CN117109489A - 一种测厚仪及其辅助测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及射线测厚技术领域,具体涉及一种测厚仪及其辅助测量装置,通过设置多个检测区域,使X射线发射器和X射线探测器能够沿检测辊轴向移动并对多个检测区域处的工件厚度进行检测,增强了检测的准确性。并且设置有两组检测组件,两组检测组件的检测行程能够相互补充,以使带状工件的每一段均能够被检测到,能够避免***性缺陷漏检的风险。
Description
技术领域
本发明涉及射线测厚技术领域,特别是设计一种测厚仪及其辅助测量装置。
背景技术
X射线测厚仪是一种基于X射线穿透原理的厚度测量设备。当X射线穿过物质时,其强度会因物质的吸收、散射等因素而减弱。物质的厚度越大,对X射线的吸收作用越强,透射出来的X射线强度就越低。因此,通过测量透射出来的X射线强度,可以推算出物质的厚度。在实际应用中,X射线测厚仪通常由X射线源、探测器、信号处理及控制***等组成。当X射线源发射出的X射线照射到被测物体上时,探测器会接收透射出来的X射线,并将其转化为电信号。控制***则对电信号进行处理,从而得到被测物体的厚度。主要应用行业为有色金属的板带箔加工、冶金行业的板带加工。
现有技术中,利用X射线对板带厚度进行检测时,通常情况下将测厚仪放置于板带运输路径当中的某一点,对经过该点的板带厚度进行检测。但是,这样做会导致以下测量异常:一、测量点处的板带厚度出现异常但其余部分厚度正常使得板带总体厚度在可接受范围内,此时单点测量仍会发出异常警报;二、测量点处的板带厚度正常但其余部分厚度异常使得板带总体厚度超出可接受范围,此时单点测量不会发出异常警报。
公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
基于此,有必要针对目前的X射线测厚时所存在的易发生测量异常的问题,提供一种测厚仪及其辅助测量装置。
上述目的通过下述技术方案实现:
本发明第一方面实施例提供了一种测厚仪辅助测量装置,其包括:
基座,所述基座包括两个沿第一方向设置且互相平行的安装板;
两组检测组件,每组所述检测组件均包括检测辊、X射线发射器、X射线探测器和驱动单元;所述检测辊沿第二方向设置于两个所述安装板之间,所述检测辊能够围绕自身轴线转动,所述检测辊上设置有多个检测区域;所述X射线发射器和所述X射线探测器分别设置于所述检测辊内侧和所述检测辊外侧,所述X射线发射器和所述X射线探测器能够沿所述第二方向同步移动;所述驱动单元用以驱动所述检测辊转动和驱动X射线发射器移动,使得所述X射线发射器发出的X射线始终照射于所述检测区域;两组所述检测组件沿所述第二方向间隔设置;
所述第一方向和所述第二方向互相垂直。
在其中一个实施例中,所述检测辊沿第三方向的位置可调,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向互相垂直。
在其中一个实施例中,所述检测区域包括沿螺旋导引线设置的多个检测孔,任意相邻两个所述检测孔沿所述螺旋导引线上的间距相同。
在其中一个实施例中,所述检测区域包括沿螺旋导引线设置的多个检测缝,任意两个所述检测缝的长度相同,任意相邻两个所述检测缝沿所述螺旋导引线上的间距相同。
在其中一个实施例中,所述螺旋导引线数量为两条,两条所述螺旋导引线沿所述检测辊轴线所在平面镜像对称。
在其中一个实示例中,两条所述螺旋导引线的端点相交于一点。
在其中一个实施例中,所述检测区域包括两条螺旋检测槽,两条所述螺旋检测槽沿所述检测辊轴线所在平面镜像对称。
在其中一个实施例中,两条所述螺旋检测槽的端点相交于一点。
在其中一个实施例中,还包括导向辊,所述导向辊能够沿自身轴线转动,所述导向辊数量为两个,两个所述导向辊设置于所述检测组件沿所述第一方向的两侧,两个所述导向辊位于所述检测组件沿第三方向的同侧,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向互相垂直。
本发明第二方面实施例提供了一种测厚仪,其包括本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置。
本发明的有益效果是:
