一種玻璃真空度在線檢測裝置製造方法
2023-07-28 11:45:21 3
一種玻璃真空度在線檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種玻璃真空度在線檢測裝置，其包括超聲波發射傳感器、超聲波接收傳感器、信號發射單元、信號接收單元、信號處理單元、人機互動單元、快速連接工裝；所述信號發射單元包括信號源、信號調製、單片機控制接口以及高壓驅動；所述信號接收單元包括前置放大、增益控制、高通濾波以及單片機接口。本實用新型採用超聲波信號的高頻傳播特性，以及超聲波在不同介質中傳播能量衰減的情況進行定量分析，解決了真空玻璃真空度的快速檢測問題；通過機械設計，採用光電傳感器和氣動元件將測試探頭(超聲發射傳感器、超聲波接收傳感器)與試件快速連，實現了測試過程自動化問題。本實用新型可實現在線檢測，便於嵌入到生產線實現在線檢測。
【專利說明】一種玻璃真空度在線檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及真空裝置的真空度檢測領域，具體涉及一種玻璃真空度在線檢測
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【背景技術】
[0002]近些年來，真空玻璃作為一種新一代節能環保產品行業發展迅速，其優良的透光、隔熱、隔聲及保溫性能得到了眾多商家的追捧，發展前景不容置疑。我國在該行業有重大突破，處於世界先進水平。
[0003]真空玻璃優良性能主要取決於兩片玻璃之間的真空層，要保證真空玻璃性能完全發揮，其真空度至少應保證在1Pa以下，所以一旦真空層真空度衰變或損失，那麼真空玻璃的性能將大大受到影響甚至完全失去其功能，因此真空玻璃得在線檢測尤為重要。
[0004]傳統的真空玻璃檢測方法有熱傳導法、光彈法等，這些檢測方式雖能檢測玻璃真空度但都具有一定的缺陷。熱傳導法檢測的精密度比較高，但耗時長；光彈法雖然檢測速度較快，但是精密度有較差；更為重要的是傳統檢測手段均是檢測人將樣品送到實驗室檢測，費人、費力，不易工業快速生產，嚴重影響行業的發展。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題是如何克服現有技術存在的不足，提供一種玻璃真空度在線檢測裝置。它具有檢測快速、精密度高、能夠實現在線檢測，實現測試過程自動化，省時省力。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種玻璃真空度在線檢測裝置，其包括超聲波發射傳感器、超聲波接收傳感器、信號發射單元、信號接收單元、信號處理單元、人機互動單元、快速連接工裝；所述人機互動單元與信號處理單元相連，信號處理單元與信號接收單元、信號發射單元連接，信號接收單元上接超聲波接收傳感器下接信號處理單元，超聲波接收傳感器通過快速連接工裝與測試件相連，超聲波發射傳感器通過快速連接工裝與測試件相連，上接信息發射單元，信息發射單元上接信息處理單元；
[0007]所述信號發射單元包括信號源、信號調製、單片機控制接口以及高壓驅動；信號源輸出端接信號調製輸入端，信號調製輸出端接高壓驅動輸入端，單片機控制接口輸出端接高壓驅動輸入端，高壓驅動輸出端接超聲波發射傳感器。
[0008]所述信號接收單元包括前置放大、增益控制、高通濾波以及單片機接口 ；前置放大接收超聲波接收傳感器信號，前置放大輸出端接增益控制信號輸入端，增益控制信號輸出端接高通濾波輸入端，高通濾波輸出端與單片機接口相連，單片機接口將信號及時傳送給信號處理單元；
[0009]所述超聲波接收傳感器及超聲波發射傳感器為壓電陶瓷晶片製成，為接觸式、透射型。所述信號發射單元採用高速CMOS器件，利用施密特觸發器組成自激振蕩電路產生信號作為信號源，信號頻率大於1MHz。所述信號發射單元發射電路採用NMOS管，單片機控制發射電路，所述信號處理單元DSP信號處理器型號為TMS320X2812，所述人機互動單元包括鍵盤、滑鼠、顯示屏，所述快速連接工裝設有光電傳感器、氣動元件。
[0010]所述一種玻璃真空度在線檢測裝置，依據超聲波在不同介質中傳播過程能量衰減的情況進行定量的分析，解決了真空玻璃真空度的快速檢測問題。
[0011]本實用新型的工作原理如下:
[0012]檢測樣品玻璃真空度時，將樣品通過快速連接工裝與超聲波發射傳感器及超聲波接收傳感器相連，通過人機互動單元的鍵盤或滑鼠輸入命令，命令信號通過信號處理器將信號轉變成電信號傳送給信號發射單元，信號發射單元的信號源通過高速CMOS器件，利用施密特觸發器組成自激振蕩電路產生的信號作為信號源，其信號頻率大於IMHz ;然後由單片機控制發射電路，通過控制信號向超聲波發射傳感器傳輸高電壓的脈衝信號，作用於被檢測物體上。由超聲波接收傳感器接收信號通過接收電路傳送給信號接收單元，信號接收單元的前置放大設備可接收並放大微弱信號同時防止信號產生畸變與飽和，並通過自動電壓增益控制和高通濾波器提高接收信號的信噪比。最後信號接收單元將信號傳送給信號處理單元，信號處理單元接收超聲波信號並進行高頻傳播特性分析，通過對超聲波在不同介質中傳播過程能量衰減的情況進行定量的分析，將信號傳變成數字信息並呈現於顯示屏上，以便於對檢測的產品數據進行存儲、統計、分析等管理工作。
