平板玻璃在線掃描厚度測量裝置的製作方法

2023-05-10 06:57:41 1

專利名稱：平板玻璃在線掃描厚度測量裝置的製作方法
技術領域：
一種平板玻璃在線掃描厚度測量裝置，屬於物理領域，涉及一種以採用同位素粒子輻射為特徵的計量設備，用於計量厚度，由檢測裝置、機械傳動裝置和控制處理裝置等部分組成。
平板玻璃的厚度均勻與否及是否符合生產規格的要求直接影響著玻璃成品的質量。目前，由於平板玻璃的寬度已達3米左右，而現有的測厚方式只是在玻璃板的某個部位進行定點測量，不能全面客觀地反映玻璃板的實際厚度參數，不能為生產控制提供可靠的控制參數。因此需要能夠對玻璃板進行橫向多點掃描測厚。以反映玻璃板的實際厚度參數，若採用目前常規的放射性同位素源發射出的射線或激發靶材產生的X射線穿過玻璃後的強度變化與材料的厚度有一定的定量關係這一原理來測量平板玻璃的多點厚度，出於測量精度的考慮，要求位於玻璃板面上下兩側的探測器和同位素源在掃描測量過程中保持高度同步，就需要設計製作高精度、大跨度、適應現場惡劣環境且耐久的O型掃描架，這在技術上較難實現。若使同位素源和探測器位於平板玻璃的一側，並同步移動測量，則可使測量精度得到保證。本實用新型的目的是解決平板玻璃生產中在線橫向掃描多點厚度測量問題。
本實用新型的檢測裝置由測量小車1、同位素源2、屏蔽源罐3、源罐支承筒體4、冷卻水套22、冷卻水套22的進水口24和出水口23，檢測器25等組成，其中的同位素源2採用低能γ光子同位素源241Am。屏蔽源罐外殼為耐熱鋼，內為鉛套，屏蔽源罐3套在同位素源2的外面，以防止無效的有害射線。源罐支承筒體4使同位素源2及屏蔽源罐3固定在測量小車1上，冷卻水套22與源罐支承筒體4間的夾角θ在10°～40°間可調。機械傳動裝置由高度可調的測量小車1的支承輪6和21，測量小車1的運行導軌7、橫向掃描架8、校正標樣架9、傳動齒輪12和17，傳動連接鏈13等組成。其中橫向掃描架8的寬度為400mm，跨度為4000mm，校正標樣架9上水平放置供本實用新型進行自動校正用的標準平板玻璃。傳動連接鏈13與傳動齒輪12和17緊密咬合，並與測量小車1相連，可帶動其在橫向掃描架8上運行。控制處理裝置由無接觸開關5、行程開關10、行程開關11、行程開關19、行程開關20、隨動連接電纜14、微機化二次儀表15、減速器16、傳動電機18等組成。其中微機化二次儀表15由輸入輸出裝置26、微機27、鍵盤28、顯示器29、記錄裝置30等組成。
本實用新型的檢測原理是同位素源2發出的γ射線垂直向下投射到運行著的平板玻璃上，利用反散射γ射線的強度和散射體平板玻璃的厚度有一定的定量關係來測量平板玻璃的厚度。通過被測的平板玻璃反向折回的反散射線到達檢測器25內的閃爍體NaI(T1)晶體上，此NaI(T1)晶體與檢測器25內的光電倍增管緊密耦合在一起。通過閃爍體轉換得到的光子打在光電倍增管的光陰極上，光子從光陰極上打出電子，電子在光電倍增管高壓所形成的電場中由陰極經各打拿極跑到陽極，從而形成電流，該電流在光電倍增管負載上轉換成電脈衝信號，通過隨動連接電纜14輸入微機化二次儀表15，並經輸入輸出裝置26送入微機27進行處理，經處理得到的被測平板玻璃的厚度值通過顯示器29和記錄裝置30給出。