本发明实施例提供的测厚仪及其辅助测量装置,通过设置多个检测区域,使X射线发射器和X射线探测器能够沿检测辊轴向移动并对多个检测区域处的工件厚度进行检测,增强了检测的准确性。并且设置有两组检测组件,两组检测组件的检测行程能够相互补充,以使带状工件的每一段均能够被检测到,能够避免***性缺陷漏检的风险。
附图说明
图1为本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置的结构示意图;
图2为本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置的剖视图;
图3为本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置中检测组件的结构示意图;
图4为本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置中检测组件的正视图;
图5为本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置中检测组件的结构示意图,图中隐去了检测辊;
图6为本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置中两组检测组件处于不同状态的位置示意图;
图7为本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置中工件上检测轨迹的示意图;
图8为本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置中工件上检测轨迹的示意图,与图7相比,图8中其中一组检测组件在其中一个行程端点不做停留。
其中:
100、安装板;110、第一导轨;120、第二导轨;200、检测组件;210、检测辊;211、检测区域;220、X射线发射器;230、X射线探测器; 300、导向辊;310、弹性件;900、工件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本文中为组件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本发明第一方面实施例提供了一种测厚仪辅助测量装置,其适用于对工件的厚度进行非接触式测定时的辅助测量,特别适用于厚度较小的金属片材、金属带材的厚度测定,如铜板、钢铁带材等。
具体的,如图1至图8所示,本发明实施例提供的测厚仪辅助测量装置包括基座和两组检测组件200。
基座作为测厚仪辅助测量装置的安装基础,其通常固定于地面或其他固定基础上,基座包括两个沿第一方向设置且互相平行的安装板100。两个安装板100之间还沿第二方向设置有供X射线发射器220或X射线探测器230滑动的第二导轨120。
每组检测组件200均包括检测辊210、X射线发射器220、X射线探测器230和驱动单元;检测辊210沿第二方向设置于两个安装板100之间,检测辊210能够围绕自身轴线转动,进行检测时工件900绕设于检测辊210上,当工件900持续输送时,检测辊210转动以使其二者之间不发生相对滑动。检测辊210上设置有多个检测区域211;X射线发射器220和X射线探测器230分别设置于检测辊210内侧和检测辊210外侧,X射线发射器220和X射线探测器230能够沿第二方向同步移动;驱动单元用以驱动检测辊210转动和驱动X射线发射器220移动,使得X射线发射器220发出的X射线始终照射于检测区域211。检测时,X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴线往复移动,并于多个检测区域211对工件900厚度进行检测;两组检测组件200沿第二方向间隔设置,第一方向和第二方向互相垂直。
由于带状工件900的传送速度通常情况下是确定的,因此检测辊210的转速也是确定的,此时X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向以确定速度移动时,X射线照射至检测辊210上的路径是相对确定的,也就是说检测区域211是相对确定的。当带状工件900的宽度发生变化时,必然会导致部分检测区域211并不能对应工件900,或者X射线发射器220和X射线探测器230需要停留一段时间,而这两种情况均会导致X射线发射器220和X射线探测器230存在空行程,也会使得带状工件900上存在没有被检测到的区域;并且,该些未被检测到的区域往往具有一定的规律性,由此可能导致一些***性缺陷不被发现。设置两组检测组件200,两组检测组件200间隔设置,其二者的检测行程能够相互补充,以使带状工件900的每一段均能够被检测到。
