航空复合材料加工用装载廉金属热电偶可视化管理浅谈论文_王丽美, 张博

摘要：装载廉金属热电偶是航空复合材料固化成型常用的温度传感器，为复合材料成型时的物理化学反应过程提供实时监控及理论数据，但廉金属热电偶的使用次数或使用周期监控管理一直是航空复合材料行业质量管理的一项重要议题。

关键词：复合材料、廉金属热电偶、使用次数、可视化管理

引言

热固性树脂基复合材料以其质轻高强、可设计性好、便于整体成型等一系列优点在航空航天领域得到了极为广泛的应用。树脂基复合材料是十分理想的航空结构材料，先进复合材料的用量已成为衡量航空发展水平的重要标志之一。

固化阶段是决定复合材料产品性能的关键环节。热固性树脂基复合材料的固化过程是一个物理化学反应相互作用的过程，期间伴随着复杂的化学反应和能量交换。热电偶是复合材料固化成型过程中最常用的传感器之一，热电偶具有结构简单、制造方便、测量范围广、准确度高、惯性小和输出信号便于远传等优点。

1　概述

在复合材料固化过程中，处于热场中的热电偶，处于温度梯度场中的热电偶那部分长度内（热电偶的热电势正是这部分电极的贡献），在不同位置上将发生不均衡的物理冶金过程和化学反应，因而在热点集中导致化学成分、纤维组织以及物理状态的不均匀，使热电极的热电特性发生变化。这些变化使热电势的读数随时间逐渐飘移，或出现不可捉摸的变化。按照某民机产品的技术文件要求，用于复合材料成型时使用的装载廉金属热电偶除需要进行检定/校准外，应从第一次使用时不超过3个月，或使用次数不超过30次。

2　管理流程的建立

热电偶使用次数管理问题一直是影响着复合材料制件制造过程符合性的重要问题之一，有效控制热电偶的使用次数，保证热电偶测量结果的准确性，对复合材料制件成型过程尤为重要。

梳理复合材料制造过程相关信息，优化并完善热电偶管理流程，复合材料加工用装载廉金属热电偶管理流程参见下图：

图1 热电偶管理流程

3　可视化管理工作的开发

热电偶可视化管理依托于EXCEL服务器，下图分别为服务器窗口界面及热电偶使用情况浏览表，用户可通过服务器客户端进入，选择热电偶管理模块，通过使用情况浏览表总览热电偶使用信息。若单独选择某一编号的热电偶，可以查看该热电偶具体的使用情况信息（如所用项目、具体时间以及相关的进罐信息单编号），如图3所示。如果继续选择该热电偶的相关进罐信息单，可以交叉查阅某一图号的产品的固化日期，以及当次固化过程所用全部热

　图3　热电偶使用记录表 图4　热电偶进罐记录表

4　结论：

航空复合材料加工用装载热电偶的可视化管理是有效监控复合材料成型过程符合性的重要保证。装载廉金属热电偶管理流程的完善及可视化促进航空复合材料加工过程管理数据交叉检索，实现管理的可视化及信息化。

参考文献

[1]唐军.工作用廉金属热电偶测量不确定度的评定[J].热工业，2018，38:88

[2]吕伟，谢静.校准工作用廉金属热电偶遇到的问题及应对方法探讨[会议论文].2012

论文作者:王丽美, 张博

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第6期

论文发表时间:2020/5/9