本實用新型工作時，在微機27的控制下經傳動電機18，減速器16，傳動齒輪17和12及傳動連接鏈13的作用，使測量小車1在橫向掃描架8上移動，測量小車1的移動是由高度可調的測量小車1的支承輪6和21在測量小車1的運行導軌7上滾動來實現的，隨著測量小車1的往復移動，本實用新型進行在線掃描測厚。在線測量時，在微機27的控制下，測量小車1在行程開關20和無接觸開關5之間運行，實現對平板玻璃的掃描測厚，在微機27的控制下，通過檢查無接觸開關5和行程開關10狀態實現測量小車1定時移動並停留在放有標準玻璃的校正標樣架9的上方，進行自動校正，校正完畢後測量小車1自動返回實測的平板玻璃上方，重新開始在線自動往返掃描測量。
本實用新型工作時，在微機27的控制下，通過檢查行程開關11和19的狀態可對測量小車1的掃描越限進行報警。本實用新型通過微機27的處理還具有玻璃斷板報警功能。在微機27的控制下測量小車1還可停留在被測平板玻璃上方任意位置進行定點測量。
本實用新型的初始工作狀態由鍵盤29設置。
為使檢測器25能在測量現場的高溫環境下正常工作，在檢測器25的外部包有冷卻水套22，其上有進水口24和出水口23，通過冷卻水的循環作用使得檢測器25能適應低於600℃的高溫工作環境。
本實用新型由於採用γ反散射法進行測厚，因此具有檢測源(如同位素源2)和檢測器(如檢測器25)位於被測體同側的優點，因此可應用於如浮法玻璃生產的在線多點掃描測厚這類透射法不能應用或很難應用的場合。
本實用新型的結構緊湊合理，操作簡便，測厚範圍可達1～20mm之間，測量靈敏度可達0.01mm，測量速度快，測量值數字顯示並列印，可打出測量時間、測量位置、厚度值等參數，並具有自動校正功能，使得本實用新型的測量穩定可靠。由於採用了低能光子源，所以防護容易，測量現場安全，還可在高溫、多粉塵的環境下工作。
本實用新型為玻璃生產的在線多點掃描測厚及玻璃的成型質量控制提供了穩定可靠的檢測裝置。
本實用新型還可用於其它材料的厚度和密度測量。
權利要求1.一種平板玻璃在線掃描厚度測量裝置，由檢測裝置、機械傳動裝置和控制處理裝置等部分組成，主要用於平板玻璃的在線掃描測厚，其特徵是在控制處理裝置的控制及傳動裝置的作用下通過檢測裝置實現對平板玻璃的在線掃描測厚。
2.根據權利要求1所述的平板玻璃在線掃描厚度測量裝置，其特徵在於同位素源和檢測器均位於被測體的同側，採用γ反散射法進行厚度測量。
3.根據權利要求1所述的平板玻璃在線掃描測量厚度裝置，其特徵在於掃描測量是由測量小車在橫向掃描架上往返移動來實現的。
4.根據權利要求1所述的平板玻璃在線掃描厚度測量裝置，其特徵在於可定時離線進行自動校正。
5.根據權利要求1所述的平板玻璃在線掃描厚度測量裝置，其特徵在於測厚範圍為1～20mm，測量靈敏度為0.01mm。
專利摘要一種平板玻璃在線掃描厚度測量裝置，利用γ射線的反散射射線強度和散射體的厚度有一定的定量關係對被測體進行厚度測量。本裝置的同位素源和檢測器位於被測體的同側，並在微機的控制下在大跨度的掃描架上對玻璃厚度進行多點自動掃描測量。本裝置的測厚範圍為1～20mm，並可顯示和列印記錄多種測量參數，測量靈敏度為0.01mm。本裝置具有抗幹擾能力強、使用穩定可靠及操作簡便等優點。
文檔編號G01B15/02GK2105668SQ90221818
公開日1992年5月27日 申請日期1990年10月13日 優先權日1990年10月13日
發明者彭嗣明, 李顯佑, 周澤善, 於海, 楊京亭 申請人:中國建築材料科學研究院