专利名称：实时检测纤维集合体平面产品厚度和纤维取向度的方法
技术领域：
本发明属于光的应用领域，特别是利用光的散射原理对纤维集合体平面产品的厚度和纤维取向度的检测。
背景技术：
纤维集合体平面产品，如非织造布、纸张的面密度即通常所说的厚度以及纤维组织的取向度对产品的物理性能指标起到十分重要的作用，它们还直接关系到产品的经济效益，生产合格产品，即如何将各项指标控制在一定范围内，首先应有动态、实时检测生产产品的厚度和纤维取向度的手段，方能及时调整工艺参数，将生产损失降低至最低值。目前，有资料显示，已有两种方式检测产品厚度，一种在生产线上设置放射性同位素测试仪，这种放射性物质对人体以及环境造成的巨大伤害，从根本上限制了产品的推广使用；另一种以光透射或反射原理，以入射光强度系数与透射光或反射光强度系数对比作为评价产品厚度的系数，这种方法只能对产品厚度进行检测，不能检测纤维取向度，应用范围受到限制。
技术方案本发明目的在于发明一种以光对纤维集合体平面产品进行实时动态检测物体厚度和纤维取向度的方法，既无污染，又方便，性能稳定、动态响应好。
本发明在被检测的纤维集合体平面产品平面的垂直方向入射一束平行光；在入射光源同侧布置相互垂直的两组散射光信号接收器，其中一组与产品运动方向平行，且散射光信号接收器的接收角与产品平面呈15～85度夹角，另一组与产品运动方向垂直，且该组散射光信号接收器的接收角与产品平面呈15～85度夹角；上述两组散射光信号接收器分别连接信号传输系统，信号传输系统与信号处理系统连接，两组信号数值的和为所述产品的实时密度系数，两组信号数值的差为所述产品纤维的实时取向度系数。
本发明采用光散射法测定纤维集合体平面产品的厚度和纤维取向度，通过信号传输系统和处理系统，配合计算机屏幕显示，即可直观地观察产品的厚度、变化曲线和纤维取向度、变化曲线，再通过控制调整生产原料进口，即可及时检测、实时控制产品厚度和纤维取向度，以保证产品质量控制在设计范围。
同时，本发明两组散射光信号接收器的接收角与平面产品平面的夹角分别为30度，目的是使两组信号数值的和与差同时处于适合数值分析范围内，检测动态响应效果更加逼真。
图1为本发明的工作原理图；图2为本发明的结构示意图。
具体实施例如图所示，1为非织造布，其在生产机器上为平面展开，平行激光发生器2布置在非织造布1的上方，本例最佳方案为6000～6500半导体激光器或红外光源，其入射线与非织造布1平面垂直，在非织造布1的上方还布置两个接收角相互垂直的散射光信号接收器3和反射光信号接收器4，散射光信号接收器3平行与非织造布1的运动方向，其接收角与布面的夹角β1为15～85度，本例最佳方案为30度，散射光信号接收器4垂直与非织造布1的运动方向，其接收角与布面的夹角β2为15～85度，本例最佳方案为30度。
上述平行光发生器2、两个散射光信号接收器3、4分别连接与信号传输系统的A/D接口电路5，通过A/D接口电路5与信号处理系统6连接，信号处理系统6包括控制器、计算器、计算软件、显示器以及记录设备，由计算软件自动将动态实时的两个散射光信号接收器3、4的信号值分别进行加和减处理，加为非织造布1的实时密度系数，减为纤维的实时取向系数。根据信号处理记录可实时控制产品厚度和纤维取向度，两组系数曲线可通过显示器显示或记录设备记录。
权利要求
1.实时检测纤维集合体平面产品厚度和纤维取向度的方法，其特征在于在纤维集合体产品平面的垂直方向入射一束平行光；在入射光源同侧布置相互垂直的两组散射光信号接收器，其中一组与产品运动方向平行，且散射光信号接收器的接收角与产品平面呈15～85度夹角，另一组与产品运动方向垂直，且该组散射光信号接收器的接收角与产品平面呈15～85度夹角；上述两组散射光信号接收器分别连接信号传输系统，信号传输系统与信号处理系统连接，两组信号数值的和为所述产品的实时密度系数，两组信号数值的差为所述产品纤维的实时取向度系数。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于两组散射光信号接收器的接收角与产品平面的夹角分别为30度。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于所述平行光为6000～6500半导体激光器或红外光源。
全文摘要
本发明属于光的应用领域，采用光散射法测定纤维集合体平面产品的厚度和纤维取向度，在被检测的纤维集合体平面产品平面的垂直方向入射一束平行光；在入射光源同侧布置相互垂直的两组散射光信号接收器，两组散射光信号接收器分别连接信号传输系统，信号传输系统与信号处理系统连接，两组信号数值的和为所述产品的实时密度系数，两组信号数值的差为所述产品纤维的实时取向度系数。通过信号传输系统和处理系统，可及时检测、实时控制产品厚度和纤维取向度，以保证产品质量控制在设计范围，本发明既无污染，又方便，性能稳定、动态响应好。
文档编号G01N21/00GK1442669SQ03113018
公开日2003年9月17日 申请日期2003年3月18日 优先权日2003年3月18日
发明者周胜 申请人:周胜