本發(fā)明涉及一種聚合物薄膜測量裝置，更具體地說，涉及一種聚合物薄膜高精度定厚儀。

背景技術(shù)：

在聚合物薄膜材料的制備和測試方面，厚度測量是比較常用的一種測量手段，目前市場上和實(shí)驗(yàn)中所使用的大都是直接測量材料厚度的儀器，如涂膜測厚儀、千分尺和螺旋測微器等，還沒有能夠直接對所測材料直接定厚的儀器，而一般聚合物薄膜材料需要經(jīng)過壓膜的過程，不能控制材料厚度，測出的厚度也體現(xiàn)出不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致測試聚合物薄膜材料的相關(guān)性能時，往往幾十甚至幾百個微米就能夠造成較大的實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差，而一次性制備出想要厚度的材料，又是難上加難。

涂膜測厚儀可無損地測量磁性金屬基體（如鋼、鐵、合金和硬磁性鋼等）上非磁性涂層的厚度（如鋁、鉻、銅、琺瑯、橡膠、油漆等）及非磁性金屬基體（如銅、鋁、鋅、錫等）上非導(dǎo)電覆層的厚度（如：琺瑯、橡膠、油漆、塑料等）。涂膜測厚儀采用磁感應(yīng)原理時，利用從測量探頭經(jīng)過非鐵磁覆層而流入鐵磁基體的磁通的大小，來測定覆層厚度。此類磁感應(yīng)測厚儀，分辨率達(dá)到0.1μm，允許誤差達(dá)1%，量程達(dá)10mm。

絕大多數(shù)聚合物有玻璃態(tài)、粘流態(tài)和高彈態(tài)三種狀態(tài)，對應(yīng)有三種溫度，在制備聚合物薄膜時，若聚合物處于在粘流溫度以上時，聚合物變?yōu)槿廴凇⒄硿囊后w，受力可以流動，高聚物如合成塑料加工成型、合成纖維紡絲等，都是在高聚物的黏流態(tài)下進(jìn)行的，因此處于粘流態(tài)的高聚物可塑性強(qiáng)，為聚合物薄膜材料的定厚提供了現(xiàn)實(shí)的依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述的不足，本發(fā)明提供了一種聚合物薄膜高精度定厚儀，該定厚儀由底座、支撐桿、螺旋驅(qū)動裝置、傳送裝置、螺旋套、螺旋桿、涂膜測厚儀、兩個玻璃壓片器和數(shù)據(jù)采集與控制裝置組成。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種聚合物薄膜高精度定厚儀，包括底座、支撐桿、螺旋驅(qū)動裝置、傳送裝置、螺旋套、下降桿、涂膜測厚儀、兩個玻璃壓片器和數(shù)據(jù)采集與控制裝置，其特征是，所述傳送裝置包括聯(lián)軸器、齒輪a和齒輪b，所述螺旋驅(qū)動裝置包括電機(jī)和控制器，底座位于最底端，支撐桿豎直垂直放置，下面固定連接底座，上面連接螺旋驅(qū)動裝置的電機(jī)，電機(jī)另一端連接傳送裝置的聯(lián)軸器，螺旋驅(qū)動裝置的控制器連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置，傳送裝置的聯(lián)軸器連接齒輪a，齒輪a和齒輪b相互嚙合，齒輪b連接螺旋套，整個傳送裝置的連接方式為正齒平行安裝，螺旋套連接下降桿，涂膜測厚儀集成于下降桿上，涂膜測厚儀的輸出線連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置，兩個玻璃壓片器，上玻璃壓片器嵌套連接下降桿，下玻璃壓片器嵌套連接底座，所要測量定厚的聚合物薄膜材料傾倒于兩個玻璃壓片器之間。

作為優(yōu)選，所述螺旋驅(qū)動裝置，電機(jī)用于維持齒輪a和齒輪b的轉(zhuǎn)動，控制器連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置，用于控制與記錄螺旋套轉(zhuǎn)過的角度與下降桿下降的高度。

作為優(yōu)選，所述下降桿為不規(guī)則凹型結(jié)構(gòu)，與上玻璃壓片器嵌套連接，螺旋套每轉(zhuǎn)7.2度，下降桿下降高度為10μm。

