PL249615B1 - Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego - Google Patents
Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowegoInfo
- Publication number
- PL249615B1 PL249615B1 PL442152A PL44215222A PL249615B1 PL 249615 B1 PL249615 B1 PL 249615B1 PL 442152 A PL442152 A PL 442152A PL 44215222 A PL44215222 A PL 44215222A PL 249615 B1 PL249615 B1 PL 249615B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- filament
- measuring
- electrodes
- positive
- positioning tube
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/80—Data acquisition or data processing
- B22F10/85—Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/221—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/228—Circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2605—Measuring capacitance
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego, znajdujący zastosowywanie w urządzeniach takich jak maszyny produkujące filament, drukarki 3D do wytwarzania addytywnego w tym drukarka 3D w technologii FFF, drukarka 3D drukująca płynną żywicą światłoutwardzalną, drukarka 3D drukująca betonem i innymi materiałami budowlanymi. Układ charakteryzuje się tym, że na rurce pozycjonującej (4), w której przemieszczany jest swobodnie filament (1), osaczone są elektrody dodatnie (5) i ujemne (6) co najmniej jednego kondensatora pomiarowego, przy czym każdy kondensator pomiarowy połączony jest z konwerterem pojemnościowo cyfrowym (7) ponadto kondensator pomiarowy i konwerter pojemnościowo cyfrowy (7) obudowane są ekranem elektromagnetycznym (11).
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego, znajdujący zastosowywanie w urządzeniach takich jak maszyny produkujące filament, drukarki 3D do wytwarzania addytywnego w tym drukarka 3D w technologii FFF, drukarka 3D drukująca płynną żywicą światłoutwardzalną, drukarka 3D drukująca betonem i innymi materiałami budowlanymi.
Układ kontroli filamentu znamy z opisu patentowego USA nr US10290091, ujawnia układ kontroli włókna, który gromadzi dane empiryczne dotyczące właściwości fizycznych i chemicznych włókna. Ilustrujące przykłady wykonania wymagają tylko jednej kamery wideo i dwóch luster do jednoczesnego obrazowania wszystkich zewnętrznych powierzchni jednego lub większej liczby włókien. Obrazy te można wykorzystać do analizy fizycznych właściwości żarnika. Ponadto ilustracyjne przykłady wykonania wymagają jedynie prostej sieci elektrycznej do zebrania danych empirycznych dotyczących przenikalności każdego segmentu włókna, co daje wgląd we właściwości chemiczne włókna. Na przykład, przykłady wykonania niniejszego wynalazku są szczególnie dobrze przystosowane do kontroli włókna termoplastycznego wzmocnionego włóknem, a zmiany liczby, dyspersji, zwilżania i długości włókien są widoczne w zmianach przenikalności.
Urządzenie do podawania filamentu wyposażone w pojemnościowy czujnik przemieszczenia filamentu do stosowania w systemie wytwarzania przyrostowego znamy z opisu patentowego USA nr US10421268, zawiera mechanizm napędowy i czujnik przemieszczenia. Mechanizm napędowy jest skonfigurowany do podawania filamentu wzdłuż ścieżki podawania. Czujnik przemieszczenia jest umieszczony w pobliżu ścieżki podawania i jest skonfigurowany do określania prędkości i kierunku, w którym włókno jest podawane wzdłuż ścieżki podawania w oparciu o co najmniej dwa pomiary pojemności, które zmieniają się w odpowiedzi na ruch włókna wzdłuż ścieżki podawania.
Istota układu według wynalazku polega na tym, że na rurce pozycjonującej, w której przemieszczany jest swobodnie filament, osadzone są elektrody dodatnie i ujemne co najmniej jednego kondensatora pomiarowego, przy czym każdy kondensator pomiarowy połączony jest z konwerterem pojemnościowo cyfrowym, a kondensator pomiarowy i konwerter pojemnościowo cyfrowy obudowane są ekranem elektromagnetycznym, przy czym elektrody dodatnie i ujemne co najmniej dwóch kondensatorów pomiarowych są obrócone względem siebie o zadany kąt względem osi symetrii filamentu.
