塑料薄膜厚度在线测量系统的设计

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薄膜厚度检测原理及系统

薄膜厚度检测原理及系统
薄膜厚度检测系统的工作原理是基于光学干涉的原理。

当一束光在两个不同介质之间传播时，其中一部分光被反射，一部分光被穿透，并在两个介质的交界面上发生干涉。

干涉效应会引起光的相位差，从而引起干涉条纹的出现。

在薄膜厚度检测系统中，通过控制光源的波长和角度，以及检测器的位置和接收光强，可以测量出干涉条纹的参数，进而计算出薄膜的厚度。

下面是薄膜厚度检测系统的详细原理及工作流程：
1.光源选择：根据薄膜的材料和特性选择相应的光源，例如白光源、激光器等。

光源的稳定性和光谱宽度对测量精度有很大影响。

2.光束分束：将光源发出的光束分为两束，一束直接照射到薄膜上，另一束经过参考表面反射后照射到薄膜上。

两束光线在薄膜交界面发生干涉。

3.干涉条纹采集：使用探测器或摄像机采集干涉条纹的光强分布。

探测器可以是光电二极管、CCD等。

4.光强信号处理：将采集到的干涉条纹光强信号转换为电信号，并经过放大、滤波等处理，以提高信噪比和测量精度。

5.干涉条纹分析：利用光学干涉的原理，通过对干涉条纹的分析，得到薄膜厚度的参数。

6.数据处理和显示：将薄膜厚度参数输入到计算机中，进行数据处理和结果显示。

可以实时展示薄膜的厚度测量结果。

薄膜厚度检测系统的优点是非接触式测量，能够快速、准确地测量薄膜的厚度。

同时，该系统还具有高精度、高稳定性和高重复性等特点。

在电子、半导体、光学和涂料等行业中，薄膜厚度检测系统被广泛应用于质量控制、工艺优化和新材料研发等方面。

基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测系统

基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测系统摘要：为了快速、精确的在线测量塑料薄膜厚度，提出了一种基于NDIR的塑料薄膜厚度在线检测技术，此技术改进了现代近红外测厚方法中常采用的双单色红外光对比法，使用单光源简化了双光源调制的难度，优化了由于双光源照射薄膜不同位置带来的准确性问题。

应用上述技术设计实现了此检测系统，此系统应用NDIR相关技术，将现代数字信号处理方法用于数据处理过程中。

通过实验方式得到测量结果，并对测量结果进行了数据分析和误差统计，实验结果表明，此系统具有精度高，稳定性可靠等优点，值得推广。

关键词：塑料薄膜；厚度检测技术；红外测厚方法；NDIR；在线测量中图分类号：TN247?34；TP23 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2016）11?0108?05Abstract：In order to rapidly and accurately measure the plastic thin?film thickness on line，a NDIR?based on?line detec?ting technology of infrared thin?film thickness is proposed. This technology improved the double and monochromatic infrared light contrastive method commonused in modern infrared thickness detecting method，simplified the modulation difficulty of double light sources by means of single light source，and optimized the accuracy problem coming from different film positions radia?ted by the double light sources. The detecting system was designed and realized with the above technology. The NDIR correlation technology is used in this system to apply the advanced digital signal processing method to data processing. The detecting results were obtained by the experiment，and then conducted with data analysis and error statistics. The experimental results show this system has the advantages of high accuracy and high stability，and is worthy to generalize.Keywords：plastic thin?film；thickness detecting technology；infrared thickness measuring method；NDIR；on?line measurement0 引言在中国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20%，是塑料制品中产量增长较快的类别之一[1]。

基于电容传感器的薄膜厚度测量系统设计

基于电容传感器的薄膜厚度测量系统设计作者：宋美杰来源：《教育教学论坛》2016年第19期摘要：本文分析了测厚系统的测量原理，并对整个测量系统的硬件组成进行了介绍，最后对系统进行整体测试。