作為優(yōu)選，所述涂膜測厚儀包括表盤、探頭和輸出線，探頭具有磁性，表盤與探頭集成于下降桿上，探頭底端與下降桿底端平齊，輸出線連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置，用于數(shù)據(jù)控制與傳輸。

作為優(yōu)選，所述兩個玻璃壓片器為不規(guī)則凹形結(jié)構(gòu)，厚度小于5mm，下玻璃壓片器上表面的長度與寬度均比上玻璃壓片器下表面的大。

作為優(yōu)選，所述底座材質(zhì)為鋼，具有磁性，設(shè)有圓孔，底座通過圓孔與支撐桿固定連接。

該專利的有益之處是：本發(fā)明提供了一種聚合物薄膜高精度定厚儀，利用螺旋驅(qū)動裝置的螺旋放大原理，通過數(shù)據(jù)采集與控制裝置與涂膜測厚儀和螺旋驅(qū)動裝置的數(shù)據(jù)通訊，結(jié)合涂膜測厚儀的磁吸力測量原理，能夠?qū)崿F(xiàn)自定義厚度，得到想要的聚合物薄膜材料厚度，也即定厚，這種控制方式大大提高了裝置下降過程的精度，對于薄膜厚度的測量更精準(zhǔn)，采用兩個玻璃壓片器，能夠使得聚合物薄膜材料厚度更為均一，設(shè)備成本低廉，效果顯著。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種聚合物薄膜高精度定厚儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種聚合物薄膜高精度定厚儀的上玻璃壓片器與下降桿嵌套俯視圖。

圖3為本發(fā)明一種聚合物薄膜高精度定厚儀的下玻璃壓片器與底座嵌套俯視圖。

圖4為本發(fā)明一種聚合物薄膜高精度定厚儀的傳送裝置連接方式示意圖。

圖5為本發(fā)明一種聚合物薄膜高精度定厚儀的自動控制程序圖。

其中：1、底座，2、支撐桿，3、螺旋驅(qū)動裝置，4、傳送裝置，5、螺旋套，6、下降桿，7、涂膜測厚儀，8、上玻璃壓片器，9、下玻璃壓片器，10、數(shù)據(jù)采集與控制裝置，11、聚合物薄膜材料，12、涂膜測厚儀的探頭，13、圓孔，401、聯(lián)軸器，402、齒輪a，403、齒輪b。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種聚合物薄膜高精度定厚儀作進(jìn)一步說明。

參見圖1與圖4，一種聚合物薄膜高精度定厚儀包括底座1、支撐桿2、螺旋驅(qū)動裝置3、傳送裝置4、螺旋套5、下降桿6、涂膜測厚儀7、上玻璃壓片器8、下玻璃壓片器9、數(shù)據(jù)采集與控制裝置10、圓孔13，其特征是，所述傳送裝置4包括聯(lián)軸器401、齒輪a402和齒輪b403，所述螺旋驅(qū)動裝置3包括電機(jī)和控制器，底座1位于最底端，支撐桿2豎直垂直放置，下面固定連接底座1，上面連接螺旋驅(qū)動裝置3的電機(jī)，電機(jī)另一端連接傳送裝置4的聯(lián)軸器401，螺旋驅(qū)動裝置3的控制器連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置10，傳送裝置4的聯(lián)軸器401連接齒輪a402，齒輪a402與齒輪b403相互嚙合，齒輪b403連接螺旋套5，整個傳送裝置4的連接方式為正齒平行安裝，螺旋套5連接下降桿6，涂膜測厚儀7和涂膜測厚儀的探頭12均集成于下降桿6上，涂膜測厚儀7的輸出線連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置10，兩個玻璃壓片器，上玻璃壓片器8嵌套連接下降桿6，下玻璃壓片器9嵌套連接底座1，所要測量定厚的聚合物薄膜材料11傾倒于兩個玻璃壓片器之間。

