專利名稱：薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，特別是一種能夠?qū)Υ蚩姿杉埻笟舛冗M(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的檢測(cè)透氣度的儀器所采用的裝置主要為本特生法或肖伯爾法，如《廣東造紙》1995年第2期所載《用本特生法測(cè)定紙的透氣度》一文所述。根據(jù)該裝置所造的透氣度檢測(cè)儀器主要由壓縮機(jī)、穩(wěn)壓閥、流量計(jì)、透氣度測(cè)量頭等組成。紙樣放于膠墊和測(cè)量頭之間壓緊，一面與大氣接觸，所受壓力為常壓，另一面所受的壓力為大氣壓加操作壓力。由于紙樣兩邊存在壓差，有氣流通過(guò)紙樣。通過(guò)紙樣的氣流的大小由流量計(jì)表示出來(lái)，流量計(jì)的讀數(shù)經(jīng)過(guò)變換即得到紙樣的透氣度值。這一檢測(cè)裝置有這樣的問(wèn)題一方面由于各種原因，實(shí)際操作壓差不等于標(biāo)準(zhǔn)操作壓差，給檢測(cè)帶來(lái)誤差；另一方面，該裝置只能對(duì)透氣度進(jìn)行事后抽樣檢測(cè)，對(duì)一卷長(zhǎng)達(dá)幾千米的水松紙來(lái)說(shuō)，如果在打孔過(guò)程中透氣度出現(xiàn)波動(dòng)，僅憑事后幾次抽樣進(jìn)行檢測(cè)很難將其反映出來(lái)。
為解決后一問(wèn)題，芬蘭研制出一種透氣度在線測(cè)量?jī)x器，見(jiàn)《中華紙業(yè)》2000年第4期《芬蘭創(chuàng)制紙張透氣度在線測(cè)定器》一文。其原理為施加紙面一定表面積內(nèi)很低壓力的空氣(1Kpa)，測(cè)定已知空氣體積在此氣壓下通過(guò)紙張的時(shí)間，并將通過(guò)的時(shí)間轉(zhuǎn)化成透氣度指標(biāo)。操作裝置為先做出系統(tǒng)的測(cè)定，并與檢驗(yàn)室用傳統(tǒng)測(cè)定裝置測(cè)出的一系列數(shù)值相對(duì)比，找出這種紙張?jiān)诰€測(cè)定的空氣透過(guò)時(shí)間與取樣測(cè)定紙張透氣度的相互關(guān)系，制成對(duì)照表。隨后，可直接從打孔機(jī)上的測(cè)定值—空氣透過(guò)時(shí)間，讀出所要求的透氣度測(cè)定值。此透氣度測(cè)定系統(tǒng)由測(cè)量頭子、控制箱和自控系統(tǒng)組成，按不同的紙張品種采用不同的測(cè)量頭子及控制系統(tǒng)。這種測(cè)定裝置的優(yōu)點(diǎn)是能連續(xù)測(cè)定紙張的透氣度；缺點(diǎn)為需要根據(jù)不同的紙張品種采用不同的測(cè)量頭子及控制系統(tǒng)，對(duì)于需要經(jīng)常更換打孔紙型的廠家，用該儀器很不方便。
相似的透氣度在線測(cè)量?jī)x器還有瑞典研制的一種透氣度測(cè)量?jī)x器，見(jiàn)《中華紙業(yè)》2000年第11期《紙張透氣度的在線測(cè)量》一文。該儀器的工作原理是緊貼住測(cè)量輻板表面移動(dòng)的紙張?jiān)谳棸逡欢娣e的測(cè)量槽施以恒定吸力作用下測(cè)量一定體積的空氣穿透紙張所需的時(shí)間，然后將此時(shí)間轉(zhuǎn)換成各種不同的代表滲透性或阻力的單位。工作原理和芬蘭的透氣度在線測(cè)量?jī)x器大同小異，也是在對(duì)傳統(tǒng)抽氣吸氣裝置的改進(jìn)基礎(chǔ)上研制而成。儀器復(fù)雜笨重，存在較大的誤差因素。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種全新的透氣度檢測(cè)裝置，主要是提供一種采用光電檢測(cè)裝置對(duì)打孔水松紙透氣度進(jìn)行在線檢測(cè)的裝置。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置采用光電檢測(cè)裝置，包含光源、接收經(jīng)被測(cè)物調(diào)制了的光的光電轉(zhuǎn)換器件，由光電轉(zhuǎn)換器件輸出信號(hào)經(jīng)放大器進(jìn)入減法器與基準(zhǔn)值相減，再送入A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)量，然后送入將該材料的透光度轉(zhuǎn)化為透氣度的計(jì)算處理器，計(jì)算出的透氣度至輸出器。
所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，在光源的照射光路上有使檢測(cè)光源為平行光或準(zhǔn)平行光的準(zhǔn)直裝置。
所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，在光電轉(zhuǎn)換器件的接收光路上有聚焦裝置。