结果表明，该系统测量薄膜厚度可以达到很好的测量效果，具有很高的应用价值。

关键词：薄膜厚度；测量系统；电路设计中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0173-02一、引言随着包装、印刷等行业的快速发展，各行业对高质量薄膜的需求与日俱增，厚度均匀性是塑料薄膜产品的重要指标。

因此，设计一种实现薄膜厚度在线监测的高精度检测系统，对薄膜的高质量生产具有重要意义。

在多种无损检测中，鉴于电容测厚法具有结构简单、动态响应好、灵敏度高、适应性强等优点，本设计采用德国AMG公司的CAV414电容给传感器，设计了一套薄膜厚度在线监测系统。

二、测厚系统设计（一）测厚系统原理框图薄膜测厚系统的整体结构框图如图1所示。

电容传感器测量电路可以得到与厚度相关的电压值。

再经信号检测处理电路送入A/D转换器，MCU控制着信号的采集及数据处理算法的实现，送入微处理器进行处理后就可以得到当前的薄膜厚度，并送到显示部分进行显示，控制部分可以实现人机的交互，要想实现对不同薄膜材料的厚度测量，只需设置不同的介电常数即可。

三、系统各个硬件模块设计（一）精密信号源电路设计1.精密信号源电路。

对于一个容性网络，如需在电容上产生特定的电抗，需先设计一个精密信号源电路，产生交流激励信号。

本系统设计了基于AD9850的信号发生电路。

其电路原理图如图2所示。

2.正弦信号放大电路。

AD9850电流输出端仅支持最大幅度为1.5V左右的输出信号。

因此，为保证激励信号的输出电压幅度足够大，足够强驱动能力，需要设计电压信号放大和阻抗匹配电路。

为减少噪声干扰本设计采用两级放大，如图3所示。

塑料薄膜厚度在线测量系统的设计

图３
电容测微仪驱动方粟
输，考虑到可靠性，中间加入高速光耦６Ｎ１３７用来进行光电隔离。１．４．１脉冲＋电平信号控制伺服电机脉冲由采集卡计数器如产生控制电机转速和位置。电平由数字Ｉ／０产生控制电机方向，由６Ｎ１３７隔离后采用２６ＬＳ３１芯片以差动输入伺服驱动器。具体连接如图５所示。１．４．２接收伺服编码器信号编码器脉冲输出信号由２６Ｃ３２芯片转换后经６Ｎ１３７隔离后引入采集卡上的计数器亿。具体连接如图６所示。１．５运动系统控制１．５．１电机控制方案为了保证电机运行的安全性，除读取伺服编码器的脉冲信号来控制电机外，还在扫描架两端安装了４个位置开关以确保电机能够及时转向。具体方案如图７所示。图中Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ是４个光电开关作为系统的位置开关。其中Ｂ、ｃ所限定的１．７ｍ范围是塑料薄膜成品的最大宽度，也是测量头的正常运行最大范围，测量头可以在该范围内做匀速往
２０１１年第２期
仪表技术与传或器
ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒ
２０ｌｌＮｏ．２

塑料薄膜厚度在线测量系统的设计
闫
坤
（辽宁机电职业技术学院，辽宁丹东１１８００９）
摘要：文中提出了一种基于虚拟仪器的塑料薄膜厚度在线测量系统，主要介绍了测量系统的组成结构，基于电容传感
器的塑料薄膜厚度测量系统的在线测量原理以及以数据采集卡ＰＣＩ—Ｍ６２２０作为执行机构的运动控制系统的实现方案，并设计了接口板控制电路和虚拟仪器程序对系统的控制过程，并对系统准确性、传输误差和线性校正做了实验，实验证明该设计提高了原有系统的稳定性、可靠性和运行速度。关键词：在线测量；虚拟仪器；电容传感器；薄膜厚度中图分类号：ＴＱ３２０文献标识码：Ａ文章编号：１００２—１８４１（２０１１）０２—００９１—０４

