专利名称：紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置，特别是涉及一种浮法玻璃下表面渗锡量的检测装置。
背景技术：
浮法玻璃渗入的锡元素是在还原气氛下形成的，因此渗入玻璃下表面的锡元素主要是二价锡。在氧化气氛下加工产品时，由于二价锡会转化为四价锡，对玻璃表面质量产生严重影响。目前，常用的锡元素定量检测方法包括分光光度法、极谱法、原子吸收法和以及化学分析法。这些方法操作复杂，一般需要化学腐蚀或溶解方法的辅助，且分析周期较长。加上在采用上述方法分析时，由于样品分析过程中需要暴露在氧化气氛的空气中，破坏了锡元素在玻璃中的原始价态，分析结果误差较大。另一种有效的锡元素定量检测方法是X射线荧光光谱法，然而，这种方法既不能区分玻璃中渗入的锡元素的价态，并且由于采用X射线光管作为辐射源，也无法在玻璃工业上实现对浮法玻璃下表面锡元素的在线连续定量检测。此外，现有一种鉴别浮法玻璃下表面的紫外荧光灯，其原理是利用紫外荧光效应区别浮法玻璃上下表面，但不是定量分析浮法玻璃下表面所渗入的锡元素价态及含量的技术和方法。
发明内容
为了克服现有的锡元素定量检测方法无法区分锡元素价态、亦无法实现进行在线定量检测的不足，本发明提供一种用紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置，该方法不仅可以实现对浮法玻璃表面锡元素的定量检测，而且能够对浮法玻璃表面锡元素含量进行连续的在线检测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在一端设置紫外线光源以及单色器，能够产生固定波长的紫外线；在另一端放置光路准直器、紫外线/可见光接收装置、信号放大装置、信号数字转换以及记录和显示装置，并配有精密电源和标定装置。紫外线光源发射波长一定的紫外线，经过单色器照射到浮法玻璃下表面。渗入到浮法玻璃下表面的锡元素在紫外线激发下，产生光致发光现象，由稳定的基态激发到高能且不稳定的激发态，在由激发态回落到基态的过程中向外发射与锡元素价态相对应的特征波长荧光光子。浮法玻璃下表面二价锡元素的含量越多，由光致发光效应产生的二价锡元素特征波长的光子数量越多。在一定范围内，由光致发光效应产生的特征波长荧光强度与二价锡含量成线性对应关系。这时在合适的方向设置光子接收装置，经过信号转换与放大电路，以波长为横坐标，以荧光强度为纵坐标，在微型计算机中记录并显示出来。根据事先建立的工作曲线，利用分析软件就可以得到浮法玻璃下表面的二价锡元素的含量。锡元素对紫外线的响应时间短，而且这种方法对样品无尺寸要求，也无须进行事先加工，因此，利用本方法可以方便而准确的实现对到浮法玻璃下表面的二价锡元素的在线或离线定量检测。
本发明的有益效果是可以准确检测浮法玻璃下表面的二价锡元素的含量，而且还可以方便的实现在线或离线检测，依据检测结果，进而可以实时调整生产工况条件，保持或降低浮法玻璃下表面渗锡量，保证生产出可用于深加工的优质浮法玻璃产品。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置结构示意图；图2是紫外荧光检测头结构示意图；图3是在线紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置运行示意图；图4与X射线荧光光谱仪测试对比线性相关曲线。
在图1、图2和图3中，1.精密电源，2.紫外线光源，3.单色器，4.玻璃样品，5.光路准直器，6.紫外线/可见光检测器，7.信号放大装置，8.信号数字转换，9.计算机记录和显示装置，10.打印机，11.入射紫外光纤，12.接收紫外光纤，13.光纤定位器，14.基座，15.钢丝绳，16.小滑车，17.导轨，18、19、20、21.滑轮，22.电机。
具体实施例方式