[0013]本實用新型取得的有益效果是:(I)本實用新型所使用的超聲波信號的高頻傳播特性，以及超聲波在不同介質中傳播過程能量衰減的情況進行定量的分析，解決了真空玻璃真空度的快速檢測問題；(2)通過機械設計採用光電傳感器和氣動元件將超聲發射(接收)傳感器與試件快速連接，實現了測試過程自動化問題，可使在線檢測節拍達到10秒以內；(3)檢測設備不受環境諸如溫度、溼度、噪聲以及空間尺度等影響，便於嵌入到生產線實現在線檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為一種玻璃真空度在線檢測裝置結構圖；
[0015]圖2為信息發射單元結構圖；
[0016]圖3為信息接收單元結構圖；
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述:
[0018]參見圖1，一種玻璃真空度在線檢測裝置結構圖，所述設備包括:超聲波發射傳感器2、超聲波接收傳感器1、信號發射單元3、信號接收單元4、信號處理單元5、人機互動單元
6、快速連接工裝7 ;所述信號接收單元4用於接收超聲波接收傳感器I的電信號；所述處理單元5將電信號轉化成脈衝傳送給超聲波發射傳感器2，所述超聲波接收傳感器I通過快速連接工裝7與被測試件8相連，所述信號接收單元4接收來自被測試件8發出的信息並及時處理傳送給信號處理單元5，所述信號處理單元5處理信號並通過人機互動單元經6告知檢測人員。
[0019]所述信號發射單元3包括信號源301、信號調製302、單片機303控制接口以及高壓驅動304 ;信號源301輸出端接信號調製302輸入端，信號調製302輸出端接高壓驅動304輸入端，單片機控制接口 303輸出端接高壓驅動304輸入端，高壓驅動304輸出端接超聲波發射傳感器2。
[0020]所述信號接收單元4包括前置放大401、增益控制402、高通濾波403以及單片機接口 404 ;前置放大401接收超聲波接收傳感器I的信號，前置放大401輸出端接增益控制402信號輸入端，增益控制402信號輸出端接高通濾波403輸入端，高通濾波403輸出端與單片機接口 404相連，單片機404接口將信號及時傳送給信號處理單元5。
[0021]在檢測樣品玻璃真空度時，將檢測件通過快速連接工裝7與超聲波接收傳感器I及超聲波發射傳感器2相連，通過人機互動單元6的鍵盤或滑鼠輸入命令，通過信號處理器5將命令信號轉變成電信號傳送給信號發射單元3，信號發射單元3的信號源301通過高速CMOS器件，再利用施密特觸發器組成自激振蕩電路產生的信號作為信號源，其信號頻率為大於IMHz ;再由單片機303控制發射電路,通過控制信號向超聲波發射傳感器2傳輸高電壓的脈衝信號，最後作用於被檢測物體上。由超聲波接收傳感器I接收信號通過接收電路傳送給信號接收單元4，信號接收單元4的前置放大設備401可接收並放大微弱信號同時防止信號產生畸變與飽和，並通過電壓增益402和高通濾波器403提高接收電路的信噪比。最後信號接收單元將信號傳送給信號處理系統5，信號處理單元5接收超聲波信號並進行高頻傳播特性分析，通過對超聲波在不同介質中傳播過程能量衰減的情況進行定量分析，將信號傳變成數字信息並呈現於顯示屏上，以便於對檢測的產品數據進行存儲、統計、分析等管理工作。
[0022]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種玻璃真空度在線檢測裝置，其包括超聲波發射傳感器、超聲波接收傳感器、信號發射單元、信號接收單元、信號處理單元、人機互動單元、快速連接工裝；所述信號發射單元包括信號源、信號調製、單片機控制接口以及高壓驅動；所述信號接收單元包括前置放大、增益控制、高通濾波以及單片機接口 ； 所述人機互動單元與信號處理單元相連，信號處理單元與信號接收單元、信號發射單元連接，信號接收單元上接超聲波接收傳感器下接信號處理單元，超聲波接收傳感器通過快速連接工裝與測試件相連，超聲波發射傳感器通過快速連接工裝與測試件相連，上接信息發射單元，信息發射單元上接信息處理單元； 所述信號源輸出端接信號調製輸入端，信號調製輸出端接高壓驅動輸入端，單片機控制接口輸出端接高壓驅動輸入端，高壓驅動輸出端接超聲波發射傳感器； 所述超聲波接收傳感器輸出端接前置放大器，前置放大輸出端接增益控制信號輸入端，增益控制信號輸出端接高通濾波輸入端，高通濾波輸出端與單片機接口相連，單片機接口將信號及時傳送給信號處理單元； 所述超聲波接收傳感器及超聲波發射傳感器為壓電陶瓷晶片製成，為接觸式、透射型，工作頻率大於IMHz，所述信號發射單元採用高速CMOS器件，利用施密特觸發器組成自激振蕩電路產生信號作為信號源，所述信號發射單元發射電路採用NMOS管，由單片機控制發射電路，所述信號處理單元DSP信號處理器型號為TMS320X2812，所述人機互動單元包括鍵盤、滑鼠、顯示屏，所述快速連接工裝設有光電傳感器、氣動元件。
【文檔編號】G01L21/08GK204154443SQ201420244774
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】王高沂, 李可非 申請人:中國科學院聲學研究所北海研究站