Korzystnie, elektrody dodatnie i ujemne co najmniej dwóch kondensatorów pomiarowych są rozmieszczone równolegle względem siebie, przy czym elektrody dodatnie są obrócone o kąt 180 stopni względem odpowiednich elektrod ujemnych stanowiących kondensator pomiarowy, a każdej elektrodzie przypisana jest określona szerokość kątowa rurki pozycjonującej.
Korzystnie, elektrody dodatnie i ujemne co najmniej dwóch kondensatorów pomiarowych są rozmieszczone równolegle i na przemian wzdłuż osi filamentu (1).
Korzystnie, elektrody dodatnie i ujemne wykonane są z przewodzącej rurki podzielonej na parzystą ilość elektrod oddzielnych od siebie szczelinami umieszczonymi symetrycznie i równolegle do osi wzdłużnej filamentu.
Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej filamentu dla urządzeń wytwarzania przyrostowego według wynalazku, umożliwia w prosty sposób na wieloosiowy pomiar względnej przenikalności dielektrycznej materiału. Ze względu na wewnętrzną szczelność układu możliwe jest wprowadzenie filamentu lub proszku, granulatu, materiału w stanie ciekłym, lub w stanie gazowym, i wykonanie pomiaru w czasie rzeczywistym w trakcie ruchu materiału przez układ. Przy jednoczesnym zewnętrznym rejestrowaniu położenia filamentu w układzie za pomocą enkodera możliwe jest przypisanie wartości względnej przenikalności dielektrycznej do konkretnego fragmentu materiału wytwórczego, takiego jak filament, i korekcję parametrów wytwarzania, takich jak ilość podawanego materiału, szybkość ekstruzji czy wysokość warstwy, pozwalając na nadzór i poprawę jakości wytwarzanych obiektów. Pomiar ten pozwala również określić własności materiału takie jak średnica, krągłość, zawilgocenie, porowatość, oraz typ i skład. Ponadto owalny układ elektrod pomiarowych pozwala uzyskać wysoką dokładność pomiaru, a otoczenie układu pomiarowego ekranem elektrycznym redukuje wpływ zewnętrznych zakłóceń. Przy wielokondensatorowym pomiarze użycie multipleksera wielokanałowego pozwala zredukować ilość przetworników pojemnościowo cyfrowych, a dodatkowe ułożenie elektrod na tym samym fragmencie filamentu pozwala na zredukowanie długości urządzenia. Układ ten na podstawie pomiaru pojemności w czasie rzeczywistym wyznacza względną przenikalność dielektryczną materiału używanego w urządzeniach do wytwarzania addytywnego.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej filamentu, fig. 2 - układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej filamentu z dwoma kondensatorami, fig. 3 - układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej filamentu z multiplekserem wielokanałowym, fig. 4 przekrój poprzeczny kondensatora dwuelektrodowego osadzonego na rurce pozycjonującej, fig. 5 przekrój poprzeczny kondensatora czteroelektrodowego osadzonego na rurce pozycjonującej, fig. 6 przekrój poprzeczny kondensatora dwuelektrodowego osadzonego na wewnętrznej powierzchni rurki pozycjonującej, a fig. 7 - przekrój poprzeczny kondensatora dwuelektrodowego osadzonego na wewnętrznej powierzchni rurki pozycjonującej z nieprzewodzącą warstwą ochronną o niskim współczynniku tarcia.