实施例图1是本发明公开的一个实施例(见图1)，以氘灯或半导体激光器作为紫外光源2，光谱范围为190-1100nm，所发射紫外线经单色器3后变为单色光，进入紫外光纤(波长范围190-800nm)并经入射紫外光纤11导引以一定角度出射，照射到浮法玻璃4下表面。在与入射角相同的反射角方向设置接收紫外光纤12。入射紫外光纤11和接收紫外光纤12用定位器13定位，保持入射和接收紫外光纤与浮法玻璃4下表面的夹角相同，即θ1＝θ2。并保持精确的工作距离(见图2)。浮法玻璃4下表面锡元素受到入射紫外线的激发，发射的荧光进入接收紫外光纤12，并经光路准直器5照射到紫外线/可见光检测器6(全波长，190-800nm范围)，输出的模拟信号经过信号放大器7和信号数字转换装置8，转换成数字信号，传入微型电子计算机9，以波长为横坐标，以荧光强度为纵坐标，在微型计算机中记录并显示出来。根据事先建立的工作曲线，利用分析软件就可以得到浮法玻璃下表面锡元素的含量，并用打印机打印出结果。
在进行在线检测时(见图3)，在浮法玻璃生产线两旁放置基座14，浮法玻璃带拉引方向与小滑车16的运动方向垂直。小车两端用钢丝绳连接，经滑轮靠电动机传动。电动机可调节转动方向，实现小车的左右可逆运动，从而实现对浮法玻璃下表面渗锡量的在线检测。
紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置还可用于浮法玻璃的离线检测。
权利要求
1.一种紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置，包括精密电源(1)、紫外线光源(2)、信号放大装置(7)、信号数字转换(8)、计算机记录和显示装置(9)、打印机(10)、基座(14)、钢丝绳(15)、小滑车(16)、导轨(17)、滑轮18、19、20、21和电机(22)，其特征是基座(14)设置在浮法玻璃生产线上，系在小滑车(16)两端的钢丝绳(15)通过基座(14)两侧的滑轮(18、19、20、21)与电机(22)的输出轴相连接，小滑车(16)的下方是导轨(17)上方是浮法玻璃(4)，小滑车(16)内安装紫外荧光检测头，小滑车(16)的运动方向和浮法玻璃(4)的拉引方向相互垂直。
2.根据权利要求1所述的紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置，其特征是所说的紫外荧光检测头，包括紫外线光源(2)、单色器(3)、入射紫外光纤(11)、光纤定位器(13)、光路准直器(5)、接收紫外光纤(12)和紫外线/可见光检测器(6)，其中，紫外线光源(2)、单色器(3)和光路准直器(5)、紫外线/可见光检测器(6)分别安装在光纤定位器(13)的两侧，入射紫外光纤(11)和接收紫外光纤(12)由光纤定位器(13)固定；紫外线光源(2)的能量由精密电源(1)提供，紫外线/可见光检测器(6)与信号放大装置(7)、信号数字转换(8)、计算机记录和显示装置(9)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置，其特征是入射紫外光纤(11)和接收紫外光纤(12)与浮法玻璃(4)下表面的夹角相等，即θ1＝θ2。
全文摘要
本发明公开一种紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的装置，其特征是基座(14)设置在浮法玻璃生产线上，系在小滑车(16)两端的钢丝绳(15)通过基座(14)两侧的滑轮(18、19、20、21)与电机(22)的输出轴相连接，小滑车(16)的下方是导轨(17)上方是浮法玻璃(4)，小滑车(16)内安装紫外荧光检测浮法玻璃下表面渗锡含量的检测装置，小滑车(16)的运动方向和浮法玻璃(4)的拉引方向相互垂直。该发明以紫外线为激发光源，利用浮法玻璃下表面锡元素含量与其紫外特征波长荧光强度的线性对应关系，方便地实现对浮法玻璃下表面锡元素的定量在线或离线检测。依据检测结果，进而可以实时调整生产工况条件，保持或降低浮法玻璃下表面渗锡量，保证生产出可用于深加工的优质浮法玻璃产品。
文档编号G01N21/64GK1828276SQ20061001260
公开日2006年9月6日 申请日期2006年4月18日 优先权日2006年4月18日
发明者刘世民, 秦国强, 于栋利, 李冬春 申请人:燕山大学