專利名稱：平板玻璃在線掃描厚度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種平板玻璃在線掃描厚度測(cè)量裝置，屬于物理領(lǐng)域，涉及一種以采用同位素粒子輻射為特征的計(jì)量設(shè)備，用于計(jì)量厚度，由檢測(cè)裝置、機(jī)械傳動(dòng)裝置和控制處理裝置等部分組成。
平板玻璃的厚度均勻與否及是否符合生產(chǎn)規(guī)格的要求直接影響著玻璃成品的質(zhì)量。目前，由于平板玻璃的寬度已達(dá)3米左右，而現(xiàn)有的測(cè)厚方式只是在玻璃板的某個(gè)部位進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量，不能全面客觀地反映玻璃板的實(shí)際厚度參數(shù)，不能為生產(chǎn)控制提供可靠的控制參數(shù)。因此需要能夠?qū)ΣＡО暹M(jìn)行橫向多點(diǎn)掃描測(cè)厚。以反映玻璃板的實(shí)際厚度參數(shù)，若采用目前常規(guī)的放射性同位素源發(fā)射出的射線或激發(fā)靶材產(chǎn)生的X射線穿過(guò)玻璃后的強(qiáng)度變化與材料的厚度有一定的定量關(guān)系這一原理來(lái)測(cè)量平板玻璃的多點(diǎn)厚度，出于測(cè)量精度的考慮，要求位于玻璃板面上下兩側(cè)的探測(cè)器和同位素源在掃描測(cè)量過(guò)程中保持高度同步，就需要設(shè)計(jì)制作高精度、大跨度、適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境且耐久的O型掃描架，這在技術(shù)上較難實(shí)現(xiàn)。若使同位素源和探測(cè)器位于平板玻璃的一側(cè)，并同步移動(dòng)測(cè)量，則可使測(cè)量精度得到保證。本實(shí)用新型的目的是解決平板玻璃生產(chǎn)中在線橫向掃描多點(diǎn)厚度測(cè)量問(wèn)題。
本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置由測(cè)量小車1、同位素源2、屏蔽源罐3、源罐支承筒體4、冷卻水套22、冷卻水套22的進(jìn)水口24和出水口23，檢測(cè)器25等組成，其中的同位素源2采用低能γ光子同位素源241Am。屏蔽源罐外殼為耐熱鋼，內(nèi)為鉛套，屏蔽源罐3套在同位素源2的外面，以防止無(wú)效的有害射線。源罐支承筒體4使同位素源2及屏蔽源罐3固定在測(cè)量小車1上，冷卻水套22與源罐支承筒體4間的夾角θ在10°～40°間可調(diào)。機(jī)械傳動(dòng)裝置由高度可調(diào)的測(cè)量小車1的支承輪6和21，測(cè)量小車1的運(yùn)行導(dǎo)軌7、橫向掃描架8、校正標(biāo)樣架9、傳動(dòng)齒輪12和17，傳動(dòng)連接鏈13等組成。其中橫向掃描架8的寬度為400mm，跨度為4000mm，校正標(biāo)樣架9上水平放置供本實(shí)用新型進(jìn)行自動(dòng)校正用的標(biāo)準(zhǔn)平板玻璃。傳動(dòng)連接鏈13與傳動(dòng)齒輪12和17緊密咬合，并與測(cè)量小車1相連，可帶動(dòng)其在橫向掃描架8上運(yùn)行。控制處理裝置由無(wú)接觸開(kāi)關(guān)5、行程開(kāi)關(guān)10、行程開(kāi)關(guān)11、行程開(kāi)關(guān)19、行程開(kāi)關(guān)20、隨動(dòng)連接電纜14、微機(jī)化二次儀表15、減速器16、傳動(dòng)電機(jī)18等組成。其中微機(jī)化二次儀表15由輸入輸出裝置26、微機(jī)27、鍵盤28、顯示器29、記錄裝置30等組成。
本實(shí)用新型的檢測(cè)原理是同位素源2發(fā)出的γ射線垂直向下投射到運(yùn)行著的平板玻璃上，利用反散射γ射線的強(qiáng)度和散射體平板玻璃的厚度有一定的定量關(guān)系來(lái)測(cè)量平板玻璃的厚度。通過(guò)被測(cè)的平板玻璃反向折回的反散射線到達(dá)檢測(cè)器25內(nèi)的閃爍體NaI(T1)晶體上，此NaI(T1)晶體與檢測(cè)器25內(nèi)的光電倍增管緊密耦合在一起。通過(guò)閃爍體轉(zhuǎn)換得到的光子打在光電倍增管的光陰極上，光子從光陰極上打出電子，電子在光電倍增管高壓所形成的電場(chǎng)中由陰極經(jīng)各打拿極跑到陽(yáng)極，從而形成電流，該電流在光電倍增管負(fù)載上轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，通過(guò)隨動(dòng)連接電纜14輸入微機(jī)化二次儀表15，并經(jīng)輸入輸出裝置26送入微機(jī)27進(jìn)行處理，經(jīng)處理得到的被測(cè)平板玻璃的厚度值通過(guò)顯示器29和記錄裝置30給出。
本實(shí)用新型工作時(shí)，在微機(jī)27的控制下經(jīng)傳動(dòng)電機(jī)18，減速器16，傳動(dòng)齒輪17和12及傳動(dòng)連接鏈13的作用，使測(cè)量小車1在橫向掃描架8上移動(dòng)，測(cè)量小車1的移動(dòng)是由高度可調(diào)的測(cè)量小車1的支承輪6和21在測(cè)量小車1的運(yùn)行導(dǎo)軌7上滾動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，隨著測(cè)量小車1的往復(fù)移動(dòng)，本實(shí)用新型進(jìn)行在線掃描測(cè)厚。在線測(cè)量時(shí)，在微機(jī)27的控制下，測(cè)量小車1在行程開(kāi)關(guān)20和無(wú)接觸開(kāi)關(guān)5之間運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)平板玻璃的掃描測(cè)厚，在微機(jī)27的控制下，通過(guò)檢查無(wú)接觸開(kāi)關(guān)5和行程開(kāi)關(guān)10狀態(tài)實(shí)現(xiàn)測(cè)量小車1定時(shí)移動(dòng)并停留在放有標(biāo)準(zhǔn)玻璃的校正標(biāo)樣架9的上方，進(jìn)行自動(dòng)校正，校正完畢后測(cè)量小車1自動(dòng)返回實(shí)測(cè)的平板玻璃上方，重新開(kāi)始在線自動(dòng)往返掃描測(cè)量。
