CN101592688B - 一种柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置，它的测量辊有装在支座上的辊轴和由绝缘内衬及套其外周的橡胶圈组成的辊体；辊体一端固定有随动接线圆盘且其上设有至少一组电刷且每组电刷有两个电刷；固定在支座上的固定接线圆盘内侧端面设有至少一组铜环且每组铜环有两只铜环，各铜环分别同一只电刷对应相接触；辊体上装有至少一组测量铜环且每组测量铜环有两只测量铜环，各测量铜环分别经屏蔽导线同对应的一只电刷连接；固定接线圆盘上的铜环经相应屏蔽馈线及真空陶瓷封装凸缘、信号线同电阻检测仪连接。它可在线准确测出柔性基材金属化薄膜的电阻，且结构简单、性能可靠。

Description

一种柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置
技术领域
本发明涉及一种在生产柔性基材金属化薄膜过程中，对金属化薄膜的电阻进行在线测量的装置。
背景技术
在柔性基材金属化薄膜的各项性能参数中，薄膜电阻是最重要最直接的参数之一。它不仅可以反映薄膜的厚度，而且与薄膜的光学等其它性能密切相关。因此，成膜过程中，通过在线连续测量薄膜电阻，从而控制金属化薄膜的成膜条件，使所成薄膜的表面电阻在设定水平上均匀一致，由此还可以控制薄膜的其它性能，提高产品质量和合格率。
现有在线测量金属化薄膜电阻的技术中，有一种方法是将金属化薄膜夹在2个金属辊之间，测量金属辊之间的表面电阻。但是，这种方法仅能测量长度方向的表面电阻，对幅宽方向的表面电阻却无能为力。
此外，还有一种方法是，通过外加磁场，测量金属化薄膜内感生的电流涡流，从而计算出薄膜的表面电阻。然而，这种方法在测量表面电阻较大(大于10Ω/□)的金属化薄膜时，需要施加极高的磁场强度；此外，在线连续测量时，由于塑料基材的抖动，使传感器部与金属化薄膜间的距离发生变化，造成耦合电感不能稳定，测量误差较大。
还有，作为对上述技术进行的改进，在测量金属化薄膜内感生涡流的同时，测量金属化薄膜的温度以及金属化薄膜与传感器之间的距离，然后计算出薄膜电阻。但是，进行这种测量的装置很复杂，价格昂贵；其次，该方法需要对每一种待测样品进行距离和温度校正，测量极不方便；再次，由于温度传感器与金属化薄膜非接触，距离约几毫米，使测量温度和金属化薄膜的实际温度有一定误差，从而给计算结果带来误差。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术存在的不足，提出一种柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置，它可在线准确测出柔性基材金属化薄膜的电阻，用以根据金属化薄膜电阻的变化，调节镀膜工艺参数，从而提高产品质量和合格率。
本发明的技术方案是，所述柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置包括测量辊，所述测量辊有两端分别经轴承装在支座上的辊轴，由固定安装在该辊轴上的绝缘内衬和套装在该绝缘内衬外周的橡胶圈组成辊体，其结构特点是，所述辊体一端固定安装有随动接线圆盘，该随动接线圆盘上沿径向设有至少一组电刷且每组电刷由两个电刷组成；所述随动接线圆盘外侧对应设有固定安装在支座上的固定接线圆盘且该固定接线圆盘内侧端面设有至少一组铜环且每组铜环由两只铜环组成，一组铜环中的两只铜环分别同对应一组电刷中的两个电刷对应相接触；所述辊体上装有至少一组测量铜环且每组测量铜环由两只测量铜环组成，其中每只测量铜环分别经装在辊体中的屏蔽导线同对应一组电刷中的一只对应电刷连接；而固定接线圆盘上每组铜环的两只铜环经相应屏蔽馈线及真空陶瓷封装凸缘、信号线同电阻检测仪连接；所述测量铜环的外径不小于所述橡胶圈的外径。
以下对本发明做出进一步说明。
参见图1和图2，本发明所述柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置包括测量辊27，所述测量辊27有两端分别经轴承17装在支座16上的辊轴20，由固定安装在该辊轴20上的绝缘内衬5和套装在该绝缘内衬5外周的橡胶圈4组成辊体，其结构特点是，所述辊体一端固定安装有随动接线圆盘8，该随动接线圆盘8上沿径向设有至少一组电刷且每组电刷由两个电刷9组成；所述随动接线圆盘8外侧对应设有固定安装在支座16上的固定接线圆盘15且该固定接线圆盘15内侧端面设有至少一组铜环且每组铜环由两只铜10环组成，一组铜环中的两只铜环10分别同对应一组电刷中的两个电刷9对应相接触；所述辊体上装有至少一组测量铜环且每组测量铜环由两只测量铜环3组成，其中每只测量铜环3分别经装在辊体中的屏蔽导线6同对应一组电刷中的一只对应电刷9连接；而固定接线圆盘15上每组铜环的两只铜环10经相应屏蔽馈线11及真空陶瓷封装凸缘12、信号线13同电阻检测仪14连接；所述测量铜环3的外径不小于所述橡胶圈4的外径。
为了使所述测量铜环3的外周表面有优良的接触导电性，可在所述测量铜环3的外周表面镀一层金。
实际应用时，可将测量机构设计为图1所示的组成，即在测量辊27的两侧对称地设置两个导向辊23、25，同时相应配置两个可以通过导向辊精确控制基材张力的张力控制器24、26；待测的金属化薄膜带28在运行中同测量辊27保持一定的接触面；测量辊27运转时，随动接线圆盘8随该测量辊同轴转动；一组测量铜环的两只测量铜环3之间的金属化薄膜带28的电阻则被由该两只测量铜环3及相应电刷、电刷铜环、电阻检测仪组成的检测回路测量出来。
由以上可知，本发明为一种柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置，它可在线准确测出柔性基材金属化薄膜的电阻，且结构简单、性能可靠。
附图说明
图1是本发明一种实施例的在线测量装置的结构示意图；
图2是图1中A-A向剖视结构示意图。
在图中：
1-柔性基材，         2-金属化薄膜，   3-测量铜环，
4-橡胶圈，           5-绝缘内衬，     6-屏蔽导线，
7-导线通道，         8-随动接线圆盘， 9-电刷，
10-铜环，            11-屏蔽馈线，
12-真空陶瓷封接凸缘，13-信号线，      14-电阻测量仪，
15-固定接线圆盘，    16-支座，        17-轴承，
18-螺钉，            19-螺钉，        20-辊轴，
21-键，              22-径向线槽，    23、25-导向辊，
24、26-张力控制器，  27-测量辊，      28-金属化薄膜带。
具体实施方式
参见图1，测量系统包括测量辊27，该测量辊27的两侧对称地设有两个导向辊23、25，导向辊23、25由表面光滑的不锈钢轴构成；两导向辊23、25分别设置可以精确测量和控制基材1张力的已有技术之张力控制器24、26；两导向辊23、25的直径均为100mm，长1500mm。并且，两导向辊23、25与测量辊27之间成倒三角配置，测量辊位于底部，轴线平行，两导向辊轴线分别与测量辊轴线所成平面之间的夹角为120°；导向辊轴线与测量辊轴线间的距离为200mm。
如图2所示，所述测量辊27有两端分别经轴承17装在支座16上的辊轴20，由固定安装在该辊轴20上的绝缘内衬5和套装在该绝缘内衬5外周的橡胶圈4组成辊体，所述辊体一端固定安装有随动接线圆盘8，该随动接线圆盘8上沿径向设有三组电刷且每组电刷由两个电刷9组成；所述随动接线圆盘8外侧对应设有固定安装在支座16上的固定接线圆盘15且该固定接线圆盘15内侧端面设有三组铜环且每组铜环由两只铜环10组成，一组铜环中的两只铜环10分别同对应一组电刷中的两个电刷9对应相接触；所述辊体上装有三组测量铜环且每组测量铜环由两只测量铜环3组成，其中每只测量铜环3分别经装在辊体中的屏蔽导线6同对应一组电刷中的一只对应电刷9连接；而固定接线圆盘15上每组铜环的两只铜环10经相应屏蔽馈线11及真空陶瓷封装凸缘12、信号线13同电阻检测仪14连接；所述测量铜环3的外径不小于所述橡胶圈4的外径。
进一步地，所述测量铜环3的外周表面有镀金层，并在测量时使金属化薄膜2紧密接触测量辊27(柔性基材1上沉积金属化薄膜2就做成了金属化薄膜带)；橡胶圈4用乙腈基橡胶做成，其外径与测量铜环3的外径相同；绝缘内衬5用聚四氟乙烯制作，它由图2所示的七段组成。
测量铜环3通过屏蔽导线6，经辊体内部的导线通道7，与固定在测量辊辊体端部并随测量辊同轴转动的随动接线圆盘8上的电刷9对应连接；与电刷接触的各铜环10引出屏蔽馈线11，通过真空陶瓷封接凸缘12引出到真空室外侧，然后通过信号线13与电阻测量仪14相连。
随动接线圆盘8由绝缘的聚四氟乙烯做成，它通过螺钉19固定在测量辊上，并随测量辊同轴转动。
固定接线圆盘15用聚四氟乙烯做成，它通过螺钉18固定在支座16上。
测量辊27的外径为150mm，宽1500mm；辊轴直径60mm；测量铜环3外径150mm，厚度4mm，宽度为5mm；橡胶圈4厚度为2mm。每组测量铜环的两个铜环距离为50mm。相邻两组测量铜环之间的距离为525mm。测量铜环在辊体上的位置为，距离测量辊中央部位向左向右25mm的位置以及距离测量辊端面200mm和250mm的位置个各布置一个测量铜环。