塑料薄膜在线测厚仪的使用原理

深圳市林上科技有限公司
2018-03-12 第 1 页共 1 页塑料薄膜在线测厚仪的使用原理
国际标准分类中，薄膜厚度的测量涉及到分析化学、长度和角度测量、罐、听、管、无损检测、涂料和清漆、非金属矿。

中国标准分类中，薄膜厚度的测量涉及到工业技术玻璃、包装材料与容器、材料防护、金属理化性能试验方法综合、金属无损检验方法、长度计量、涂料、建材原料矿。

塑料薄膜在线测厚仪LS152，用于太阳膜生产线、玻璃生产线，涂布生产线等，卷绕真空镀膜，有机材料生产线上的光学质量检测。

通过选择监控产品的可见光透过率，红外线透过率和光密度值，达到在线检测和分析产品镀层厚度，镀层厚度的均匀性是否在工艺要求之内。

以便操作人员及时了解产品质量，如产品有问题，及时调整工艺，提高产品品质，降低产品的废品率。

塑料薄膜在线测厚仪特点：
1、结构简单，现场安装维护方便。

2、具有温度补偿功能，数值稳定，允许在高温环境下使用。

3、防尘设计，只需要定期擦拭清洁光源探头和接收探头的镜头玻璃即可。

4、真空室的电子设计，稳定性好。

5、提供双路的RS485通信接口，标准的MODBUS 通信协议，镀膜机可以直接读取此设备的光密度数据，实现控制自动化。

6、人机界面，所有测试点数据的实时监控，包含实时显示、柱状图、上下阈值设定、越限报警、RS485②通信参数设定等。

7、具有自动校准功能和人工校准功能。

薄膜射线测厚仪的设计和软件开发

薄膜射线测厚仪的设计和软件开发随着科技的快速发展，精密测量技术在工业生产中占据了越来越重要的地位。

薄膜射线测厚仪作为一种高精度的在线测厚设备，在众多工业领域如半导体、电子、包装等得到了广泛应用。

为了提高设备的测量精度和响应速度，本文将详细介绍薄膜射线测厚仪的设计方案和软件开发过程，旨在为相关领域的学者和工程师提供有益的参考。

薄膜射线测厚仪主要利用射线穿透物质时的吸收、散射等现象，测量薄膜或其他薄物质的厚度。

通过在线测量，可以实时监控生产过程中的厚度变化，及时调整生产参数，从而提高产品质量和生产效率。

在软件开发方面，针对薄膜射线测厚仪的特点，需要设计一套高效、稳定、易用的软件系统，以实现对设备硬件的控制、数据采集、处理和分析等功能。

薄膜射线测厚仪的设计主要分为硬件和软件两个部分。

射线源：选用稳定、穿透力强的X射线或β射线源。

探测器：选用高灵敏度、低噪声的半导体或气体探测器。

信号处理电路：将探测器输出的电信号进行放大、滤波和模数转换等处理。

数据传输接口：采用USB或以太网等接口，将测量数据上传至计算机或工业控制系统。

设备驱动程序：实现对硬件设备的控制和通信功能。

数据采集程序：实时读取硬件设备输出的测量数据，并进行预处理。

数据处理程序：对采集到的数据进行算法处理，如厚度拟合、数据校正等。

用户界面程序：提供可视化界面，方便用户进行设备配置、数据查询和统计分析等功能。

在实现过程中，我们采用C++和Python编程语言，分别实现了硬件驱动程序和软件功能模块。

使用C++编写设备驱动程序，实现了对射线源、探测器等硬件设备的控制和通信功能。

利用操作系统提供的设备驱动框架，将驱动程序与操作系统集成，实现了设备的即插即用功能。

使用Python编写数据采集程序和数据处理程序，实现了对测量数据的实时采集和预处理功能。

利用Qt框架，设计了一款可视化界面程序，方便用户进行设备配置、数据查询和统计分析等功能。

为了提高薄膜射线测厚仪的测量精度和响应速度，我们采取了以下优化措施：算法优化：采用更精确的射线衰减算法，提高了厚度测量精度。

薄膜厚度自动测量课程设计

薄膜厚度自动测量课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解薄膜厚度测量的基本原理，掌握相关物理概念；2. 学生能掌握自动测量薄膜厚度的实验方法和步骤；3. 学生了解影响薄膜厚度测量准确性的因素，并学会分析。

