玻璃厚度在线测量系统的研制

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1、玻璃厚度在线测量系统的研制5．1标定测量系数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．465．2玻璃厚度测量数据分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．475．3误差分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．505．4系统实物图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51结j沧⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．54参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯攻读硕士学位期间发表学术论文情况⋯⋯⋯．致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．大连理工大学学位论文版权使用授权书⋯⋯．""鳃钞大连理工大学硕士学位论文1绪论1．

2、1课题研究背景和意义玻璃工业作为基础的原材料产业，与国民的生产生活有着密切的联系“1。玻璃已经被广泛的应用到各个领域，如建筑、交通运输、装饰装修、电子信息及其他新兴工业等心。=“。因此，玻璃生产的产量与质量的提高，在实际应用中具有重大意义。玻璃厚度的检测就是衡量玻璃生产质量的一个重要因素。目前，浮法工艺成为玻璃生产的主流方式H3。该工艺具有生产速度快、质量性能好、能耗低等特点。因此，美国、西欧各国、日本等一些发达国家的玻璃生产均采用浮法技术。在上世纪六七十年代，我国的研究学者经过大量的研究工作，成功研制了洛阳浮法工艺技术，使我国的玻璃生产跻身于世界前列嵋1。人工下线测量是传统的玻璃厚度

3、检测方法，这种方法因其测量速度慢、耗费人力、效率低下、反应时间滞后等缺点己不能满足现在的测量要求。随着科学技术的快速发展，非接触检测技术的研发成功取代了人工的接触式检测。在光电行业领域中，伴随着CCD光电传感器的发展畸1，启发了人们对计算机视觉系统的研究，从而推动了非接触式检测技术的应用。虽然我国的玻璃生产技术较为先进，但是玻璃的质量检测技术还是相对落后的，需要从国外进口先进的检测设备。在我国的十二五规划节能减排的前提下，开发研究玻璃厚度实时在线测量系统，对玻璃生产过程中质量的提高、生产成本的降低、资源浪费的减少等方面有着十分重要的意义。本课题的研究是在已有的玻璃厚度检测方法的基础上，

4、利用光电检测方法设计在线测量系统，该技术具有操作简单、成本较低、精度较高等优点。该系统的设计主要是为了解决实际生产中的问题，因此，本课题的研究不管是在理论方面还是在实践方面都是具有重要意义的。1．2厚度测量方法概述目前，对厚度的测量方法有很多。以不同的测量原理为基础产生了不同的测量方法，同时测量使用的仪器和设备也不相同。伴随着现代技术的不断发展厚度测量技术也得到了发展，在原有简单的机械测量方法的基础上诞生了如射线法、超声波法和现代光学法等一系列现代化测量方法。测量方法的不同主要受测量原理的影响，下面就从测量原理出发，简要介绍几种厚度测量方法。玻璃厚度在线测量系统的研制1．2．1厚度测量

5、常见方法(1)机械法采用机械仪器测量厚度的方法称之为机械测量法，机械测量大部分是在与被测物体接触的条件下通过人工的方式测量。机械测厚的主要原理是将被测物和测量工具进行比较对照，然后读出厚度测量值。方法测量具有简单方便，测量范围较大的特点。其中游标卡尺和螺旋测微计是最常见的测量工具，如图1．1所示，测量工具的精确度决定了测量厚度的精确度。在现代化的生产模式下机械测量有很大的局限性，例如在恶劣的环境下人工就不能进行。因此，在实验室的环境下多使用这种测量方法，但是在非接触在线测量中该方法不适用。图1．1机械测量工具图Fig．1．1Mechanicalmeasurementtools(2)射线

6、法射线法测厚的基本原理是根据射线通过物体后的衰减规律计算被测物体的厚度。口∥，，射线是目前主要采用的射线。测量方法是首先在被测物的两侧分别放置放射源和探测器，然后通过计算射线从被测物体一侧到另一侧的衰减量，实现厚度的测量忉。射线穿透被测物体后其强度衰减规律的表达式如下，以y射线为例嘲：I=10e删(1．1)大连理工大学硕士学位论文d：三ln三(1．2)∥Io“～7d——要测量物体厚度∥——被测物的吸收系数_，。——射线透射前的强度，——衰减后射线的强度此方法对能被射线穿透的物体都可以进行厚度测量，测量速度快。但是由于采用的是射线测量，其价格比价昂贵，且对人体有害，更容易使发生质变。(3

7、)超声波测厚超声波测厚的基本原理是超声波脉冲反射原理，超声波测厚的过程如下：首先由探头置于被测物一端并发射超声波脉冲，当其到达被测物的另一端时就会发生反射，然后，在已知脉冲传播时间的基础上根据路程计算公式就得计算出被测物体的厚度阳1。超声波测厚技术对于介质均匀的材料都能适用。如图1．2所示为TTl20超声波测厚仪。图1．2TTl20超声波测厚仪实物图Fig．1．2TTl20UltrasonicThicknesskindFigure对于玻璃的材料