Claims (3)

1.一种柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置，包括测量辊(27)，所述测量辊(27)有两端分别经轴承(17)装在支座(16)上的辊轴(20)，由固定安装在该辊轴(20)上的绝缘内衬(5)和套装在该绝缘内衬(5)外周的橡胶圈(4)组成辊体，其特征是，所述辊体一端固定安装有随动接线圆盘(8)，该随动接线圆盘(8)上沿径向设有至少一组电刷且每组电刷由两个电刷(9)组成；所述随动接线圆盘(8)外侧对应设有固定安装在支座(16)上的固定接线圆盘(15)且该固定接线圆盘(15)内侧端面设有至少一组铜环且每组铜环由两只铜环(10)组成，一组铜环中的两只铜环(10)分别同对应一组电刷中的两个电刷(9)对应相接触；所述辊体上装有至少一组测量铜环且每组测量铜环由两只测量铜环(3)组成，其中每只测量铜环(3)分别经装在辊体中的屏蔽导线(6)同对应一组电刷中的一只对应电刷(9)连接；而固定接线圆盘(15)上每组铜环的两只铜环(10)经相应屏蔽馈线(11)及真空陶瓷封装凸缘(12)、信号线(13)同电阻检测仪(14)连接；所述测量铜环(3)的外径不小于所述橡胶圈(4)的外径。
2.根据权利要求1所述柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置，其特征是，所述测量铜环(3)的外周表面有镀金层。
3.根据权利要求1所述柔性基材金属化薄膜电阻的在线测量装置，其特征是，所述辊体上装有三组测量铜环。
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