本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置,通过设置多个检测区域211,使X射线发射器220和X射线探测器230能够沿检测辊210轴向移动并对多个检测区域211处的工件900厚度进行检测,增强了检测的准确性。并且设置有两组检测组件200,两组检测组件200的检测行程能够相互补充,以使带状工件900的每一段均能够被检测到,能够避免***性缺陷漏检的风险。
在其中一个实施例当中,检测辊210沿第三方向的位置可调,第一方向、第二方向和第三方向互相垂直。本实施例当中,为便于区分,将两组检测组件200分为第一检测组件200和第二检测组件200。请参照图7,在图7当中,L1表示第一检测组件200的检测轨迹,L2表示第二检测组件200的检测轨迹,由L1和L2可知,检测组件200沿检测辊210轴向方向的行程要长于带状工件900的宽度,因此若只设置一个检测组件200的话,会导致检测组件200在空行程时,如图示T1点至图示T2点区间的部分带状工件900没有被第一检测组件200检测;通过设置第二检测组件200,并使得第一检测组件200和第二检测组件200相配合,则能够使得工件900上的所有区段均能够被检测到,例如图中第二检测组件200用以检测工件900上T1点至T4点区段,第一检测组件200用以检测检测工件900上T4点至T7点区段。
并且,若第一检测组件200和第二检测组件200始终处于运动状态,其检测轨迹如图8所示,会导致带状工件900部分区段重复测试,如图示中工件900上T3点至T4点区段被重复测试。为了避免重复测试导致数据重复,检测组件200在移动至行程极限时进行一定时间的停留,如图7所示工件900上T2点至T3点进行检测时,第一检测组件200处于停留状态。
进一步地,由于检测组件200在停留时,检测辊210不能转动,否则会使得X射线发射器220和X射线探测器230与检测区域211之间的位置关系错误。为了避免检测辊210停止转动时与带状工件900发生相对滑动,将检测辊210设置为能够沿第三方向移动,由此使得检测辊210能够与带状工件900脱离接触。并且,如图6所示,两个检测组件200为了适配带状工件900,基于两个检测辊210的相对位置,具有对应的第一状态、第二状态和第三状态。其中,第一状态为第一检测组件200当中的检测辊210与带状工件900进行接触,第二检测组件200当中的检测辊210与带状工件900脱离接触;第二状态为第一检测组件200当中的检测辊210和第二检测组件200当中的检测辊210均与带状工件900进行接触;第三状态为第二检测组件200当中的检测辊210与带状工件900进行接触,第一检测组件200当中的检测辊210与带状工件900脱离接触。
在其中一个实施例当中,为了适配不同宽度和输送速度的工件900,两个检测组件200沿第一方向上的间距可调。具体的,安装板100上端设置有第一导轨110,检测组件200的端部可滑动地连接于第一导轨110,并能够锁定于行程内的任意位置。
在其中一个实施例当中,检测区域211包括沿螺旋导引线设置的多个检测孔,任意相邻两个检测孔沿螺旋导引线上的间距相同。由于带状工件900的传送速度通常情况下是确定的,因此检测辊210的转速也是确定的,此时X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向以确定速度移动时,X射线照射至检测辊210上的路径在检测辊210上反应为螺旋线,因此按照螺旋导引线在检测辊210上开设多个检测孔。由于X射线的发射频率通常是确定的,因此按照X射线的发射频率确定检测孔之间的间距,并将任意相邻两个检测孔沿螺旋导引线上的间距设置为相同。需要说明的是,由于带状工件900的宽度可能发生变化,为了避免频繁更换检测辊210,在检测辊210上设置检测区域211时,可将检测区域211沿检测辊210轴向方向上的宽度设置为能够满足宽度最大的带状工件900,当测试宽度较小的带状工件900时,适当缩减X射线发射器220和X射线探测器230的行程即可。