所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其光路中設(shè)有光闌。
所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其光源和光電轉(zhuǎn)換器件分別放置于被檢測(cè)物的兩惻。
所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其光源和光電轉(zhuǎn)換器件放于被檢測(cè)物的同一側(cè)。
所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其光源發(fā)射光的波長(zhǎng)和光電轉(zhuǎn)換器中心接收波長(zhǎng)處于光譜中380nm-10μm區(qū)。
本裝置簡(jiǎn)單、精確度高、實(shí)現(xiàn)了在線檢測(cè)。


圖1是本實(shí)用新型一實(shí)例的工作原理示意圖，圖2給出另一實(shí)例的工作原理示意圖圖中光源1、準(zhǔn)直透鏡2、聚焦透鏡4、光電轉(zhuǎn)換器件5、光闌3。光源1｀、準(zhǔn)直透鏡2｀、聚焦透鏡4｀、光電轉(zhuǎn)換器件5｀、光闌3｀、前置放大器7和7｀、減法器8、A/D轉(zhuǎn)換器9、計(jì)算處理器10，顯示或控制裝置11、被測(cè)物12、基準(zhǔn)信號(hào)產(chǎn)生器13。
具體實(shí)施方式
光源發(fā)出的光經(jīng)變換裝置照射到水松紙上，光電轉(zhuǎn)換器件檢測(cè)經(jīng)水松紙調(diào)制后的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。當(dāng)水松紙未打孔時(shí)，光電轉(zhuǎn)換器件檢測(cè)到的光通量相對(duì)較小，此時(shí)輸出的電信號(hào)為不包含水松紙透氣度信息的背景信號(hào)；當(dāng)水松紙被打孔后，照射到光電轉(zhuǎn)換器件上的光通量隨水松紙上打孔孔徑大小及孔的分布密度而變化，而水松紙上打孔孔徑大小及孔的分布密度和打孔水松紙的透氣度直接相關(guān)，所以此時(shí)光電轉(zhuǎn)換器件輸出的電信號(hào)包含有打孔水松紙透氣度的信息。將光電轉(zhuǎn)換器件輸出的水松紙未打孔時(shí)和打孔后的信號(hào)分別放大，送入減法器，經(jīng)相減輸出的電信號(hào)可代表打孔水松紙的透氣度。將減法器輸出的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)計(jì)算處理環(huán)節(jié)處理后即可得到真實(shí)的透氣度值，然后可送入顯示裝置顯示或送入控制裝置進(jìn)行各種控制。
圖1給出了具體實(shí)施例，光源1發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡2準(zhǔn)直后變?yōu)橐皇叫泄?或準(zhǔn)平行光)，照射到水松紙表面的打孔位置。在水松紙的另一面設(shè)一接收探頭，該探頭由聚焦透鏡4和光電轉(zhuǎn)換器件5組成。在準(zhǔn)直透鏡2和聚焦透鏡4之間設(shè)一光闌3。光源1｀發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡2｀準(zhǔn)直后變?yōu)橐皇叫泄?或準(zhǔn)平行光)，照射到水松紙表面的未打孔位置。在水松紙的另一面設(shè)一接收探頭，該探頭由聚焦透鏡4｀和光電轉(zhuǎn)換器件5｀組成。在準(zhǔn)直透鏡2｀和聚焦透鏡4｀之間設(shè)一光闌3｀。光電轉(zhuǎn)換器件5和5｀輸出的電信號(hào)分別送入前置放大器7和7｀，由前置放大器7和7｀輸出的兩個(gè)模擬電信號(hào)送入減法器8相減，減法器8輸出的信號(hào)即為代表水松紙透氣度的電信號(hào)。該電信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器9后輸出一數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)計(jì)算處理環(huán)節(jié)10，最后輸出的信號(hào)即為水松紙的真實(shí)透氣度值，可送入顯示或控制裝置11，根據(jù)需要進(jìn)行顯示或控制。
附圖1中接收光電轉(zhuǎn)換器件和光源分別位于水松紙的兩邊，但是若將其放置在水松紙的同一邊也是可以的。
附圖1中光闌3和3｀的放置位置在準(zhǔn)直透鏡2、2｀和聚焦透鏡4、4｀之間，但是若將其放置在光源1、1｀和準(zhǔn)直透鏡2、2｀之間，或放置在聚焦透鏡4、4｀和光電轉(zhuǎn)換器件5、5｀之間也是可以的。
