[发明专利]使用方便的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测系统

说明书

本发明公开了一种使用方便的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测系统，该系统包括机械结构和测控系统两部分。其中机械结构包括Y向的测量进给机构和Z向测厚调整机构。在Z向调整机构中，传感装置固定在型材上再与导轨滑块固定。电机控制滑块进行上下运动实现Z向测量机构的调整。Y向测厚进给机构上固定红外传感装置，根据红外反射法测厚原理对金属薄板印涂厚度进行非接触式在线测量。测控系统控制传感装置在Y方向相对运动，根据生产线上关键点的测量值拟合单板单线和多板全平面的印涂湿膜厚度，以此来评估一组金属薄板的印涂湿膜厚度情况，并显示其三维曲面图形，为调整印涂装置提供指导。本发明结构合理，使用方便，可以高效的对湿膜厚度进行检测以及对涂层厚度进行在线评估。

本申请是申请号：201610192586.5、申请日：2016-03-30、名称“基于红外反射法的金属薄板印涂湿膜厚度在线检测系统”的分案申请。

技术领域

本发明涉及金属薄板印涂厚度检测领域，具体涉及一种金属薄板印涂湿膜厚度在线检测以及评估。

背景技术

自17世纪初F.W.Herschel发现红外辐射原理以来，红外技术在许多领域内得到了越来越多的应用。有一段时间红外技术在在线测厚的应用中受到了条纹干涉现象的技术瓶颈而没有什么发展，但是如今红外技术很好地解决了这个问题，从而可以对超薄薄膜厚度进行精确测量。运用红外技术进行测量可以不受环境的湿度、缝隙间温度变化和空气压力等因素的影响，以保证测量精度。信号源没有放射性，成本不高，设备维护难度也相对较低，红外技术还可以用于双向拉伸薄膜、流延膜和多层共挤薄膜等生产检测中。因为红外测厚技术应用范围广泛、无放射性使用安全而且成本低，所以其是当今最具发展潜力的薄膜在线检测技术。

国内研究机构对红外厚度测量技术的研究始于上世纪80年代。目前己经将红外测厚技术应用到了广泛的领域，例如纸张厚度、无损厚度检测、圆筒壁厚、涂层厚度、纸币真伪检测等。

目前国内对于湿膜在线测厚的相关专利比较少，华中科技大学发明的一种单镜头激光三角法厚度测量仪。工作时，同轴对准的上下激光器发出两束准直光线，由激光器前端透镜聚焦到被测物表面，被测物表面的漫反射光线经过孔径光阑、平面玻璃后由组合成像透镜汇聚到图像探测器上，再将图像数据传输至图像处理器进行图像处理，进而由两光斑之间的间距计算得出被测物的实际厚度，最后显示测量厚度这是一种激光测量的方法。

同样也是华中科技大学发明的一种基于红外成像的薄膜测厚仪，测量时参考物经反射镜、分光镜和成像透镜成像到CCD光敏面，被测物经反射镜和成像透镜也成像到CCD光敏面，CCD将图像传送至计算机，经图像处理后根据图像的灰度值求得被测物的厚度；如此形成双光路测量系统，避免了光源光强变化的影响；使用散射光透射成像的测量体系，避免了传统红外测厚装置中存在的干涉影响；设置具有多个局部标准厚度的参考物，该装置可以获取参考物各个局部标准厚度，从而能够更加精确地测量薄膜厚度。但是此装置结构比较复杂，设计难度大，且利用的是透射法测量，对于本发明来说由于测量的是金属表面的涂层厚度，光线透不过金属表面，因此不能运用此方法来进行测量。

广东省测试分析研究所的林瑞国、刘青等人研制的IM-C型红外水份/薄膜厚度测试仪其测量原理与本专利极其类似，不同的是IM-C型红外水份/薄膜厚度测试仪光源经过透镜后直接经过滤光片进行滤光，这种方法在高速薄膜生产在线不适用因为调制盘旋转一定的角度时，涂层薄板已经行进一段距离，导致测量光和参考光两束光照射到被测薄膜上的不同区域从而测量结果不准确，而本专利光源经过透镜后先分为两条光路，测量涂层厚度的光路直接向照射到涂层上，待反射后再通过两个滤光片分别进行滤光，然后分别有各自的信号处理单元对光信号进行处理，从而消除了时间差带来的测量误差。