技能目标：1. 学生能够独立操作薄膜厚度自动测量仪器，完成实验操作；2. 学生能够运用数据处理软件对测量数据进行处理，并绘制相应的图表；3. 学生能够运用所学知识解决实际测量中遇到的问题，提高实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对科学研究的兴趣和热情；2. 学生养成严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性；3. 学生能够认识到薄膜厚度测量在现代科技领域的重要意义，提高社会责任感。

课程性质：本课程为高二年级物理选修课程，注重理论与实践相结合，培养学生的实验操作能力和科学思维。

学生特点：高二学生已具备一定的物理知识基础，具有较强的学习能力和动手操作能力，对现代科技领域具有浓厚兴趣。

教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力和创新能力。

通过本课程的学习，使学生在掌握薄膜厚度自动测量知识的基础上，提升综合素养。

二、教学内容1. 薄膜厚度测量原理：介绍光的干涉法、超声波法等薄膜厚度测量方法，重点讲解干涉法的原理和操作步骤。

教材章节：第二章第四节《光的干涉及其应用》2. 自动测量系统组成：分析自动测量薄膜厚度系统的硬件和软件组成部分，如传感器、控制器、数据采集卡、数据处理软件等。

教材章节：第三章第二节《传感器及其应用》3. 实验操作步骤：详细讲解薄膜厚度自动测量的实验步骤，包括样品准备、仪器调试、数据采集和结果分析等。

教材章节：第四章《物理实验》4. 影响因素分析：讨论影响薄膜厚度测量准确性的因素，如温度、湿度、样品表面平整度等，并提出相应的解决方法。

教材章节：第二章第五节《实验误差及其分析》5. 数据处理与图表绘制：介绍使用数据处理软件（如Excel、Origin等）对测量数据进行处理、分析，并绘制相应的图表。

薄膜在线厚度检测方法及应用

《工业控制计算机｝２０１４年第２７卷第９期
１５９
薄膜在线厚度检测方法及应用
ＭｅｔｈｏｄａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＯｎｌｉｎｅＦｉＩｍＴｈｉｃｋｎｅｓｓＭｅａｓｕｒｉｎｇ
相对位置的厚度。１．３测量过程电容量变化及解决方法
通常电容式传感器检测材料厚度是由两极板和变化介质组
成，对于薄膜测量，最理想方式是移动两极板到测量点进行检
测，但由于一般生产线薄膜宽度、１ｍ以上，如果移动两极板到薄膜中间测量，上下极板必须单独移动，由于制造精度问题，运动过程中极板之间的间距将发生变化，而间距微小变化对电容量影响非常大，使得测量出来误差很大，失去意义。解决方法是将
１薄膜检测原理及实现
图１薄膜厚度检测机构基本结构
对于不同宽度薄膜，使用过程中传感器Ｂ（光电开关）检测薄膜边缘位置，根据检测出来的信号，通过电机Ｍ带动测量探头跟随薄膜边缘运动，保持传感器两电极板始终检测薄膜边缘
２３００ｍｍ，均匀度在３％￣１０％。对于厚度检测，通常使用机械式千分测厚仪进行测量，因材料厚度很薄，测量时容易造成较大的测量误差。目前除机械式千分测厚仪外，可采用的检测方法主要有放射性、红外线、极光、电容式检测等，其中电容式检测方式较适合生产线环境的安装使用，能实现在线连续性测量，具有较大的优点，本文主要介绍一种基于电容式传感器厚度测量原理和应用，以及实现薄膜厚度在线测量的方法。

