[发明专利]一种自动控制热塑性物件之间熔合过程的方法

说明书

本发明涉及一种自动控制热塑性物件之间熔合过程的方法。

所谓电熔合接头(electro-fusion joint)(以下称为‘EF接头’)可以并且已经用于把一个物件与另一个物件作固定连接。用热塑性树脂制成的那些物件的例子包括水管、排水管以及煤气管。每个EF接头包括一个壳体以及嵌于其中的加热电线，该壳体也是用合适的热塑性树脂做成的。把电流供给加热电线，用来对热塑性接头和管子加热并使它们部分熔化，从而使它们互相连成一个整体。

现有技术的电熔合控制器(下面称为‘EF’控制器’)有一些适于对加热电线供电的控制方式。那些与EF接头的类型有关的控制方式存储在EF控制器的存储装置中。为自动控制熔合过程的电功率，将针对所用的EF接头选用最合适的控制方式。

然而，在加热电线(即电阻器)的电阻和温度系数方面，不同制造商的EF接头的电特性是互不相同的。一台EF控制器只能与一种类型的EF接头相匹配，因此，管道工由于必须备全各种各样的EF接头而受到经济损失。

因此，本发明的一个目的是对所有类型和每种类型中的各种热塑性管子和接头提供一种自动控制熔合过程的方法。

这里提供的方法包括如下的步骤：(1)响应于指示熔合过程开始的起始信号，把电流供给电阻器，该电阻器用作把热塑性树脂的相对并且互相紧密接触的表面层熔合在一起的加热器，当电功率增加到预定电平时，计算电阻器的电特性，还通过对电阻器作通-断控制，计算树脂的比热；(2)接着在一些相继的阶段内逐步地增加电功率，并且根据已在步骤(1)中测得的电特性和比热，而在每一阶段检测电特性的变化系数，并且对电阻器作进一步的通-断控制，在每一阶段检测比热的变化系数；以及(3)最后，当在步骤(2)中测得的比热的变化系数达到或小于一个预定值时，就停止增加电功率，但仍然继续通-断控制，直到比热本身等于或小于一个预定值时，才停止供给电功率。

步骤(3)可以这样来改变，当从所述步骤(3)的通-断控制开始经过一段时间后，就停止供给电功率，这里，这段时间是用在步骤(2)中测得的比热值计算得的。

按照本发明，根据在熔合过程的同时测得的电阻器的电特性以及树脂的物理性质，将为加热和部分熔化树脂物件的电功率确定一个最佳电平。这样，用包括任何种类树脂做的物件可以成功地和准确地熔合在一起。

在下述图中示出了本发明的一些实施例：

图1是对在实施例中把热塑性物件熔合在一起的熔合过程进行自动控制的控制图；

图2是实施例中的EF接头和EF控制器的前透视图；

图3是EF接头管套部分的剖面图；

图4是另一种EF接头的剖面图；

图5是可熔带子的前视图；以及

图6是另一种可熔带子的前视图。

把示于图2的EF接头和EF控制器用作自动控制热塑性物件熔合过程的实施例，并按示于图1的控制图来控制其熔合过程。T形EF接头1有三个管套部分3，热塑性树脂管子2的端部将在这些部分被固定地连接起来。从每个管套部分的端面向外伸出一对端部引线脚4。用参照号码5概括地表示的EF控制器有一块用来自动控制熔合过程的内置的CPU(即中央处理器)。由控制器伸出的控制电线7在其末端有一接头6与端部引线脚4紧配。由控制器引出的电缆9在其自由端有一个用以插入电源插座的插头8。控制器5进一步包括起动开关10、停止开关11和指示器12。

能把管子2固定在各自的管套部分3。EF接头1的每个管套3具有在其内嵌入了独立加热电线13的内表面。如图3所示，作为前面已经提到过的电阻器，每根加热电线13是由芯线和复以与EF接头1相同的热塑性材料的包层构成的。把加热电线13加以弯折，形成U形的端部并从该端部延伸出一对平行的脚。把弯折的导线13加以盘绕，嵌在管套部分3的内表面之内，并使脚的自由端固定于端部引线脚4。

EF控制器5的两个接头6与各自的端部引线脚4紧配。

在工作时，把EF控制器5的插头8插入电源插座，并把管子2的端部插入EF接头1的管套部分3。在把接头6接至由管套部分3伸出的端部引线脚4之后，就接通起动开关10以对EF接头1开始实施熔合过程的自动控制。

如图1所示，当起动按钮10接通后，就有一起始信号送至CPU，以开始控制过程。说得详细些，就是把某个起始强度的功率供给加热电线13，使它的温度由环境温度T1开始上升。CPU连续不断地检测电压和电流(即安培)并且计时。