专利名称：在线检测纸张定量和水分的一体化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在线检测仪器，尤其涉及一种采用近红外技术在线检测纸 张定量和水分的一体化检测装置。 技术背景目前，在线检测纸张定量和水分的方法是将检测纸张定量的P射线测量设备和 检测纸张水分的近红外设备组合使用，其缺点如下1. 放射性污染严重，对扫描系统运行精度要求高，维护和更换不方便。P射线 作为发射源，在一定范围内存在核辐射，易造成污染，不符合安全环保的要求；0 射线定量仪为透射式的，光束细，微量的错位和抖动都会对测量造成影响；P放射 源衰减到半衰期后需要由专门的部门更换新的放射源。2. 成本高。用两台仪器完成纸张的定量和水分检测，提高制造成本和使用成本。3. 操作过程复杂。两台仪器组合检测操作繁琐，安装调试工作量大。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种在线检测纸张定量和水分的一体化装置，其解 决了技术背景中放射性污染严重、成本高、操作过程复杂的技术问题。 本实用新型的技术解决方案如下一种在线检测纸张定量和水分的一体化装置，包括沿光路中心轴OO'设置的发 射装置和接收装置，所述发射装置设有入射口 6，所述接收装置设有出射口 9;所述 入射口6与出射口9存在一定距离，且相向设置，其特殊之处在于所述的发射装置包括发射壳体5和光源2，所述光源2通过光源座1固定于发 射壳体5，所述光源2与入射口 6之间依次设置第一透镜3和将点光源发散的第一 积分半球4;所述第一积分半球4固定于发射壳体5窗口的沉孔端面上，所述第一 透镜3设置在第一积分半球4小端螺纹口内端面，所述第一透镜3为负透镜；所述的接收装置包括接收壳体7和探测器10，探测器10通过探测器支架19与 接收壳体7固连，所述探测器10、第二透镜16与出射口 9之间依次设置滤出检测纸张定量和水分光束的滤光装置11和将平行光汇聚的锥体接收件17，所述锥体接
收件17固定于接收壳体7窗口的沉孔端面上，所述第二透镜15设置在锥体接收件 17小端螺纹口内端面。
上述滤光装置11包括电机12、电机支架13、滤光盘14和滤光片15;所述电 机12通过电机支架13固定于接收壳体7，所述滤光盘14固定于电机12的输出轴， 所述滤光盘14的边沿均匀设置有滤光片15。
上述锥体接收件17为光锥或积分半球。
上述出射口 6和入射口 9均设置有防尘镜8及防尘罩18。
上述负透镜为单凹透镜或者双凹透镜。采用双凹透镜可以形成一个均匀的测量 斑，提高测量稳定性。
上述的光源2为红外光源。
上述滤光片15为两片或两片以上。以5个为最佳。 上述滤光片15的形状为扇形或者圆形。以扇形为最佳。 本实用新型具有下列优点
1. 无污染，对扫描系统精度要求低。本实用新型采用红外线光源，环保，测量 过程中的错位和抖动不会降低扫描精度。
2. 结构简单，成本低。本实用新型为一体化检测装置，用一套装置同时测纸张 的定量和水分两个参数。
3. 操作过程简单。本实用新型为一体化装置，安装调试方便。
4. 光斑均匀，采样范围大，测量稳定。本实用新型采用负透镜和积分半球相结 合，使得被测物表面的光斑均匀，采集面积大，检测稳定性好。
图1为本实用新型的结构示意图。
附图图面说明l-光源座；2-光源；3-第一透镜；4_积分半球；5-发射壳体； 6-入射口； 7-接收壳体；8-防尘镜；9-出射口； IO-探测器；11-滤光装置；12-电 机；13-电机支架；14-滤光盘；15-滤光片；16-第二透镜；17-锥体接收件；18-防
尘罩；19-探测器支架。
具体实施方式
参见图1， 一种在线检测纸张定量和水分的一体化装置，包括沿光路中心轴 OCV设置的发射装置和接收装置，发射装置设有入射口 6，接收装置设有出射口 9; 入射口 6与出射口 9存在一定距离，且相向设置；
发射装置包括发射壳体5和光源2，所述光源2通过光源座1固定于发射壳体5， 光源2与入射口 6之间依次设置第一透镜3和将点光源发散的第一积分半球4;第 一积分半球4固定于发射壳体5窗口的沉孔端面上，所述第一透镜3设置在第一积 分半球4小端螺纹口内端面；
接收装置包括接收壳体7和探测器10，探测器10通过探测器支架19与接收壳 体7固连，探测器IO、第二透镜16与出射口9之间依次设置滤出检测纸张定量和 水分光束的滤光装置11和将平行光汇聚的锥体接收件17，锥体接收件17固定于接 收壳体7窗口的沉孔端面上，第二透镜15设置在锥体接收件17小端螺纹口内端面;
