专利名称：平板玻璃在线扫描厚度测量装置的制作方法
技术领域：
一种平板玻璃在线扫描厚度测量装置，属于物理领域，涉及一种以采用同位素粒子辐射为特征的计量设备，用于计量厚度，由检测装置、机械传动装置和控制处理装置等部分组成。
平板玻璃的厚度均匀与否及是否符合生产规格的要求直接影响着玻璃成品的质量。目前，由于平板玻璃的宽度已达3米左右，而现有的测厚方式只是在玻璃板的某个部位进行定点测量，不能全面客观地反映玻璃板的实际厚度参数，不能为生产控制提供可靠的控制参数。因此需要能够对玻璃板进行横向多点扫描测厚。以反映玻璃板的实际厚度参数，若采用目前常规的放射性同位素源发射出的射线或激发靶材产生的X射线穿过玻璃后的强度变化与材料的厚度有一定的定量关系这一原理来测量平板玻璃的多点厚度，出于测量精度的考虑，要求位于玻璃板面上下两侧的探测器和同位素源在扫描测量过程中保持高度同步，就需要设计制作高精度、大跨度、适应现场恶劣环境且耐久的O型扫描架，这在技术上较难实现。若使同位素源和探测器位于平板玻璃的一侧，并同步移动测量，则可使测量精度得到保证。本实用新型的目的是解决平板玻璃生产中在线横向扫描多点厚度测量问题。
本实用新型的检测装置由测量小车1、同位素源2、屏蔽源罐3、源罐支承筒体4、冷却水套22、冷却水套22的进水口24和出水口23，检测器25等组成，其中的同位素源2采用低能γ光子同位素源241Am。屏蔽源罐外壳为耐热钢，内为铅套，屏蔽源罐3套在同位素源2的外面，以防止无效的有害射线。源罐支承筒体4使同位素源2及屏蔽源罐3固定在测量小车1上，冷却水套22与源罐支承筒体4间的夹角θ在10°～40°间可调。机械传动装置由高度可调的测量小车1的支承轮6和21，测量小车1的运行导轨7、横向扫描架8、校正标样架9、传动齿轮12和17，传动连接链13等组成。其中横向扫描架8的宽度为400mm，跨度为4000mm，校正标样架9上水平放置供本实用新型进行自动校正用的标准平板玻璃。传动连接链13与传动齿轮12和17紧密咬合，并与测量小车1相连，可带动其在横向扫描架8上运行。控制处理装置由无接触开关5、行程开关10、行程开关11、行程开关19、行程开关20、随动连接电缆14、微机化二次仪表15、减速器16、传动电机18等组成。其中微机化二次仪表15由输入输出装置26、微机27、键盘28、显示器29、记录装置30等组成。
本实用新型的检测原理是同位素源2发出的γ射线垂直向下投射到运行着的平板玻璃上，利用反散射γ射线的强度和散射体平板玻璃的厚度有一定的定量关系来测量平板玻璃的厚度。通过被测的平板玻璃反向折回的反散射线到达检测器25内的闪烁体NaI(T1)晶体上，此NaI(T1)晶体与检测器25内的光电倍增管紧密耦合在一起。通过闪烁体转换得到的光子打在光电倍增管的光阴极上，光子从光阴极上打出电子，电子在光电倍增管高压所形成的电场中由阴极经各打拿极跑到阳极，从而形成电流，该电流在光电倍增管负载上转换成电脉冲信号，通过随动连接电缆14输入微机化二次仪表15，并经输入输出装置26送入微机27进行处理，经处理得到的被测平板玻璃的厚度值通过显示器29和记录装置30给出。
本实用新型工作时，在微机27的控制下经传动电机18，减速器16，传动齿轮17和12及传动连接链13的作用，使测量小车1在横向扫描架8上移动，测量小车1的移动是由高度可调的测量小车1的支承轮6和21在测量小车1的运行导轨7上滚动来实现的，随着测量小车1的往复移动，本实用新型进行在线扫描测厚。在线测量时，在微机27的控制下，测量小车1在行程开关20和无接触开关5之间运行，实现对平板玻璃的扫描测厚，在微机27的控制下，通过检查无接触开关5和行程开关10状态实现测量小车1定时移动并停留在放有标准玻璃的校正标样架9的上方，进行自动校正，校正完毕后测量小车1自动返回实测的平板玻璃上方，重新开始在线自动往返扫描测量。
本实用新型工作时，在微机27的控制下，通过检查行程开关11和19的状态可对测量小车1的扫描越限进行报警。本实用新型通过微机27的处理还具有玻璃断板报警功能。在微机27的控制下测量小车1还可停留在被测平板玻璃上方任意位置进行定点测量。
本实用新型的初始工作状态由键盘29设置。
为使检测器25能在测量现场的高温环境下正常工作，在检测器25的外部包有冷却水套22，其上有进水口24和出水口23，通过冷却水的循环作用使得检测器25能适应低于600℃的高温工作环境。
本实用新型由于采用γ反散射法进行测厚，因此具有检测源(如同位素源2)和检测器(如检测器25)位于被测体同侧的优点，因此可应用于如浮法玻璃生产的在线多点扫描测厚这类透射法不能应用或很难应用的场合。
本实用新型的结构紧凑合理，操作简便，测厚范围可达1～20mm之间，测量灵敏度可达0.01mm，测量速度快，测量值数字显示并打印，可打出测量时间、测量位置、厚度值等参数，并具有自动校正功能，使得本实用新型的测量稳定可靠。由于采用了低能光子源，所以防护容易，测量现场安全，还可在高温、多粉尘的环境下工作。
本实用新型为玻璃生产的在线多点扫描测厚及玻璃的成型质量控制提供了稳定可靠的检测装置。
本实用新型还可用于其它材料的厚度和密度测量。
权利要求1.一种平板玻璃在线扫描厚度测量装置，由检测装置、机械传动装置和控制处理装置等部分组成，主要用于平板玻璃的在线扫描测厚，其特征是在控制处理装置的控制及传动装置的作用下通过检测装置实现对平板玻璃的在线扫描测厚。
2.根据权利要求1所述的平板玻璃在线扫描厚度测量装置，其特征在于同位素源和检测器均位于被测体的同侧，采用γ反散射法进行厚度测量。
3.根据权利要求1所述的平板玻璃在线扫描测量厚度装置，其特征在于扫描测量是由测量小车在横向扫描架上往返移动来实现的。
4.根据权利要求1所述的平板玻璃在线扫描厚度测量装置，其特征在于可定时离线进行自动校正。
5.根据权利要求1所述的平板玻璃在线扫描厚度测量装置，其特征在于测厚范围为1～20mm，测量灵敏度为0.01mm。
专利摘要一种平板玻璃在线扫描厚度测量装置，利用γ射线的反散射射线强度和散射体的厚度有一定的定量关系对被测体进行厚度测量。本装置的同位素源和检测器位于被测体的同侧，并在微机的控制下在大跨度的扫描架上对玻璃厚度进行多点自动扫描测量。本装置的测厚范围为1～20mm，并可显示和打印记录多种测量参数，测量灵敏度为0.01mm。本装置具有抗干扰能力强、使用稳定可靠及操作简便等优点。
文档编号G01B15/02GK2105668SQ90221818
公开日1992年5月27日 申请日期1990年10月13日 优先权日1990年10月13日
发明者彭嗣明, 李显佑, 周泽善, 于海, 杨京亭 申请人:中国建筑材料科学研究院