在其他一些实施例当中,由于对于带状工件900的在同一宽度上的检测需求不同,例如对于带状工件900在边缘区域的检测精度要求较高,在中心区域的检测精度要求较低,多个检测孔之间的间距也可设置为不同,以满足对应的检测需求。又或者,对于多个间距相同的检测孔,可以通过调整X射线发射器220的发射频率,使得在部分检测孔不发射X射线进行检测,从而满足检测要求。
在其中一个实施例当中,检测区域211包括沿螺旋导引线设置的多个检测缝,任意相邻两个检测缝沿螺旋导引线上的间距相同。对于设置有检测缝的实施例,同一检测缝内可以进行一次或多次检测。由于带状工件900的传送速度通常情况下是确定的,因此检测辊210的转速也是确定的,此时X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向以确定速度移动时,X射线照射至检测辊210上的路径在检测辊210上反应为螺旋线,因此按照螺旋导引线在检测辊210上开设多个检测缝。由于X射线的发射频率通常是确定的,因此按照X射线的发射频率确定检测缝之间的间距,并将任意相邻两个检测缝沿螺旋导引线上的间距设置为相同。需要说明的是,由于带状工件900的宽度可能发生变化,为了避免频繁更换检测辊210,在检测辊210上设置检测区域211时,可将检测区域211沿检测辊210轴向方向上的宽度设置为能够满足宽度最大的带状工件900,当测试宽度较小的带状工件900时,适当缩减X射线发射器220和X射线探测器230的行程即可。
在其他一些实施例当中,由于对于带状工件900的在同一宽度上的检测需求不同,例如对于带状工件900在边缘区域的检测精度要求较高,在中心区域的检测精度要求较低,多个检测缝之间的间距也可设置为不同,以满足对应的检测需求;同样的,多个检测缝的长度也可设置为不相同。又或者,对于多个间距相同的检测缝,可以通过调整X射线发射器220的发射频率,使得在部分检测缝不发射X射线进行检测,从而满足检测要求。
在其中一个实施例当中,螺旋导引线数量为两条,两条螺旋导引线沿检测辊210轴线所在平面镜像对称。由于X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向的移动是往复的,设置两条螺旋导引线,X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向正向移动时,沿其中一条螺旋导引线移动,X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向反向移动时,沿另一条螺旋导引线移动,使得X射线发射器220和X射线探测器230的空行程尽可能减小。
在其中一个实施例当中,将两条螺旋导引线的端点设置为相交于一点。当X射线发射器220和X射线探测器230沿其中一条螺旋导引线移动至该螺旋导引线的一端时,恰好位于另一条螺旋导引线的一端,此时可无空行程地进行往复运动。由前述实施例可知,对于部分工件900而言,检测组件200需要存在空行程,因此两条螺旋导引线的端部也可不相交于一点。
在其中一个实施例当中,检测区域211包括沿螺旋导引线设置的螺旋检测槽。由于带状工件900的传送速度通常情况下是确定的,因此检测辊210的转速也是确定的,此时X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向以确定速度移动时,X射线照射至检测辊210上的路径在检测辊210上反应为螺旋线,因此按照螺旋导引线在检测辊210上开设螺旋检测槽。
在其中一个实施例当中,螺旋检测槽的数量为两条,两条螺旋检测槽沿检测辊210轴线所在平面镜像对称。由于X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向的移动是往复的,设置两条螺旋检测槽,X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向正向移动时,沿其中一条螺旋检测槽移动,X射线发射器220和X射线探测器230沿检测辊210轴向反向移动时,沿另一条螺旋检测槽移动。
在其中一个实施例当中,将两条螺旋检测槽的端点设置为相交于一点。当X射线发射器220和X射线探测器230沿其中一条螺旋检测槽移动至该螺旋检测槽的一端时,恰好位于另一条螺旋检测槽的一端,此时可无空行程地进行往复运动。由前述实施例可知,对于部分工件900而言,检测组件200需要存在空行程,因此两条螺旋检测槽的端部也可不相交于一点。
