一種流涎法塑膜製備過程中厚度在線檢測傳感器的製作方法

2023-05-25 02:27:11 2

專利名稱：一種流涎法塑膜製備過程中厚度在線檢測傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業產品加工生產過程中的在線檢測技術領域，具體涉及應用流 涎法生產塑膜過程中的厚度在線檢測技術領域，特別涉及一種流涎法塑膜製備過程中厚度 在線檢測傳感器。
技術背景流涎法塑膜生產過程中，厚度控制是一個重要環節。塑膜的產品規格以其厚度為 依據。在批量生產過程中要求一批產品塑膜厚度處於同一個產品規格範圍內。塑膜配料 從流涎口流出，要經過溶劑自然揮發烘乾等過程。在生產過程中，塑膜的厚度在不斷變化， 下帶時的塑膜厚度不僅與塑膜的配料有關，而且與流涎過程中的工藝參數有關。國內流涎 法塑膜生產線上的厚度檢測控制通過兩種方法完成，一種方法是以下帶時產品的厚度為依 據來調整生產過程中的參數，另一種方法是通過長期積累的經驗，從流涎口及鋼帶後轂處 塑膜的厚度經驗地判斷產品的厚度合格與否，對產品的質量控制帶有明顯的滯後性和經驗 性。塑膜配料從流涎口流出到產品下鋼帶的時間有三四小時到二十四小時以上不等，若下 帶時產品厚度不符合要求再調整工藝參數，生產效率低並且會造成生產原材料的浪費，增 加生產成本。從流涎口流出的塑膜配料是一個半透明的粘稠狀物體，要測量其厚度不能用 接觸式測量方法。另外塑膜從流涎口中流出後依附於鋼帶之上以一定的速度向前運動，運 動速度的大小與所生產塑膜的規格有關。從整個塑膜生產流程來看，塑膜配料從流涎口流 出處於整個生產過程的中間環節。以流涎口處的塑膜厚度為依據，不僅可以研究它與流涎 過程中的工藝參數之間的關係，而且可以做出產品是否合格的判斷。研究流涎過程中塑膜 厚度的測量方法對塑膜生產的質量控制和優化塑膜生產工藝具有重大意義
實用新型內容
本實用新型要提供的一種流涎法塑膜生產過程中使用的厚度傳感器，以克服現有 技術存在的無法提供流涎法塑膜生產過程中厚度的問題。為克服現有技術存在的問題，本實用新型提供的技術方案是一種流涎法塑膜制 備過程中使用的厚度傳感器，包括雷射束髮射模塊、光束接收模塊和處理模塊，所述光束接 收模塊位於光束髮射模塊發出光路的反射光路上；所述雷射束髮射模塊包括雷射二極體和 準直透鏡組，所述光束接收模塊包括接收透鏡組和光斑位置探測器，處理模塊分別與雷射 二極體和光斑位置探測器電連接。上述準直透鏡組包括第一準直透鏡組和第二準直透鏡組，所述接收透鏡組包括第 一透鏡組和第二透鏡組。上述光斑位置檢測器是PSD或CXD光敏傳感器。本實用新型中的厚度傳感器是一個光學三角法厚度傳感器件，它用一束雷射在塑 膜上下表面的反射光束作為測量光束，直接獲得塑膜厚度測量結果。本實用新型所使用的 測量光束是一束準直雷射束在塑膜上下表面的反射光束，這兩個光束在鋼帶上投影的位置基本重合，光斑位置探測器上同時檢測到的是兩個光斑的位置，這樣保證從塑膜上表面記 錄的光路與其下表面記錄的光路是同一時刻，通過解算兩個三角光路的幾何關係可以準確 地獲得塑膜厚度。本實用新型使用一條出射光束形成兩個三角法位移測量光路，一個測鋼 帶表面位置，一個測塑膜表面位置，通過兩個位移量的差值獲取塑膜厚度的方法，測量數據 誤差小。同時解決了使用雙位移傳感器進行類似測量過程中塑膜上下表面的雷射光斑不能 隨時保持對準的問題。由於測量鋼帶表面光路有一部分通過塑膜內部，其光路幾何關係結 算與塑膜折射率有關。塑膜折射率對測量厚度的影響通過標定方法進行校正。塑膜從粘稠 狀到完全固化過程中其折射率的變化對塑膜厚度測量結果的影響可以忽略不計。本實用新 型可適用於透明或半透明物體厚度的測量。