附圖1中所示光源1、1｀為發(fā)散型點(diǎn)光源，但是若將其換為面光源也是可以的。
附圖1中包含有準(zhǔn)直透鏡2、2｀、光闌3、3｀和聚焦透鏡4、4｀，但是若將其全部去掉或去掉其中某一個(gè)也是可以的。
本實(shí)用新型所述光源最好采用中心發(fā)射波長(zhǎng)處于光譜中380nm-10μm區(qū)，如近紅外區(qū)的發(fā)光二極管，但是若將其換為其他光源也是可以的。
本實(shí)用新型所述光電轉(zhuǎn)換器件最好采用中心接收波長(zhǎng)處于光譜中380nm-10μm區(qū)，與光源中心發(fā)射波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)，如近紅外區(qū)的硅光電池，但是若將其換為其他類型的光電轉(zhuǎn)換器件也是可以的。
本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)的氣壓法，提出了用透光度取代氣壓法檢測(cè)薄型微孔材料透氣度的全新思路。因此，凡是采用透光度為信號(hào)檢測(cè)薄型微孔材料透氣度的裝置，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。由于后續(xù)電路部分屬于現(xiàn)有技術(shù)，因此不作詳細(xì)描述。
權(quán)利要求1.一種薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，包括信號(hào)檢測(cè)部分和處理計(jì)算部分，其特征在于檢測(cè)部分采用光電檢測(cè)，包含光源、接收經(jīng)被測(cè)物調(diào)制了的光的光電轉(zhuǎn)換器件，由光電轉(zhuǎn)換器件輸出信號(hào)經(jīng)放大器進(jìn)入減法器與基準(zhǔn)值相減，再送入A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)量，然后送入將該材料的透光度轉(zhuǎn)化為透氣度的計(jì)算處理器，計(jì)算出的透氣度至輸出器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其特征是在光源的照射光路上有使檢測(cè)光源為平行光或準(zhǔn)平行光的準(zhǔn)直裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其特征是在光電轉(zhuǎn)換器件的接收光路上有聚焦裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其特征是光路中有光闌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其特征是光源和光電轉(zhuǎn)換器件分別放置于被檢測(cè)物的兩惻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其特征是光源和光電轉(zhuǎn)換器件放于被檢測(cè)物的同一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置，其特征是光源發(fā)射光的波長(zhǎng)和光電轉(zhuǎn)換器采用中心接收波長(zhǎng)處于光譜中380nm-10μm區(qū)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種薄型微孔材料透氣度檢測(cè)裝置,采用光電檢測(cè)裝置,光源發(fā)出的光經(jīng)待檢測(cè)物調(diào)制后照射到光電轉(zhuǎn)換器件上,光電轉(zhuǎn)換器件輸出的信號(hào)經(jīng)放大器、在減法器中與基準(zhǔn)值比較,再送入A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)量,然后進(jìn)入計(jì)算處理器依據(jù)該材料的透氣與透光關(guān)系計(jì)算出透氣度并輸出。光源的照射光路上有準(zhǔn)直裝置。光電轉(zhuǎn)換器件的接收光路上有聚焦裝置。光源和光電轉(zhuǎn)換器件可分別放置于被檢測(cè)物的兩側(cè)或同側(cè)。光源發(fā)射光的波長(zhǎng)和光電轉(zhuǎn)換器中心接收波長(zhǎng)處于光譜中380nm—10μm區(qū)。
文檔編號(hào)G01N21/31GK2496014SQ0125015
公開(kāi)日2002年6月19日 申請(qǐng)日期2001年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月24日
發(fā)明者陳培鋒, 韓要軒, 鄧國(guó)華, 陳澤民, 胡新平 申請(qǐng)人:武漢華工激光工程有限責(zé)任公司