專利名稱：微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃厚度測試裝置，尤其是一種微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚
直O(jiān)
背景技術(shù)：
作為新能源行業(yè)的重要組成部分的太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)，聚光熱發(fā)電是具有很大潛力和經(jīng)濟(jì)技術(shù)競爭優(yōu)勢的項(xiàng)目，未來的發(fā)展前途廣闊。其裝置的聚光反射鏡組件在建設(shè)發(fā)電站所需設(shè)備中使用量是最大的，在大規(guī)模的反射鏡組件生產(chǎn)過程中，如何使在線檢測的速度與生產(chǎn)成品的速度相匹配，即在不影響生產(chǎn)產(chǎn)量的同時(shí)有效提高整個(gè)系統(tǒng)的合格品分揀率，成為了問題的關(guān)鍵。由于反射鏡組件制造工藝的復(fù)雜性和外形龐大，一般的測量方法難以滿足巨大的生產(chǎn)量的要求，需要一套自動(dòng)控制的檢測系統(tǒng)配合生產(chǎn)線設(shè)備同步進(jìn)行檢測。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)代化生產(chǎn)質(zhì)量管理的要求，檢測設(shè)備還需要具備對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的精密度進(jìn)行鑒定的最基本的功能，即對(duì)所生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性予以監(jiān)測。此處，玻璃鏡厚度的一致性是一個(gè)重要指標(biāo)，根據(jù)厚度測量的要求盡量采用彈性的方法，以適合不同精度需求?，F(xiàn)有超聲測量厚度的尺寸存在精度低的問題，激光測距必須在相同介質(zhì)中進(jìn)行，不能穿越空氣玻璃兩種介質(zhì)，這些現(xiàn)有技術(shù)存在不利于應(yīng)用等問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種頻率比較讀取式的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，包括測試部、用于將測試部移動(dòng)到預(yù)定檢測位置的伺服控制部，其中，測試部包括掃頻發(fā)射器和射頻接收器， 掃頻發(fā)射器、射頻接收器分別設(shè)置在待測玻璃表面的兩側(cè)，掃頻發(fā)射器發(fā)射的入射微波穿透待測玻璃后成為透射微波，射頻接收器接收透射微波，以得到的透射微波的性能參數(shù)來計(jì)算出玻璃厚度。進(jìn)一步，所述掃頻發(fā)射器和射頻接收器相互對(duì)準(zhǔn)設(shè)置，兩者發(fā)射接收方向?qū)?zhǔn)且均垂直于玻璃表面。進(jìn)一步，所述待測玻璃包括玻璃層和鍍膜層，所述掃頻發(fā)射器設(shè)置在靠近玻璃層的一側(cè)，所述射頻接收器設(shè)置在靠近鍍膜層的一側(cè)。進(jìn)一步，所述伺服控制部包括上控制架、下控制架和驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上控制架的后端與驅(qū)動(dòng)裝置相連接、前端固定安裝所述掃頻發(fā)射器，下控制架的后端與驅(qū)動(dòng)裝置相連接、前端固定安裝所述射頻接收器。進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)裝置控制所述上控制架和掃頻發(fā)射器、所述下控制架和射頻接收器聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，所述掃頻發(fā)射器和射頻接收器工作中組合成聽診器雙聽筒式結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述掃頻發(fā)射器通過天線發(fā)射，頻率連續(xù)可調(diào)的毫米波段微波信號(hào)，其上設(shè)置有信號(hào)發(fā)射方向調(diào)節(jié)單元。進(jìn)一步，所述射頻接收器用于接收毫米波段微波信號(hào)，其上設(shè)置有信號(hào)接受方向調(diào)節(jié)單元，所述射頻接收器對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、頻率進(jìn)行檢測并將測得數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)及顯示系統(tǒng)。進(jìn)一步，所述計(jì)算機(jī)及顯示系統(tǒng)用于接收所述射頻接收器檢測到的毫米波段微波信號(hào)并進(jìn)行處理，通過顯示系統(tǒng)顯示信號(hào)波形，對(duì)波形曲線的各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行頻率標(biāo)定。進(jìn)一步，所述掃頻發(fā)射器采用壓控振蕩電路調(diào)節(jié)微波發(fā)射頻率。本發(fā)明采用微波測量玻璃鏡厚度來解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，同時(shí)改被動(dòng)的厚度定量測量為主動(dòng)性的頻率讀取，并可間接檢驗(yàn)所鍍膜的反射效率及均勻性。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖； 圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖的側(cè)視圖3為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的檢測曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，參考附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語，用于說明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。 