Przykład 1
Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego zawiera rurkę pozycjonującą wejściową 2, rurkę pozycjonującą 4 i rurką pozycjonującą wyjściową 3, przez które przemieszczany jest swobodnie filament 1. Na zewnętrznej powierzchni rurki pozycjonującej 4 osadzone są elektrody dodatnia 5 i ujemna 6 jednego kondensatora pomiarowego, kondensator pomiarowy połączony jest z konwerterem pojemnościowo cyfrowym 7. Rurka pozycjonująca 4, elektrody dodatnia 5 i ujemna 6, oraz konwerter pojemnościowo cyfrowy 7 obudowane są ekranem elektromagnetycznym 11. Konwerter pojemnościowo cyfrowy 7 połączony jest z mikrokontrolerem 12, do którego podłączone są interfejs użytkownika 14 i drukarka 3D do wytwarzania addytywnego 16. Elektrody dodatnia 5 i ujemna 6 wykonane są z przewodzącej rurki podzielonej na dwie części oddzielone od siebie szczelinami umieszczonymi symetrycznie i równolegle do osi wzdłużnej filamentu 1.
P rzy kła d 2
Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że na rurce pozycjonującą 4 osaczone są dwie elektrody dodatnie 5, 8 i dwie elektrody ujemne 6, 9 dwóch kondensatorów pomiarowych, przy czym każdy kondensator pomiarowy połączony jest z konwerterem pojemnościowo cyfrowym 7, 10. Oba konwertery pojemnościowo cyfrowy 7, 10 połączone są z mikrokontrolerem 12, do którego podłączony jest interfejs użytkownika 14 i maszyna produkująca filament 15.
P rzy kła d 3
Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego wykonany jak w przykładzie drugim z tą różnicą, że dwie elektrody dodatnie 5, 8 i dwie elektrody ujemne 6, 9 dwóch kondensatorów pomiarowych połączone są przez multiplekser wielokanałowy 13 z pierwszym konwerterem pojemnościowo cyfrowym 7, zaś pierwszy konwerter pojemnościowo cyfrowy 7 połączony jest połączony jest z mikrokontrolerem 12, do którego podłączony jest interfejs użytkownika 14 i drukarka 3D typu FFF 17.
P rzy kła d 4
Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego wykonany jak w przykładach od pierwszego do trzeciego z tą różnicą, że ma dwie elektrody dodatnie 5, 8 i dwie elektrody ujemne 6, 9 wykonane z przewodzącej rurki podzielonej na parzystą ilość elektrod 5, 8, 6, 9 oddzielonych od siebie szczelinami umieszczonymi symetrycznie i równolegle do osi wzdłużnej filamentu 1.
P rzy kła d 5
Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego wykonany jak w przykładach od pierwszego do trzeciego z tą różnicą, że elektrody dodatnie 5, 8 i ujemne 6, 9 umieszczone są na wewnętrznej powierzchni rurki pozycjonującej 4. Elektrody dodatnie 5, 8 i ujemne 6, 9 pokryte są nieprzewodzącą warstwą ochronną 18 o niskim współczynniku tarcia.
Elektrody dodatnie 5, 8 i ujemne 6, 9 kondensatorów pomiarowych są rozmieszczone równolegle i na przemian wzdłuż osi filamentu 1 i mogą być obrócone względem siebie o zadany kąt względem osi symetrii filamentu 1, jak również elektrody dodatnie 5, 8 i ujemne 6, 9 kondensatorów pomiarowych są rozmieszczone równolegle względem siebie, przy czym elektrody dodatnie 5, 8 są obrócone o kąt 180 stopni względem odpowiednich elektrod ujemnych 6, 9 stanowiących kondensator pomiarowy, a każdej elektrodzie 5, 6, 8, 9 przypisana jest określona szerokość kątowa rurki pozycjonującej 4.