在其中一个实施例当中,螺旋检测槽贯穿检测辊210,以便X射线能够直接照射至工件900。
在其中一个实施例当中,测厚仪辅助测量装置还包括导向辊300,导向辊300能够沿自身轴线转动,导向辊300数量为两个,两个导向辊300设置于检测组件200沿第一方向的两侧,两个导向辊300位于检测组件200沿第三方向的同侧。工件900依次绕设于导向辊300、检测辊210和导向辊300,并且由于两个导向辊300在第三方向上位于检测辊210的同侧,使得导向辊300和检测辊210对于工件900具有一定的张紧作用;若工件900在输送时存在小幅度的变形褶皱,在该张紧作用下,该变形褶皱能够被展平,以使工件900能够以正确的位置关系进行检测。
在其中一个实施例当中,导向辊300沿第三方向的位置可调,由此来改变导向辊300和检测辊210对于带状工件900的张紧作用大小。导向辊300的位置调节可以是主动的,例如可以在两个安装板100上均设置安装滑槽,安装滑槽内设置有滑块,导向辊300的轴向两端分别连接于两个滑块,通过驱动电机等驱动设备驱动滑块沿第三方向进行滑动,进而带动导向辊300沿第三方向移动。导向辊300的位置调节可以是被动的,例如可以在两个安装板100上均设置安装滑槽,安装滑槽内设置有滑块,导向辊300的轴向两端分别连接于两个滑块,滑块与安装槽之间设置有弹性件310,弹性件310的弹力总是使得滑块滑动,进而带动导向辊300沿着朝向工件900一侧的方向移动。
本发明第二方面实施例提供了一种测厚仪,该测厚仪包括本发明第一方面实施例提供的测厚仪辅助测量装置,测厚仪辅助测量装置用以在测厚仪对工件进行厚度测量中的辅助测量。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种测厚仪辅助测量装置,其特征在于,包括:
基座,所述基座包括两个沿第一方向设置且互相平行的安装板;
两组检测组件,每组所述检测组件均包括检测辊、X射线发射器、X射线探测器和驱动单元;所述检测辊沿第二方向设置于两个所述安装板之间,所述检测辊能够围绕自身轴线转动,所述检测辊上设置有多个检测区域;所述X射线发射器和所述X射线探测器分别设置于所述检测辊内侧和所述检测辊外侧,所述X射线发射器和所述X射线探测器能够沿所述第二方向同步移动;所述驱动单元用以驱动所述检测辊转动和驱动X射线发射器移动,使得所述X射线发射器发出的X射线始终照射于所述检测区域;两组所述检测组件沿所述第二方向间隔设置;
所述第一方向和所述第二方向互相垂直。
2.根据权利要求1所述的测厚仪辅助测量装置,其特征在于,所述检测辊沿第三方向的位置可调,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向互相垂直。
3.根据权利要求1所述的测厚仪辅助测量装置,其特征在于,所述检测区域包括沿螺旋导引线设置的多个检测孔,任意相邻两个所述检测孔沿所述螺旋导引线上的间距相同。
4.根据权利要求1所述的测厚仪辅助测量装置,其特征在于,所述检测区域包括沿螺旋导引线设置的多个检测缝,任意两个所述检测缝的长度相同,任意相邻两个所述检测缝沿所述螺旋导引线上的间距相同。
5.根据权利要求3或4所述的测厚仪辅助测量装置,其特征在于,所述螺旋导引线数量为两条,两条所述螺旋导引线沿所述检测辊轴线所在平面镜像对称。
6.根据权利要求5所述的测厚仪辅助测量装置,其特征在于,两条所述螺旋导引线的端点相交于一点。
7.根据权利要求1所述的测厚仪辅助测量装置,其特征在于,所述检测区域包括两条螺旋检测槽,两条所述螺旋检测槽沿所述检测辊轴线所在平面镜像对称。
8.根据权利要求7所述的测厚仪辅助测量装置,其特征在于,两条所述螺旋检测槽的端点相交于一点。
9.根据权利要求1所述的测厚仪辅助测量装置,其特征在于,还包括导向辊,所述导向辊能够沿自身轴线转动,所述导向辊数量为两个,两个所述导向辊设置于所述检测组件沿所述第一方向的两侧,两个所述导向辊位于所述检测组件沿第三方向的同侧,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向互相垂直。
10.一种测厚仪,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的测厚仪辅助测量装置。
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