結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4，所述螺旋驅(qū)動裝置3，電機(jī)用于維持齒輪a402和齒輪b403的轉(zhuǎn)動，控制器連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置10，用于控制與記錄螺旋套5轉(zhuǎn)過的角度與下降桿6下降的高度；所述下降桿6為不規(guī)則凹型結(jié)構(gòu)，與上玻璃壓片器8嵌套連接，螺旋套5每轉(zhuǎn)7.2度，下降桿6下降高度為10μm；所述涂膜測厚儀7包括表盤、探頭12和輸出線，探頭12具有磁性，表盤與探頭12集成于下降桿6上，探頭12底端與下降桿6底端平齊，輸出線連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置10，用于數(shù)據(jù)控制與傳輸；所述兩個玻璃壓片器為不規(guī)則凹形結(jié)構(gòu)，厚度小于5mm，下玻璃壓片器9上表面的長度與寬度均比上玻璃壓片器8下表面的大；所述底座1材質(zhì)為鋼，具有磁性，設(shè)有圓孔13，底座1通過圓孔13與支撐桿2固定連接。

本發(fā)明一種聚合物薄膜高精度定厚儀選用的材料為聚合物薄膜材料11，因?yàn)橐话憔酆衔锊牧显谥苽浔∧さ倪^程中，升溫使其與其他顆粒混合或者材料本身處于熔融狀態(tài)，便于制備成膜，但在降溫凝固成膜的過程中，聚合物材料會經(jīng)歷粘流態(tài)，變?yōu)槿廴?、粘滯的液體，此時的聚合物材料未成膜，但受力會流動，不會破壞分子結(jié)構(gòu)，適用于聚合物成型與合成纖維紡絲等，此處便是利用聚合物粘流態(tài)對材料進(jìn)行定厚，將粘流態(tài)液體傾倒在兩個玻璃壓片器之間，通過下降桿控制其厚度。

如圖1與圖5，本發(fā)明一種聚合物薄膜高精度定厚儀的工作原理：

當(dāng)把聚合物薄膜材料11傾倒于兩個玻璃壓片器之間時，涂膜測厚儀7的表盤有一個具體的示數(shù)為實(shí)際數(shù)值，數(shù)據(jù)采集與控制裝置10給出一個預(yù)設(shè)值，將涂膜測厚儀7示數(shù)輸出到數(shù)據(jù)采集與控制裝置10，比較實(shí)際數(shù)值與預(yù)設(shè)值，并進(jìn)行判定，若實(shí)際數(shù)值大于預(yù)設(shè)值，則將命令傳給螺旋驅(qū)動裝置3，螺旋驅(qū)動裝置3的電機(jī)令齒輪a和齒輪b的轉(zhuǎn)動，控制器連接數(shù)據(jù)采集與控制裝置10，使其按照螺旋套5每轉(zhuǎn)7.2度，下降桿6下降高度為10μm的原則，利用螺旋放大原理，通過傳送裝置4的聯(lián)軸器401、齒輪a402和齒輪b403齒輪傳送，控制與記錄螺旋套5轉(zhuǎn)過的角度與下降桿6下降的高度，并輸出到數(shù)據(jù)采集與控制裝置10，同時涂膜測厚儀的探頭12也下降，此時涂膜測厚儀7的表盤示數(shù)變化，采集此時的實(shí)際數(shù)值輸出到數(shù)據(jù)采集與控制裝置10，如此循環(huán)，當(dāng)涂膜測厚儀7的實(shí)際數(shù)值不大于預(yù)設(shè)值時，得到并記錄所需要的涂膜測厚儀7的數(shù)值，此數(shù)值減去兩個玻璃壓片器的厚度，即得到薄膜的厚度，使得聚合物薄膜高精度定厚儀停止工作，這種數(shù)控聯(lián)合裝置的工作方式實(shí)現(xiàn)了聚合物薄膜高精度定厚儀高度下降的自動控制。本發(fā)明利用螺旋驅(qū)動裝置3的螺旋放大原理，通過數(shù)據(jù)采集與控制裝置10與涂膜測厚儀7和螺旋驅(qū)動裝置3的數(shù)據(jù)通訊，結(jié)合涂膜測厚儀7的磁吸力測量原理，能夠?qū)崿F(xiàn)自定義厚度，得到想要的聚合物薄膜材料厚度，也即定厚，這種控制方式大大提高了裝置下降過程的精度，對于薄膜厚度的測量更精準(zhǔn)，采用兩個玻璃壓片器，能夠使得聚合物薄膜材料厚度更為均一，設(shè)備成本低廉，效果顯著。

以上對本發(fā)明做了詳細(xì)說明，但是這些說明僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，因此不能認(rèn)定本發(fā)明只局限于以上說明，凡是對本申請范圍所作若干簡單替換或者修改，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，仍在本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍以內(nèi)。