Do układu pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej filamentu fig. 2 wprowadzany jest filament 1 przez rurkę pozycjonującą wejściową 2 i wyprowadzany jest przez rurkę pozycjonującą wyjściową 3. Filament 1 porusza się swobodnie w rurce pozycjonującej 4 poprzez układ. Pierwsza elektroda dodatnia 5 i pierwsza elektroda ujemna 6 umiejscowione są wokół rurki pozycjonującej 4 blisko rurki pozycjonującej wejściowej 2 i tworzą pierwszy kondensator pomiarowy, którego pojemność wyznaczana jest przez pierwszy konwerter pojemnościowo cyfrowy 7. Druga elektroda dodatnia 8 i druga elektroda ujemna 9 umiejscowione są wokół rurki pozycjonującej 4 blisko rurki pozycjonującej wyjściowej 3 i tworzą drugi kondensator pomiarowy, którego pojemność wyznaczana jest przez drugi konwerter pojemnościowo cyfrowy 10. Pomiary przeprowadzane są w środowisku otoczonym ekranem elektromagnetycznym 11 redukującym zewnętrzne zakłócenia. Pozycja elektrod pierwszego kondensatora pomiarowego jest obrócona o 90 stopni wobec osi symetrii filamentu 1 względem elektrod drugiego kondensatora pomiarowego. W przypadku asymetrii filamentu 1, czyli faktu że jego obwód nie jest okręgiem, lub obecności defektów, pojemność zmierzona na kondensatorach pomiarowych pierwszym i drugim będzie różna. Efekt ten pozwala na śledzenie krągłości filamentu 1 i jego defektów. Dodatkowo mierząc ruch wzdłużny filamentu 1, oraz jego średnicę i krągłość przez zewnętrzne układy, pomiar pierwszego i drugiego konwertera pojemnościowo cyfrowego 7, 10 pozwala na określenie przenikalności dielektrycznej filamentu 1 dla różnych jego fragmentów wraz z wprowadzeniem poprawki na jego kształt i pozwala zauważyć nieregularności wywołane wewnętrznymi i zewnętrznymi defektami filamentu 1. Ilość kondensatorów pomiarowych stworzonych za pomocą elektrod podobnych do pierwszej dodatniej i ujemnej elektrody 5, 6 tworzących pierwszy kondensator pomiarowy wynosi od 1 fig. 1, fig. 4 do maksymalnie 180. Pojemność powstałych kondensatorów jest wtedy mierzona w osiach przypisanych do kąta obrotu względem osi symetrii filamentu 1 oddalonych względem siebie o równą odległość kątową, a sumując wszystkie te kąty otrzymuje się 180 stopni. W wypadku 180 kondensatorów ta odległość kątowa między kondensatorami to jeden stopień. Pierwszy i każdy kolejny kondensator pomiarowy może być umiejscowiony na tym samym fragmencie filamentu 1 fig. 5, czyli może zaczynać się w wybranym fragmencie filamentu 1 i kończyć się w innym wybranym fragmencie filamentu 1. Wówczas jedna taka para elektrod pomiarowych zajmuje tylko mały fragment szerokości kątowej obwodu filamentu 1 i ma małą powierzchnię. Ponadto elektrody pomiarowe zastosowane w układzie pomiarowym mogą być multipleksowane do jednego lub wielu maksymalnie 180 konwerterów pojemnościowo cyfrowych fig. 3. Elektrody dodatnie 5, 8 i ujemne 6, 9 mogą znajdować się wewnątrz rurki pomiarowej 4. Wówczas elektrody dodatnie 5, 8 i ujemne 6, 9 są pokryte nieprzewodzącą warstwą ochronną 18 o niskim współczynniku tarcia, na przykład z napylonego tworzywa sztucznego. W przypadku użycia multipleksera wielokanałowego 13 układ może mieć nieparzystą sumę elektrod dodatnich 5, 8 i ujemnych 6, 9. Mierzona jest wówczas pojemność pomiędzy dowolnymi dwoma okładkami kondensatora, gdzie każda jest złożona z pojedynczej lub większej ilości elektrod dodatnich 5, 8 i ujemnych 6, 9 podłączonych przez multiplekser wielokanałowy 13 do konwertera pojemnościowo cyfrowego 7.
Wykaz oznaczeń na rysunku:
1. filament,
2. rurka pozycjonującą wejściowa,
3. rurka pozycjonującą wyjściowa,
4. rurka pozycjonująca,
5. elektroda dodatnia,
6. elektroda ujemna,
7. konwerter pojemnościowo cyfrowy,
8. elektroda dodatnia,
9. elektroda ujemna,
10. konwerter pojemności owo cyfrowy,
11. ekran elektromagnetyczny,
12. mikrokontroler,
13. multiplekser wielokanałowy,
14. interfejs użytkownika,
15. maszyna produkująca filament,
16. drukarka 3D do wytwarzania addytywnego,
17. drukarka 3D typu FFF,
18. nieprzewodząca warstwa ochronna.
