)整個注塑成型過程中，不同階段下，檢測電容的電容信號的變化，來獲取型腔 內(nèi)熔體的狀態(tài)，檢測的熔體狀態(tài)信息連續(xù)、豐富。而且，該整體式傳感器將傳感器主體與感知信號過濾放大盒整合在一起，電容信號由傳感器主體零距離直接輸入到感知信號過濾放大盒中，大大提高了整體式傳感器感知信號的精度、靈敏度、穩(wěn)定性，此外，傳感器主體和感知信號過濾放大盒是整體包裝、裝配、應(yīng)用，在組裝、使用、壽命、精度、靈敏度、穩(wěn)定性等方面更加安全、簡捷、可靠，在實(shí)現(xiàn)感知信號零距離過濾放大提高精度和靈敏度、增加穩(wěn)定性等特性的前提下，還容易裝配，大大延長使用壽命。

上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。