圖1是本實用新型的結構示意圖。附圖標記說明如下1-雷射二極體，2-第一準直透鏡組，3-鋼帶，4-塑膜，5-出射光束，6-測量光束， 7-第一透鏡組，8-光斑位置探測器，9-控制及採集單元，10-第二準直透鏡組，11-第二透鏡組。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型進行詳細地說明。參見圖1。一種流涎法塑膜製備過程中使用的厚度傳感器，包括雷射束髮射模塊、 光束接收模塊和處理模塊9，所說的光束接收模塊位於光束髮射模塊發出光路的反射光路 上。所說的雷射束髮射模塊包括雷射二極體1和準直透鏡組，準直透鏡組由第一準直透鏡 組2和第二準直透鏡組10構成；所說的光束接收模塊包括接收透鏡組和光斑位置探測器 8，接收透鏡組由第一透鏡組7和第二透鏡組11構成，這裡的光斑位置探測器8是CXD光敏 傳感器。所說的處理模塊9分別與雷射二極體1和光斑位置探測器8電連接。所說處理單元9是基於DSP和FPGA的硬體電路及傳感器運行控制，包括數據解算 數據通信等算法程序，可以對雷射束光強進行調整並完成數據採集功能。使用中，傳感器的採樣頻率及單點採集發送的數據大小可以根據鋼帶向前的速度 進行設置。採用滑軌等精密運動機械系統帶動傳感器件在塑膜寬度200 600mm範圍內來 回運動，在塑膜寬度範圍內，數據的採樣點的個數可以根據產品規格及檢測要求進行設置。 在實際測量過程中，機械裝置帶動位移傳感器件在採樣位置點之間做快速的運動，在採樣 時相對靜止。傳感器數據通過傳感器通信接口發送到計算機進行相應地處理。
權利要求1.一種流涎法塑膜製備過程中厚度在線檢測傳感器，其特徵在於包括雷射束髮射模 塊、光束接收模塊和處理模塊(9)，所述光束接收模塊位於光束髮射模塊發出光路的反射光 路上；所述雷射束髮射模塊包括雷射二極體(1)和準直透鏡組，所述光束接收模塊包括接 收透鏡組和光斑位置探測器(8)，處理模塊(9)分別與雷射二極體(1)和光斑位置探測器 (8)電連接。
2.根據權利要求1所述的流涎法塑膜製備過程中厚度在線檢測傳感器，其特徵在於 所述準直透鏡組包括第一準直透鏡組( 和第二準直透鏡組(10)，所述接收透鏡組包括第 一透鏡組(7)和第二透鏡組(11)。
3.根據權利要求1所述的流涎法塑膜製備過程中厚度在線檢測傳感器，其特徵在於 所述光斑位置檢測器(8)是PSD或CCD光敏傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種流涎法塑膜製備過程中厚度在線檢測傳感器。本實用新型為克服現有技術存在的無法提供流涎法塑膜生產過程中厚度的問題。提供一種流涎法塑膜製備過程中使用的厚度傳感器，包括雷射束髮射模塊、光束接收模塊和處理模塊，所述光束接收模塊位於光束髮射模塊發出光路的反射光路上；所述雷射束髮射模塊包括雷射二極體和準直透鏡組，所述光束接收模塊包括接收透鏡組和光斑位置探測器，處理模塊分別與雷射二極體和光斑位置探測器電連接。本實用新型中的厚度傳感器是一個光學三角法厚度傳感器件，通過解算兩個三角光路的幾何關係可以準確地獲得塑膜厚度，同時本實用新型可適用於透明或半透明物體厚度的測量。
文檔編號G01B11/06GK201816214SQ201020182418
公開日2011年5月4日 申請日期2010年4月30日 優先權日2010年4月30日
發明者於洵, 尚小燕, 張維光, 韓軍 申請人:西安工業大學