本實(shí)用新型工作時(shí)，在微機(jī)27的控制下，通過(guò)檢查行程開(kāi)關(guān)11和19的狀態(tài)可對(duì)測(cè)量小車1的掃描越限進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)用新型通過(guò)微機(jī)27的處理還具有玻璃斷板報(bào)警功能。在微機(jī)27的控制下測(cè)量小車1還可停留在被測(cè)平板玻璃上方任意位置進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量。
本實(shí)用新型的初始工作狀態(tài)由鍵盤29設(shè)置。
為使檢測(cè)器25能在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的高溫環(huán)境下正常工作，在檢測(cè)器25的外部包有冷卻水套22，其上有進(jìn)水口24和出水口23，通過(guò)冷卻水的循環(huán)作用使得檢測(cè)器25能適應(yīng)低于600℃的高溫工作環(huán)境。
本實(shí)用新型由于采用γ反散射法進(jìn)行測(cè)厚，因此具有檢測(cè)源(如同位素源2)和檢測(cè)器(如檢測(cè)器25)位于被測(cè)體同側(cè)的優(yōu)點(diǎn)，因此可應(yīng)用于如浮法玻璃生產(chǎn)的在線多點(diǎn)掃描測(cè)厚這類透射法不能應(yīng)用或很難應(yīng)用的場(chǎng)合。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)緊湊合理，操作簡(jiǎn)便，測(cè)厚范圍可達(dá)1～20mm之間，測(cè)量靈敏度可達(dá)0.01mm，測(cè)量速度快，測(cè)量值數(shù)字顯示并打印，可打出測(cè)量時(shí)間、測(cè)量位置、厚度值等參數(shù)，并具有自動(dòng)校正功能，使得本實(shí)用新型的測(cè)量穩(wěn)定可靠。由于采用了低能光子源，所以防護(hù)容易，測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)安全，還可在高溫、多粉塵的環(huán)境下工作。
本實(shí)用新型為玻璃生產(chǎn)的在線多點(diǎn)掃描測(cè)厚及玻璃的成型質(zhì)量控制提供了穩(wěn)定可靠的檢測(cè)裝置。
本實(shí)用新型還可用于其它材料的厚度和密度測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種平板玻璃在線掃描厚度測(cè)量裝置，由檢測(cè)裝置、機(jī)械傳動(dòng)裝置和控制處理裝置等部分組成，主要用于平板玻璃的在線掃描測(cè)厚，其特征是在控制處理裝置的控制及傳動(dòng)裝置的作用下通過(guò)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)平板玻璃的在線掃描測(cè)厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板玻璃在線掃描厚度測(cè)量裝置，其特征在于同位素源和檢測(cè)器均位于被測(cè)體的同側(cè)，采用γ反散射法進(jìn)行厚度測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板玻璃在線掃描測(cè)量厚度裝置，其特征在于掃描測(cè)量是由測(cè)量小車在橫向掃描架上往返移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板玻璃在線掃描厚度測(cè)量裝置，其特征在于可定時(shí)離線進(jìn)行自動(dòng)校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板玻璃在線掃描厚度測(cè)量裝置，其特征在于測(cè)厚范圍為1～20mm，測(cè)量靈敏度為0.01mm。
專利摘要一種平板玻璃在線掃描厚度測(cè)量裝置，利用γ射線的反散射射線強(qiáng)度和散射體的厚度有一定的定量關(guān)系對(duì)被測(cè)體進(jìn)行厚度測(cè)量。本裝置的同位素源和檢測(cè)器位于被測(cè)體的同側(cè)，并在微機(jī)的控制下在大跨度的掃描架上對(duì)玻璃厚度進(jìn)行多點(diǎn)自動(dòng)掃描測(cè)量。本裝置的測(cè)厚范圍為1～20mm，并可顯示和打印記錄多種測(cè)量參數(shù)，測(cè)量靈敏度為0.01mm。本裝置具有抗干擾能力強(qiáng)、使用穩(wěn)定可靠及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B15/02GK2105668SQ90221818
公開(kāi)日1992年5月27日 申請(qǐng)日期1990年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月13日
發(fā)明者彭嗣明, 李顯佑, 周澤善, 于海, 楊京亭 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院