薄膜厚度測(cè)量 塑料薄膜的種類很多，如PE、PP、PVC线定、PA、PET薄膜等确买；其厚度范圍可由幾微米到幾百微米斤讥；其應(yīng)用領(lǐng)域涉及包裝材料、絕緣材料湾趾、感光材料芭商、磁帶基材、農(nóng)用薄膜搀缠、玻璃貼膜等铛楣。普通的塑料薄膜基本上是采用吹塑、壓延等成型工藝生產(chǎn)的艺普，如聚乙烯膜簸州、聚氯乙烯膜，它們的生產(chǎn)速度較低歧譬，厚度均勻性要求也不太高岸浑，故可在線進(jìn)行接觸式厚度測(cè)量。但是對(duì)于雙向拉伸薄膜來說，由于雙拉生產(chǎn)線是一個(gè)高速慷郎、連續(xù)化生產(chǎn)的過程啡产，其線速度高達(dá)300m/min以上，雙向拉伸薄膜的厚度促驶，都是采用精度很高肢有、非接觸式測(cè)厚儀和反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和控制。

　　最常用的非接觸式的厚度測(cè)量?jī)x有： X-射線測(cè)厚儀叼榄、β-射線測(cè)厚儀乳侮、近紅外線測(cè)厚儀等份览。

　　近紅外線測(cè)厚技術(shù) 該技術(shù)的原理是：利用不同物質(zhì)對(duì)近紅外光線（1.0~3.0μｍ）的吸收特性來連續(xù)測(cè)量物質(zhì)厚度硼货。當(dāng)紅外線穿過塑料薄膜時(shí)，有一部分紅外光線被薄膜選擇性地吸收晃纹，這種選擇性吸收與波長(zhǎng)有關(guān)钢怪。其波長(zhǎng)為該薄膜的吸收波長(zhǎng)。另一部分很少或不被塑料薄膜所吸收褂宙，稱之為一般吸收鲁修，它幾乎與波長(zhǎng)無關(guān)。

　　我們選擇對(duì)薄膜具有強(qiáng)力吸收的3.4μｍ吸收波長(zhǎng)和對(duì)薄膜不吸收的3.1μｍ參比波長(zhǎng)初家，依據(jù)貝耳吸收定律偎窘，比較吸收波長(zhǎng)和參比波長(zhǎng)的信號(hào)變化，就可獲得薄膜材料的厚度值溜在。

　　例如陌知，NDC公司近紅外NDC710型傳感器具有以下性能特點(diǎn)：

　　·測(cè)量精度高，具有快速測(cè)量和高分辨率的特點(diǎn)掖肋；

　　·測(cè)量穩(wěn)定仆葡，不受環(huán)境溫度影響；

　　·薄膜在傳感器間隙內(nèi)抖動(dòng)仍能保持對(duì)厚度測(cè)量的高精度志笼；

　　·采用不同物質(zhì)具有不同吸收波長(zhǎng)的原理沿盅，可測(cè)量多層共擠材料每一層的厚度。 β測(cè)厚儀的測(cè)厚技術(shù) β測(cè)厚儀是一種放射性同位素儀器纫溃，它利用Kr85或Pm放射源放射出的低能量β射線穿過薄膜后被部分吸收而減弱的原理對(duì)塑料薄膜進(jìn)行測(cè)量腰涧。 β測(cè)厚儀系統(tǒng)由測(cè)量頭、掃描架和控制柜等組成紊浩。

　　1窖铡、測(cè)量頭：由放射源盒、電離室碘云、高壓電源谨跌、微電流放大器及空氣溫度補(bǔ)償電路等組成。 a放射源盒為放置放射源的容器。其材質(zhì)為鉛吊烫，在放射源盒上方有一電動(dòng)或氣動(dòng)閘門以控制放射源是否放出β射線言酪。在停機(jī)時(shí)，閘門能自動(dòng)關(guān)閉谍钝，以保證安全败饵。 b電離室：穿過薄膜的β粒子進(jìn)入電離室使其中氣體電離產(chǎn)生正負(fù)離子。在負(fù)高壓的電場(chǎng)作用下椭徙，正離子向負(fù)高壓極運(yùn)動(dòng)熊过，負(fù)離子向正高壓極運(yùn)動(dòng)，在外電路作用下產(chǎn)生微電流征乳。此微電流非常小胖真，只有10-8 ～10-10A。這就要求絕緣端子的電阻很高律姨，達(dá)1018 Ω振峻。為此，可采用PTFE材料择份。電離室內(nèi)一般充有壓力高于周圍大氣壓的高純度N2氣扣孟。 c 高壓電源：電離室要求要有450～700V的高壓電源，并要求電壓值穩(wěn)定荣赶。 d微電流前置放大器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)高輸入阻抗的電源電壓變換器凤价，輸入阻抗大于1012Ω。反饋電阻為高電阻拔创。一般為了保持其電阻值穩(wěn)定利诺，可將其置于恒溫槽中。 e 溫度補(bǔ)償電路 β-射線在到達(dá)電離室之前伏蚊，除了穿透薄膜還要穿透空氣立轧。而空氣溫度變化時(shí)，空氣的密度也隨之變化躏吊。在0℃和760mmHg柱時(shí)氛改，空氣的密度是0.00129g/周。而溫度每升高1℃比伏，體積大約增加其0℃時(shí)的1/273臊癞，即空氣的密度減小1/273。為了克服溫度變化帶來的誤差吸畸，裝有溫度補(bǔ)償電路绣嫉，對(duì)氣隙的溫度進(jìn)行測(cè)量，溫度傳感器一般采用AD590翁脓。