因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說明可相應(yīng)地解釋。如圖1至圖4所示，本發(fā)明微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，包括伺服控制部和安裝在其上的測試部，伺服控制部用于將測試部移動(dòng)到預(yù)定檢測位置。其中，測試部包括掃頻發(fā)射器3和射頻接收器4，掃頻發(fā)射器3通過天線發(fā)射頻率連續(xù)可調(diào)的毫米波段微波信號(hào)，掃頻發(fā)射器3采用壓控振蕩電路調(diào)節(jié)微波發(fā)射頻率，掃頻發(fā)射器3上設(shè)置有信號(hào)發(fā)射方向調(diào)節(jié)單元；射頻接收器4用于接收毫米波段微波信號(hào)，射頻接收器4上設(shè)置有信號(hào)接受方向調(diào)節(jié)單元，射頻接收器4對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、頻率進(jìn)行檢測并將測得數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)及顯示系統(tǒng)。伺服控制部包括上控制架5、下控制架6和驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示)，其中，上控制架5 的后端與驅(qū)動(dòng)裝置相連接、前端固定安裝掃頻發(fā)射器3，下控制架6的后端與驅(qū)動(dòng)裝置相連接、前端固定安裝射頻接收器4。伺服控制部負(fù)責(zé)對(duì)測試部件的機(jī)械調(diào)整及就位，進(jìn)而對(duì)檢測的信息進(jìn)行處理、顯示和反饋。驅(qū)動(dòng)裝置控制上控制架5和掃頻發(fā)射器3、下控制架6和射頻接收器4聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，工作中，在驅(qū)動(dòng)裝置控制下完成開、合、對(duì)位等程序動(dòng)作，使掃頻發(fā)射器3和射頻接收器4相互對(duì)準(zhǔn)設(shè)置，形成雙聽診器聽筒式的運(yùn)動(dòng)模式，兩者發(fā)射接收方向?qū)?zhǔn)且均垂直于玻璃表面，使得掃頻發(fā)射器3和射頻接收器4在工作中組合成聽診器雙聽筒式結(jié)構(gòu)。工作中，掃頻發(fā)射器3、射頻接收器4分別設(shè)置在待測玻璃表面的兩側(cè)，待測玻璃包括玻璃層1和鍍膜層2，掃頻發(fā)射器3設(shè)置在靠近玻璃層1的一側(cè)，射頻接收器4設(shè)置在靠近鍍膜層2的一側(cè)。掃頻發(fā)射器3發(fā)射的入射微波穿透待測玻璃后成為透射微波，射頻接收器4接收透射微波，計(jì)算機(jī)及顯示系統(tǒng)接收射頻接收器4檢測到的毫米波段微波信號(hào)， 并對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，通過顯示系統(tǒng)顯示信號(hào)波形，對(duì)波形曲線的各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行頻率標(biāo)定，以得到的透射微波的性能參數(shù)來計(jì)算出玻璃厚度。本發(fā)明的原理及應(yīng)用光在同一介質(zhì)中沿直線傳播，在不同介質(zhì)的界面上發(fā)生偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生折射和反射，當(dāng)光垂直于界面照射時(shí)，反射光沿相反方向轉(zhuǎn)回而折射光越過界面沿入射方向繼續(xù)傳播，在相位上反射光有大小為η的跳變。當(dāng)存在第二個(gè)界面時(shí)一次二次兩組反射光將進(jìn)行疊加，其強(qiáng)度將依賴于介質(zhì)厚度及折射率。存在前后兩個(gè)極端情況，前者為光程差等于πιλ的二次反射光與一次反射光；后者為程差等于(m+0. 5) λ的二次反射光與一次反射光，其中m為自然數(shù)，λ為真空波長；前者的二次反射光與一次反射光反射相加、 總反射最強(qiáng)，后者的二次反射光與一次反射光相消、總反射最弱；而透射光信號(hào)剛好相反 前者最弱，后者最強(qiáng)。其中d為玻璃層1的厚度，η為玻璃折射率。則滿足透射光信號(hào)最弱的條件為公式1
2nd= m 入
最強(qiáng)的條件為公式2 2nd= (m+0.5) λ
光和微波信號(hào)都是電磁波，原理是一樣的，在滿足的條件的前提下并無區(qū)別，以上所述光可被微波取代，本發(fā)明就是利用上述特性，采用微波傳導(dǎo)的特點(diǎn)來測量玻璃厚度d。工作時(shí)，首先由驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示)控制上控制架5和下控制架6進(jìn)行開合及對(duì)位，使掃頻發(fā)射器3和射頻接收器4收發(fā)相互對(duì)準(zhǔn)，并使待測玻璃設(shè)置在掃頻發(fā)射器3和射頻接收器4之間。掃頻發(fā)射器3受控發(fā)射入射微波A，當(dāng)入射微波A由空氣垂直照射到玻璃空氣界面7上時(shí)發(fā)生反射與折射，分成兩部分，即分為一次反射微波B和一次折射微波D ； 隨后，一次折射微波D垂直照射到玻璃鍍膜界面8上時(shí)發(fā)生反射與折射，又分成兩部分即二次反射微波C和二次折射微波(圖中未示)，二次折射微波穿過鍍膜層2為透射微波P，透射微波P被射頻接收器4接收，而后傳給計(jì)算機(jī)及顯示系統(tǒng)(圖中未示)。計(jì)算機(jī)及顯示系統(tǒng)接收到透射頻譜后，通過其顯示終端顯示信號(hào)波形，圖4中為頻率f一功率P曲線圖，K1、K2為相應(yīng)的頻率點(diǎn)值，通過對(duì)波形曲線的各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行頻率標(biāo)定，即確定了波長λ。