塑料板材厚度检测系统的设计

塑料板材厚度检测系统的设计摘要：随着人类对环境的日益重视，出于对环境的保护，塑料地板由于可以节约木材、耐化学侵蚀、价格便宜等优点正在发达国家兴起，但是这种地板对于塑料板材的厚度要求也是比较高的。

为了测量板材厚度以及对废料进行分拣，至少需要配备两个工作人员，尤其是分拣工作任务虽然很少但是也必须有人员在场操作。

文章介绍了一种塑料板材厚度检测系统以替代人工检测废料，系统使用PLC作为主控制器，当传感器检测到塑料板材的厚度超出允许的误差后，将信号传递给PLC，PLC控制机械手将不合格的板材分拣到废料台。

使用该系统后可以节省大量的人力，提高效率。

关键字：厚度检测 PLC 环保中图分类号：TM5711传感器的选择被测量板材厚度为2mm，要求精度正负0.03mm，因为系统不需要输出板材厚度的实时数据，只需要当板材厚度超过允许误差后发出报警信息，所以我们为了节约成本和编程方便可以选择输出开关量报警的传感器，这里我们选用了欧姆龙ZX系列激光式智能测距传感器，传感器可以根据实际要求调节上下限阈值，当超出范围后会发出开关报警。

欧姆龙ZX系列传感器具有体积小、重量起、精度高、使用便捷，可对传感器编程等优点。

为了测量准确我们使用三个传感器进行测量，分别测量两个边缘位置和一个中心位置，当三个传感器有一个发生报警就判定为废料。

2机械手的设计根据现场的特点，机械手的动作应该有上下运行、左右旋转摆动以及抓取功能，为了满足要求上下运动和左右旋转摆动使用带抱闸的伺服电机控制，抓取功能使用气动技术。

为了便于抓取物料，在机械手前端安装了接近开关，当到达抓取位置后产生开关信号。

机械手动作如下：当检测到是废料后，机械手收到抓取废料指令，开始下降，当接近开关动作后停止下降的运行，执行抓取动作，抓取完毕后机械手上升，上升到位后右旋转摆动，到达位置后将废料放下。

然后在回到原点。

3PLC的选择机械手使用了两个伺服电机，所以选择至少带两路高速脉冲输出的PLC，为了机械手扩展功能我们选用带三路高速脉冲输出的西门子smart PLC，频率高达100khz，支持pwm/po输出方式以及多种运动模式，可自由设置运动包络。

基于数字滤波技术的薄膜厚度在线检测

ｓｈｏｗｈａｔｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｈｉｇｈｅｉｃｆｉｅｎｃｙ，ｓｔｒｏｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｄｕｉｒｎｇｆｉｌｍｈｉｔｃｋｎｅｓｓ
ＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＦｉｌｍＴｈｉｃｋｎｅｓｓＢａｓｅｄｏｎＤｉｇｉｔａＩＦｉｌｔｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
ＣＡＯＳｈｅｎｇ —ｍｅｉ，ＨＥＰｉｎｇ，ＬＩＱｉ，ＨＵＡＮａｎ
ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｉｆｌｍｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓｈｅｔｏｎ—ｌｉｎｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｉｎｆｒａｒｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｕｓｅｓＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ａｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃｏｒｅ．Ｆｉｒｓｌｔｙ，ｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｏｆｉｆｌｍｈｉｔｃｋｎｅｓｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｓｄｅｓｃｉｒｂｅｄ．ＴｈｅｎｍｏｄｕｌａｉｔｏｎｓｉｎａｇｌｇｅｎｅｒａｉｔｏｎｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｉｎｅｇｄｗｉｈｔＮＥ５５５，ａｎｄｈｅｔｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｕｔｐｕｔｏｆｔｈｅｔｅｓｔｓｉｎａｇｌｂｙａｓｔｅａｄｙｌｆｏｗｃｉｒｃｕｉｔｉｓｒｅｌｉａｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｓｉｎａｇｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＩｔｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｈｅＡ／Ｄｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇａｎｄｉｆｌｔｅｉｒｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ

基于x射线的薄膜在线测厚系统

91薄膜材料的使用遍及工业生产的许多行业，如各种金属薄膜、塑料薄膜、纸张、布匹、玻璃等等。

根据工作原理的不同，测厚系统中的测厚仪一般分为以下几种，涡流传感测厚仪、激光测厚仪、超声波测厚仪、X 射线测厚仪等[1]。

其中，因为X 射线测厚仪是一种非接触式测厚仪，并且在测量精度、响应时间以及灵敏度方面具有巨大优势，得到了许多薄膜生产厂家的青睐。

目前很多研究机构与企业研制的测厚系统，虽然在测厚仪的测量精度、响应时间以及灵敏度方面并无太大差异，但在测厚仪与上位机的通信方式方面却选择了RS232、USB 以及MPI （Multipoint Interface ）等[2-4]，以这些方式进行上下位机之间的通信虽然能够降低硬件软件的开发成本和难度，但在现今的薄膜企业生产中却有着以下两个缺点：（1）这几种通信方式的通信距离都比较短，目前我们了解到很多薄膜生产企业需要能够将上位机部署在离薄膜生产现场较远的控制室等地方观察薄膜生产的具体状况；（2）目前很多薄膜生产企业都采用了高速薄膜生产线，生产线速度能够达到数百米甚至数千米每分钟，这就对整个测厚系统的厚度测量速度和通信速度提出了更高的要求，而RS232等一些传输速率较低通信方式在通信速率上有可能成为系统性能的瓶颈，导致厚度测量数据丢失等不良现象。

这些缺点将会使得测厚系统无法高效的帮助薄膜生产企业进一步提高生产质量与效率。

本文设计了一套能够实时在线测厚的X 射线测厚系统，系统采用C/S （Client/Server ）结构，将系统下位机视为客户端，上位基于X 射线的薄膜在线测厚系统李福强王美林（广东工业大学广东省广州市 510006）机视为服务器，二者之间采用TCP/IP 进行网络通信。

系统下位机测厚仪以SIMATIC S7-1200为核心控制单元，S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC [5]，可实现简单却高度精确的自动化任务，并拥有集成的以太网接口，能够和上位机通过网络进行高速通信。

一种PVC膜厚度在线检测装置

专利名称：一种PVC膜厚度在线检测装置专利类型：实用新型专利
发明人：陈琪
申请号：CN202122254975.5
申请日：20210916
公开号：CN215725728U
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种PVC膜厚度在线检测装置，包括测量支架、激光束发生器，所述激光束发生器倾斜设置在支架上，激光束发生器的光线输出口延长线上设置有水平设置有的反射镜组，所述反射镜组的光线输出处设置有折射镜，所述折射镜下方设置有挡光片，所述挡光片下方设置有激光接收器。

本实用新型可以起到在线预警功能，且精度相对较高，由于光线多次穿越PVC膜可以起到测量平均值的作用，同时精度也随着反射镜的数量增加而增加方便调节精度，且可实时在线测量，防止大量不良品的产生。

申请人：宁波英菲塑料制品有限公司
地址：315000 浙江省宁波市奉化区经济开发区滨海新区天海路398号慧芯时尚小微园一区8幢(自主申报)
国籍：CN
代理机构：杭州山泰专利代理事务所(普通合伙)
代理人：张飞
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OFrame扫描式在线薄膜测厚仪