滤光装置11包括电机12、电机支架13、滤光盘14和滤光片15;电机12通过 电机支架13固定于接收壳体7，滤光盘14固定于电机12的输出轴，滤光盘14的 边沿均匀设置有滤光片15，出射口 6和入射口 9均设置有防尘镜8及防尘罩18，负 透镜为单凹透镜或者双凹透镜，采用双凹透镜可以形成一个均匀的测量斑，提高测 量稳定性。光源2为红外光源，滤光片15为两片或两片以上，以5个为最佳，滤光 片15的形状为扇形或者圆形，以扇形为最佳。
工作时，待测纸张放置在入射口 6与出射口 9之间，光源2发射出点光源经第 一透镜3后，产生均匀光斑的光束，由于纸张的面积较大，因此测量时需要将均匀 光斑的光束放大，第一积分半球4完成均匀光斑的放大，放大后的均匀光束由入射 口6射出经过待测纸张后进入接收装置的出射口9，再经过锥体接收件17縮小，产 生均匀光斑光束再进入第二透镜15汇聚，再经过滤光装置ll，电机12带动滤光盘 14转动，滤光片15滤光，产生检测纸张定量的光束和检测纸张水分的光束，分不 同的时间到达探测器10，完成检测纸张定量和水分。
权利要求1.一种在线检测纸张定量和水分的一体化装置，包括沿光路中心轴oo′设置的发射装置和接收装置，所述发射装置设有入射口(6)，所述接收装置设有出射口(9)；所述入射口(6)与出射口(9)存在一定距离，且相向设置，其特征在于所述的发射装置包括发射壳体(5)和光源(2)，所述光源(2)通过光源座(1)固定于发射壳体(5)，所述光源(2)与入射口(6)之间依次设置第一透镜(3)和将点光源发散的第一积分半球(4)；所述第一积分半球(4)固定于发射壳体(5)窗口的沉孔端面上，所述第一透镜(3)设置在第一积分半球(4)小端螺纹口内端面，所述第一透镜(3)为负透镜；所述的接收装置包括接收壳体(7)和探测器(10)，探测器(10)通过探测器支架(19)与接收壳体(7)固连，所述探测器(10)、第二透镜(16)与出射口(9)之间依次设置滤出检测纸张定量和水分光束的滤光装置(11)和将平行光汇聚的锥体接收件(17)，所述锥体接收件(17)固定于接收壳体(7)窗口的沉孔端面上，所述第二透镜(15)设置在锥体接收件(17)小端螺纹口内端面。
2. 根据权利要求1所述在线检测纸张定量和水分的一体化装置，其特征在于所述 滤光装置(11)包括电机(12)、电机支架(13)、滤光盘(14)和滤光片(15);所述电机 (12)通过电机支架(13)固定于接收壳体(7)，所述滤光盘(14)固定于电机(12)的输出 轴，所述滤光盘(14)的边沿均匀设置有滤光片(15)。
3. 根据权利要求1或2任一所述在线检测纸张定量和水分的一体化装置，其特征在 于所述出射口 (6)和入射口(9)均设置有防尘镜(8)及防尘罩(18)。
4. 根据权利要求3所述在线检测纸张定量和水分的一体化装置，其特征在于所述 锥体接收件(17)为光锥或积分半球。
5. 根据权利要求4所述在线检测纸张定量和水分的一体化装置，其特征在于所述 负透镜为单凹透镜或者双凹透镜。
6. 根据权利要求5所述在线检测纸张定量和水分的一体化装置，其特征在于所述 的光源(2)为红外光源。
7. 根据权利要求6所述在线检须lj纸张定量和水分的一体化装置，其特征在于所述 滤光片(15)为两片或两片以上。
8. 根据权利要求7所述在线检测纸张定量和水分的一体化装置，其特征在于所述 滤光片(15)的形状为扇形或者圆形。
专利摘要一种在线检测纸张定量和水分的一体化装置，包括沿光路中心轴oo′设置的发射装置和接收装置，发射装置设有入射口6，接收装置设有出射口9；入射口6与出射口9存在一定距离，且相向设置，发射装置包括发射壳体5和光源2，光源2通过光源座1固定于发射壳体5，光源2与入射口6之间依次设置第一透镜3和将点光源发散的第一积分半球4；第一积分半球4固定于发射壳体5窗口的沉孔端面上，第一透镜3设置在第一积分半球4小端螺纹口内端面，所述第一透镜3为负透镜；本实用新型解决了技术背景中放射性污染严重、成本高、操作过程复杂的技术问题。本实用新型具有无污染，结构简单，成本低，操作过程简单，光斑均匀，采样范围大，测量稳定的优点。
文档编号G01N21/00GK201170770SQ20082002831
公开日2008年12月24日 申请日期2008年2月5日 优先权日2008年2月5日
发明者李艳碧 申请人:西安力源光电科技有限责任公司