[发明专利]一种可对复合膜多种参数进行在线测量的测量头及装置

说明书

本发明涉及一种可对复合膜多种参数进行在线测量的测量头及装置，可以广泛的应用于特种膜、复杂成分膜类材料的生产和测试过程中。一种可对复合膜多种参数进行在线测量的测量头，包括空间信息检测模块和光谱信息检测模块；所述空间信息检测模块包括第一光源、第一光束收集装置和第一探测器；所述光谱信息检测模块包括红外光源、光束调整装置、波长筛选装置、分束装置、第二光束收集装置、第二探测器、第三光束收集装置、第三探测器；所述第一光源发出的光束斜射到涂层上后反射，第一光束收集装置收集反射的光束并将其投射在第一探测器上。本发明针对成分复杂的复合膜，可以实时、高精度地获取同一探测区域的多种参数信息。

技术领域

本发明属于工业测量领域，涉及一种可对复合膜多种参数进行在线测量的测量头及装置，可以广泛的应用于特种膜、复杂成分膜类材料的生产和测试过程中。

背景技术

在膜类产品的制备过程中，其厚度、克重等参数是影响产品性能的重要指标。传统的测量仪器在测量膜类产品时，一般采用X射线β射线的射线类测量方式，或者采用涡流或者超声波的测量方式。在光学领域，有利用激光三角法测量薄膜厚度，也有利用红外吸收原理进行厚度测量的仪器。虽然射线类仪器的稳定性好，精度高，适用范围大，但是其放射源处理复杂，存在安全隐患，且无法同时区分复合膜的多种组分参数。而利用电涡流原理的仪器则要求测量对象有一定的导电性，同时，其与利用超声波原理进行测量的设备都普遍存在精度低、测量时间长的问题。而利用激光测距仪器只能测量不透明的物体，同时无法获取复合膜的多层参数信息。传统的红外吸收测厚设备，虽然具有同时测量复合膜多层参数的能力，但是也仅限于部分有机物对象的测量，对于一些不吸收或吸收较大的成分，亦无法高精度测量，因而其应用也受到较大的限制。即使不考虑调试安装的问题，一起配合使用上述不同的测量仪器，比如激光测头和红外测头配合使用，能够实现一定程度的参数测量，但是其测量区域分布在不同位置，不能实时地对同一目标进行测量，各测量模块之间相互干扰会影响数据结果的可靠性。

膜类产品的制造技术在不断地进步，成分较为简单的复合膜的参数测量问题可以通过上述传统测量仪器得到解决，但是对于成分复杂的测量对象，如一些有机和无机结合的特种膜，则无法得到满意的测量结果。

发明内容

本发明提供一种可对复合膜多种参数进行在线测量的测量头，针对成分复杂的复合膜，可以实时、高精度地获取同一探测区域的多种参数信息。

本发明采用下述技术方案：

一种可对复合膜多种参数进行在线测量的测量头，其特殊之处在于：

包括空间信息检测模块和光谱信息检测模块；

所述空间信息检测模块包括第一光源、第一光束收集装置和第一探测器；

所述光谱信息检测模块包括红外光源、光束调整装置、波长筛选装置、分束装置、第二光束收集装置、第二探测器、第三光束收集装置、第三探测器；

所述第一光源发出的光束斜射到涂层上后反射，第一光束收集装置收集反射的光束并将其投射在第一探测器上；

所述红外光源发出的光束经过光束调整装置进行准直，再经过波长筛选装置后进入分束装置，分束装置将光束分成参考光束、测量光束，参考光束经过第二光束收集装置后进入第二探测器，测量光束透过涂层后遇到不透明基底被反射，反射到分束装置上后被第三光束收集装置聚集到第三探测器上。

优选地，上述第一光源为激光二极管。

优选地，上述第一探测器为CCD。

优选地，上述光束调整装置为抛物面反射镜；波长筛选装置为滤光片。

优选地，上述分束装置为透反镜。

优选地，上述第一光束收集装置、第二光束收集装置、第三光束收集装置为透镜。