OFrame扫描式在线薄膜测厚仪美国巴顿菲尔·格罗斯特工程有限公司（位于马萨诸塞洲格罗斯特市）最新研制成功了一种O-frame在线薄膜厚度检测仪。

利用这种厚度检测仪可以快速、精确地检测出吹塑薄膜的厚度，并且可以直接与上一级的计算机控制系统进行数据交换。

该检测仪器可以不受薄膜组成成份及温度的影响而对多层共挤薄膜的厚度进行检测。

O-frame扫描式在线薄膜测厚仪被安装在吹塑机摆动的主塑料膜拉出机构与副塑料膜拉出机构之间，利用β射线从塑料薄膜的两侧对薄膜的厚度进行检测。

安装在直角支架上的传感器对塑料薄膜的两侧进行扫描，在主拉塑机构旋转第一个90°时，传感器就开始向主控计算机系统传递检测数据。

这与传统的经过20min左右的360°旋转后才开始计算薄膜的厚度、才开始传送检测数据的老式塑料薄膜在线测厚系统相比，O-frame测厚仪的检测速度要快的多。

据巴顿菲尔·格罗斯特工程公司的吹塑设备工程师Carl Johnson先生介绍，他们的这种薄膜厚度检测仪不仅比市场上常见的测厚仪更加精确，而且其检测速度也更快。

当主塑料膜拉塑机构还没有完成一周的旋转时，大约6min左右，就可以得到第一个检测报告了。

该测厚仪利用了一个智能化的算法语言进行数据处理，根据它的运算，在Extrol 过程控制软件的帮助下，塑料薄膜的厚度变化、分布状态和薄膜的平均厚度都可以得到精确的数值。

根据这些数据，吹塑生产线的控制系统能够适时地调整吹塑生产的控制参数，再结合使用重量分析式定量控制技术和自动的塑料膜形态调节系统，可以使塑料薄膜的厚度公差保持在非常小的范围内。

O-frame在线薄膜测厚系统可以比市场上任何一种检测系统都能更快地得到检测结果在多层共挤塑料薄膜的生产中，准确地测出塑料膜的厚度以及保持塑料膜的厚度不变有着非常重要的意义。

在许多多层共挤吹塑生产线中采用的都是振荡电容式测厚系统，这种检测系统的缺点是，在较高的温度下或者当多层薄膜中包含具有不同介电常数的材料时，无法检测含有EVOH 材料或者尼龙材料的多层薄膜的厚度。

