[发明专利]用于检测丝上的涂层的设备以及使用该设备的方法

说明书

本发明涉及一种测量单元，用于光学地验证丝上涂层的存在，尤其是钢丝或钢帘线上涂层的存在。由于钢丝或钢帘线一般是细而圆的，因而很难测量从丝的表面反射或发射的光。涂层具有光学活性，因为其响应于入射光而吸收或发射辐射。测量单元包括暗腔，暗腔具有入口孔和出口孔。两个或更多个源朝中央点照射丝。从涂层反射或发射的辐射由两个或更多个检测器检测。提出了用于定位源和检测器的不同布置。本发明还描述了一种用于使用测量单元的方法以及一种用于可控地涂覆丝表面的设备。

技术领域

本发明涉及一种测量单元，以检测丝上的涂层，更特别地，检测由金属(如钢或铜)制成的诸如单丝、束或帘线的圆丝(在其上存在光学活性涂层)上的涂层。本发明还涉及使用此类设备的方法以及特别适用于与该设备一起使用的丝。

背景技术

用于检测涂层的存在的设备在处理箔和幅材的行业中是众所周知的。例如，在造纸行业中，进行在线光泽测量以确定其中存在添加荧光的涂层是非常常见的(US4250382)。这种测量是通过发射UV辐射并确定所产生的荧光量的设备来进行的(US6603126)。

对箔或幅材上的这种荧光辐射的测量(以及进而对涂层的存在和涂层量的测量)是简单直接的，因为荧光辐射仅在激发光束入射侧的半空间内离开箔或幅材。此外，由于箔较宽，箔或幅材允许在大面积内激发。总的可收集荧光辐射与被照射表面成比例。

在弯曲表面(诸如圆丝的弯曲表面)上检测荧光更加困难，因为不仅荧光辐射沿所有方向离开表面，而且表面本身也沿一个方向弯折，从而在所有方向上传播辐射。由于丝通常很细(小于一毫米宽)，因此，除非在很长的长度上测量，否则也无法收集太多荧光辐射。

虽然US6597455描述了一种用于通过改变漆包线的反射率来检测漆包线上的缺陷的测量设备，但该设备不允许测量弱得多的荧光辐射。此外，该设备不会给出涂层周向分布的指示。

US5469252描述了一种用于检测光纤中的缺陷的设备。该设备是基于垂直于光纤的轴线入射的光的反射方向的变化。在存在缺陷的情况下，该设备检测反射至垂直于光纤的平面之外的光。

因此，没有测量设备可用于可靠地测量从具有含荧光涂层的丝激发的荧光辐射。因此，发明人将自己的任务设定为设计一种这样的设备。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种检验丝上薄涂层的存在的测量单元。本发明的另一目的在于提供一种操作此类测量单元的方法。本发明的又一目标在于提供一种控制施加至丝的涂层量的设备。最后，本发明的目的在于提供一种钢帘线，其中涂层量通过上述设备而被很好地控制。

根据本发明的第一方面，要求保护具有本公开描述的测量单元。该测量单元用于光学地验证丝上涂层的存在，包括：

-腔，具有用于引导丝通过腔的入口孔和出口孔，入口孔和出口孔限定参考轴线；

-用于发射光的两个或更多个源；

-用于检测光的两个或更多个检测器，

由此，源朝向参考轴线上的中心点发射光。测量单元的特征在于，源和/或检测器位于第一锥体和第二锥体的表面上，第一锥体和第二锥体均以参考轴线为轴，并且其中第一锥体和第二锥体的顶部在中心点相接。所有的源和检测器均朝向该中心点定向。优选地，源和检测器围绕参考轴线沿周向均匀分布。

测量单元用于检测丝上涂层的存在。测量单元是基于光学原理，借助于光学原理意味着测量单元使用与涂层相互作用的红外、可见或紫外光谱(方便起见，本申请中其它地方称为“光”)中的电磁波。测量单元不检测涂层的物理厚度(例如通过测量有涂层和无涂层丝的直径)。涂层可以非常薄，例如薄于10微米，或者甚至薄于5微米，例如薄于1微米。