Claims (4)
1. Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego zawierający rurkę pozycjonującą wejściową, rurkę pozycjonującą i rurkę pozycjonującą wyjściową, przez które przemieszczany jest filament, znamienny tym, że na rurce pozycjonującej (4), w której przemieszczany jest swobodnie filament (1), osadzone są elektrody dodatnie (5, 8) i ujemne (6, 9) co najmniej jednego kondensatora pomiarowego, przy czym każdy kondensator pomiarowy połączony jest z konwerterem pojemnościowo cyfrowym (7, 10), a kondensator pomiarowy i konwerter pojemnościowo cyfrowy (7, 10) obudowane są ekranem elektromagnetycznym (11), przy czym elektrody dodatnie (5, 8) i ujemne (6, 9) co najmniej dwóch kondensatorów pomiarowych są obrócone względem siebie o zadany kąt względem osi symetrii filamentu (1).
2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że elektrody dodatnie (5, 8) i ujemne (6, 9) co najmniej dwóch kondensatorów pomiarowych są rozmieszczone równolegle względem siebie, przy czym elektrody dodatnie (5, 8) są obrócone o kąt 180 stopni względem odpowiednich elektrod ujemnych (6, 9) stanowiących kondensator pomiarowy, a każdej elektrodzie (5, 6, 8, 9) przypisana jest określona szerokość kątowa rurki pozycjonującej (4).
3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że elektrody dodatnie (5, 8) i ujemne (6, 9) co najmniej dwóch kondensatorów pomiarowych są rozmieszczone równolegle i na przemian wzdłuż osi filamentu (1).
4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że elektrody dodatnie (5, 8) i ujemne (6, 9) wykonane są z przewodzącej rurki podzielonej na parzystą ilość elektrod (5, 8, 6, 9) oddzielnych od siebie szczelinami umieszczonymi symetrycznie i równolegle do osi wzdłużnej filamentu (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442152A PL249615B1 (pl) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442152A PL249615B1 (pl) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442152A1 PL442152A1 (pl) | 2024-03-04 |
| PL249615B1 true PL249615B1 (pl) | 2026-05-25 |
Family
ID=90106990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442152A PL249615B1 (pl) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Układ do pomiaru względnej przenikalności dielektrycznej materiału stosowanego w urządzeniu wytwarzania przyrostowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL249615B1 (pl) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110199104A1 (en) * | 2010-02-16 | 2011-08-18 | Stratasys, Inc. | Capacitive detector for use in extrusion-based digital manufacturing systems |
| US20170136707A1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-18 | Stratasys, Inc. | Filament feeding device having a capacitive filament displacement sensor for use in additive manufacturing system |
| US10290091B1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-05-14 | Arevo, Inc. | Filament inspection system |
| US20200009853A1 (en) * | 2016-10-11 | 2020-01-09 | Lawrence Livermore National Security, Llc | In situ monitoring of direct ink write process using electromagnetic resonant coupling |
-
2022
- 2022-08-31 PL PL442152A patent/PL249615B1/pl unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110199104A1 (en) * | 2010-02-16 | 2011-08-18 | Stratasys, Inc. | Capacitive detector for use in extrusion-based digital manufacturing systems |
| US20170136707A1 (en) * | 2015-11-18 | 2017-05-18 | Stratasys, Inc. | Filament feeding device having a capacitive filament displacement sensor for use in additive manufacturing system |
| US20200009853A1 (en) * | 2016-10-11 | 2020-01-09 | Lawrence Livermore National Security, Llc | In situ monitoring of direct ink write process using electromagnetic resonant coupling |
| US10290091B1 (en) * | 2018-07-06 | 2019-05-14 | Arevo, Inc. | Filament inspection system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442152A1 (pl) | 2024-03-04 |