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摘要：中提出了一种基于虚拟仪器的塑料薄膜厚度在线测量系统，文主要介绍了测量系统的组成结构，于电容传感基
器的塑料薄膜厚度测量系统的在线测量原理以及以数据采集卡ＰＩＭ２０作为执行机构的运动控制系统的实现方案，Ｃ — ６２
并设计了接口板控制电路和虚拟仪器程序对系统的控制过程，并对系统准确性、传输误差和线性校正做了实验，实验证明
该设计提高了原有系统的稳定性、可靠性和运行速度。
关键词：线测量；在虚拟仪器；电容传感器；薄膜厚度
中图分类号：Ｑ２Ｔ３０文献标识码：Ａ文章编号：０２—１４（０１００９０１０８１２１）２— ０１— ４
的 “ 脑 ” 大。
目前市场上对塑料薄膜的需求量持续上涨，市场前景十分
数据采集卡：根据上位机的命令实时向驱动器发送运动信
号，同时在线采集各种测量数据，是系统的“ 中枢神经 ” 。
广阔。而塑料薄膜加工中的厚度是一个非常重要的参数，它直
接关系到塑料薄膜能否正常工作，同时关系到企业的成本以及企业的竞争力。因此，研究塑料薄膜厚度在线测量具有重要的理论意义和实际价值。该系统改进了原测量系统的不足，达到了控制更及时，动更稳定，量更准确的目的。运测
Ｄｅｉｎｏ — ｎｅｓｒｍｅｔＳｓｅｏｌｓｉｌＴｈｃｎｓｓｇｆＯｎｌｅＭａｕｅｎｙｔｍｆＰａｔＦｉｉｃｍｉｋｅｓ
ＹＡＮｎＫｕ
Hale Waihona Puke （ｉｏｉｇＪａｏｙｅｈｉ，ａｄｎ１０９，ｈｎ）ＬａｎｎｉｎＰｌｔｃｎｃＤｎｏｇ１８０ＣｉａＤｉ
ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｐｏｏｅｎｏ — ｎａｕｅｎｙｔｍｆｐａｔｉｔｉｋｅｓｏｉｕｌｎｔｍｅｔｉｍａｎｙｉｔｏｓｒｃ：ｈｓａｅｒｐｓｄａｎｌｅｍｅｓｒｍｅｔｓｓｅｏｌｓｃｆｍｈｃｎｓｎｖｒａｓｒｉｉｌｔｉｕｎ，ｉｌｎｒ — ｔｄｅｄｃｍｐｓｉｎｓｒｃｕｅｍｅｓｒｍｅｔｒｎｉｌｆｌｓｉｌｔｉｋｅｓｍｅｓｒｍｅｔｙｔｍｎｃｐｃｔｎｅｓｎｏｎｍｐｅｕｅｏｏｉｏｔｔｒ，ａｕｅｎｉｃｐｅｏａｔｆｍｃｎｓａｕｅｎｓｔｕｐｐｃｉｈｓｅｏａａｉｃｅｓｒａｄｉｌ — ａ
ｍｅｔｔｎｆｍｏｅｎｏｔｏｙｔｍｎＰ —Ｍ６２ｓｅｅｕｉｅｍｅｈｎｓＩｄｓｎｄｔｅｉｔｒａｅｂａｄｃｎｒｌｉｕｔｎｎａｉｓｏｖｍｅｔｃｎｒｌｓｓｅｏＣＩｏ２０ａｘｃｔｃａｉｍ．ｔｅｉｅｈｎｅｆｃｏｒｏｔｒｉａｄｖｇｏｃｃｃｎｒｌｍｅｈｄｏｉｕｌｎｔｍｅｔｃｎｒｌｓｓｅＴｈｘｅｉｎａｏｅａｏｔｙｔｍｃｕａｅｅｓｔｎｍｉｓｏｒｏｎｉ — ｏｔｔｏｆｖｒａｓｒｏｔｉｕｎｏｔｙｔｍ．ｅｅｐｒｏｍｅｔｓｄｎｂｕｓｅａｃｒｔｎｓ，ａｓｓｉｎｅｒｒａｄｌｗｓｒｎｅｒｃｒｅｔｎ，ｈｘｅｉｎｅｕｔｓｏｈｔｔｅｄｓｇｍｐｏｅｈｔｂｌｙｒｌｂｌｙａｄｏｅａｉｇｓｅｄｏｅｓｅｅａｏｒｃｉｔｅｅｐｒｍｅｔｒｓｌｈｗｔａｈｅｉｎｉｒｖｓｔｅｓａｉｔ，ｅｉｉｔｎｐｒｔｐｅｆｔｙｔｍ．ｏｓｉａｉｎｈ
在线检测系统主要有２个功能：制测量头的往复直线运控动、采集和处理测量数据。系统采用ＰＩＣ —Ｍ６２２０数据采集卡，它与上位Ｐｃ机一起工作，现了运动控制与数据采集的双重实
２１正０１
仪表技术与传感器
ＩｓｒｍｅｔＴｃｎｑｅａｄＳｎｏｎｔｕｎｅｈｉｕｎｅｓｒ
２１０１
Ｎｏ２．
第２期
塑料薄膜厚度在线测量系统的设计
闫坤
（宁机电职业技术学院，辽辽宁丹东１８０）１０９
１在线测量系统实现方案
驱动器：将数据采集卡的信号经过ＰＤ换算后传给电机，Ｉ
同时将电机编码器反馈传给数据采集卡，系统的 “ 梢神是末
经 ” 。
电机：运动执行机梅，电能转化为机械能，产生移动到将并
期望位置所需的转矩，是系统的“ 四肢 ” 。
Ｋｅｒｓｏ－ｎａｕｅｎ；ｖｒａｉｓｒｍｅｔａａｉｎｅｓｎｏ；ｆｍｈｃｎｓｙｗｏｄ：ｎｌｅｍｅｓｒｍｅｔｉｔｌｎｔｉｕｕｎ；ｃｐｃｔｃｅｓｒｉａｌｔｉｋｅ
０引言