參照原理及應(yīng)用說明中的公式1、公式2，由已知的η、πι、λ，系統(tǒng)可計(jì)算出玻璃厚度d。在實(shí)際應(yīng)用中，為了滿足自動(dòng)化生產(chǎn)的要求，可將待測玻璃安裝在支撐輥9上，待測玻璃的一側(cè)穿過掃頻發(fā)射器3和射頻接收器4之間，在待測玻璃在支撐輥9上的運(yùn)行過程中，掃頻發(fā)射器3和射頻接收器4同時(shí)完成對(duì)待測玻璃的檢測，其具有效率高、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。并可根據(jù)精度要求，選擇更高的m值進(jìn)行測量。本發(fā)明微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、檢測方式簡單，在大規(guī)模的反射鏡組件生產(chǎn)過程中，如圖4所示，本發(fā)明可作為生產(chǎn)線中的一個(gè)延續(xù)部分， 本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在線檢測，在線檢測的速度可與生產(chǎn)成品的速度完全相匹配，即在不影響生產(chǎn)產(chǎn)量的同時(shí)有效提高了整個(gè)系統(tǒng)的合格品分揀率。本發(fā)明適用于外形龐大的反射鏡組件、巨大生產(chǎn)量的生產(chǎn)線，可以配合生產(chǎn)線設(shè)備同步進(jìn)行檢測，對(duì)所生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性予以監(jiān)測，以滿足反射鏡組件的高精密度要求。
權(quán)利要求
1.微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，該裝置包括測試部、用于將測試部移動(dòng)到預(yù)定檢測位置的伺服控制部，其中，測試部包括掃頻發(fā)射器和射頻接收器，掃頻發(fā)射器、射頻接收器分別設(shè)置在待測玻璃表面的兩側(cè)，掃頻發(fā)射器發(fā)射的入射微波穿透待測玻璃后成為透射微波，射頻接收器接收透射微波，以得到的透射微波的性能參數(shù)來計(jì)算出玻璃厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，所述掃頻發(fā)射器和射頻接收器相互對(duì)準(zhǔn)設(shè)置，兩者發(fā)射接收方向?qū)?zhǔn)且均垂直于玻璃表面。
3.如權(quán)利要求2所述的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，所述待測玻璃包括玻璃層和鍍膜層，所述掃頻發(fā)射器設(shè)置在靠近玻璃層的一側(cè)，所述射頻接收器設(shè)置在靠近鍍膜層的一側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，所述伺服控制部包括上控制架、下控制架和驅(qū)動(dòng)裝置，其中，上控制架的后端與驅(qū)動(dòng)裝置相連接、前端固定安裝所述掃頻發(fā)射器，下控制架的后端與驅(qū)動(dòng)裝置相連接、前端固定安裝所述射頻接收器。
5.如權(quán)利要求4所述的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置控制所述上控制架和掃頻發(fā)射器、所述下控制架和射頻接收器聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，所述掃頻發(fā)射器和射頻接收器在工作中組合成聽診器雙聽筒式結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，所述掃頻發(fā)射器通過天線發(fā)射頻率連續(xù)可調(diào)的毫米波段微波信號(hào)，其上設(shè)置有信號(hào)發(fā)射方向調(diào)節(jié)單兀。
7.如權(quán)利要求5所述的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，所述射頻接收器用于接收毫米波段微波信號(hào)，其上設(shè)置有信號(hào)接受方向調(diào)節(jié)單元，所述射頻接收器對(duì)信號(hào)強(qiáng)度、頻率進(jìn)行檢測并將測得數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)及顯示系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)及顯示系統(tǒng)用于接收所述射頻接收器檢測到的毫米波段微波信號(hào)并進(jìn)行處理，通過顯示系統(tǒng)顯示信號(hào)波形，對(duì)波形曲線的各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行頻率標(biāo)定。
9.如權(quán)利要求8所述的微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，其特征在于，所述掃頻發(fā)射器采用壓控振蕩電路調(diào)節(jié)微波發(fā)射頻率。
全文摘要
本發(fā)明微波頻譜掃描鍍膜玻璃在線測厚裝置，包括測試部、用于將測試部移動(dòng)到預(yù)定檢測位置的伺服控制部，其中，測試部包括掃頻發(fā)射器和射頻接收器，掃頻發(fā)射器、射頻接收器分別設(shè)置在待測玻璃表面的兩側(cè)，掃頻發(fā)射器發(fā)射的入射微波穿透待測玻璃后成為透射微波，射頻接收器接收透射微波，以得到的透射微波的性能參數(shù)來計(jì)算出玻璃厚度。本發(fā)明采用微波測量玻璃鏡厚度來解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，同時(shí)改被動(dòng)的厚度定量測量為主動(dòng)性的頻率讀取，并可間接檢驗(yàn)所鍍膜的反射效率及均勻性。
文檔編號(hào)G01B15/02GK102359768SQ20111030249
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者劉伯昂, 薛黎明 申請(qǐng)人:中海陽新能源電力股份有限公司