　　2普计、掃描架：掃描架分O型架和C型架兩種祟俯。掃描架是支撐測(cè)量頭在整幅薄膜寬度范圍內(nèi)往返掃描的機(jī)構(gòu)，其精度直接影響測(cè)量精度迂唤。掃描架的精度又取決于軌道的精度五妹。傳動(dòng)方式一般采用同步齒型帶。 為了獲得測(cè)量頭在薄膜寬幅中的位置革惊，設(shè)有位移測(cè)量裝置辞皇，大都采用光電編碼器。

　　3骏卿、控制柜：控制柜的作用主要是完成對(duì)薄膜厚度信號(hào)符焊、測(cè)量頭的位移信號(hào)以及溫度信號(hào)進(jìn)行采樣，經(jīng)過處理后形成形象的薄膜截面圖姻僧，控制測(cè)量頭的掃描规丽，并定時(shí)對(duì)放射源進(jìn)行校零。

　　與近紅外測(cè)厚相比段化，β-射線測(cè)厚存在一些不足之處：

　　1. β-射線是放射性物質(zhì)嘁捷，無論是Sr-90造成、Kr-85或pm-147显熏，對(duì)人體與環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生影響和危害，因而受到環(huán)保部門嚴(yán)格控制晒屎。

　　2. β傳感器對(duì)溫度和大氣壓敏感喘蟆。β-射線從穿透式傳感器的放射端到接受端，不僅被測(cè)厚的物質(zhì)所吸收鼓鲁，而且被傳感器間的物質(zhì)包括空氣所吸收蕴轨，所以β傳感器在測(cè)量薄膜重量的同時(shí)，也會(huì)測(cè)出空氣的重量變化骇吭。如果傳感器在標(biāo)定和測(cè)量時(shí)的空氣溫度橙弱、壓力發(fā)生變化，便會(huì)引起傳感器間空氣重量的變化咱取，從而造成薄膜厚度測(cè)量誤差傻椿。

　　3. β傳感器對(duì)薄膜上下抖動(dòng)敏感。由于β-射線是從360度立體空間放射出來姆歹。射線進(jìn)入被測(cè)量物的入射角肤狞、測(cè)量物在探頭間的位置波動(dòng)所引起的漫散射會(huì)造成薄膜厚度測(cè)量誤差。

　　4. β-傳感器受射線的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和放射源衰減的影響虽浆。 X-射線測(cè)厚儀也存在一些缺點(diǎn)：如X-射線光電管使用壽命較短货瘫，價(jià)格昂貴；電源消耗大休惰、成本高鬓灼；其測(cè)試性能易受環(huán)境溫度朦阶、濕度和薄膜抖動(dòng)的影響；X-射線傳感器的防護(hù)要求比較高瘪吭，因X-射線比β-射線具有更強(qiáng)的放射性民氏。

　　薄膜厚度控制 雙向拉伸薄膜厚度主要是通過調(diào)節(jié)模頭開度的大小，控制模唇出口塑料熔體的流量來控制的常枢。模頭開度則是通過調(diào)節(jié)模頭上若干推/拉差動(dòng)螺栓先進(jìn)行粗調(diào)久规，然后在生產(chǎn)過程中通過在線測(cè)厚儀對(duì)薄膜的掃描測(cè)得的厚度信號(hào)值與設(shè)定的厚度參數(shù)進(jìn)行計(jì)算對(duì)比，并反饋至模頭來調(diào)節(jié)相應(yīng)的調(diào)整螺栓的溫度或加熱功率進(jìn)行厚度微調(diào)旗扑，使螺栓在溫度升高時(shí)增長(zhǎng)蹦骑、溫度降低時(shí)縮短，從而達(dá)到調(diào)節(jié)模唇各點(diǎn)開度的目的臀防。模頭螺栓加熱器的加熱功率一般為150~220W眠菇，每個(gè)螺栓控制寬度一般為28.5mm。 在薄膜生產(chǎn)過程中袱衷，薄膜橫截面變化的同時(shí)捎废，其縱向厚度也發(fā)生變化。

　　所以致燥，測(cè)厚儀每次掃描所測(cè)得的厚度變化登疗，實(shí)際上包含橫截面厚度的變化和縱向厚度的變化。因此嫌蚤，在薄膜生產(chǎn)過程中辐益，只有薄膜的橫向均勻性是通過控制模頭螺栓來調(diào)節(jié)，而薄膜的縱向厚度均勻性則主要是靠控制冷卻轉(zhuǎn)鼓或計(jì)量泵的速度來進(jìn)行調(diào)節(jié)脱吱。

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