CN103119434A - 用于检测不均匀性的设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于检测面板（1）中的不均匀性的设备，它的类型适用于沿处理线输送的面板（1），且包括：多个声波发射装置（2），这些声波发射装置（2）从输送中的面板（1）的一侧操作；以及多个声波接收装置（3），这些声波接收装置（3）从同一面板（1）的相对侧在离发射装置（2）预定距离处操作。接收装置（3）布置在多个槽道（30）的端部处，该槽道（30）布置成与相应发射装置（2）对齐，相互以较短距离并排设置，并使它们的另外端部靠近所述面板（1）；各所述槽道（30）形成于外部结构中，该外部结构包括一组隔板或层（33），该组隔板或层以预定距离连续地一个布置在另一个顶上。

Description

用于检测不均匀性的设备

技术领域

本发明涉及一种用于检测面板或层中的不均匀性的设备。

特别是（尽管并不排他），它的类型指定为用于检测通过压制木制类不粘在一起的材料而形成的面板中的不均匀性，该面板有刨片或绳线的形式。

背景技术

这种类型的不均匀性检测为已知，如当面板在通过压制而形成之后沿加工线输送时检测这种面板的层离。已知设备包括：多个超声波发射装置，这些超声波发射装置在输送的面板的侧部操作；以及相应的多个超声波接收装置，在同一面板的相对侧在离发射装置预定距离处操作。发射装置各自与用于促动该发射器的管理单元连接和由该管理单元控制。接收装置各自与用于处理由该接收装置检测的信号的单元连接和由该单元管理。

通过现有技术，能够离散地分析面板，即沿纵向条带，该纵向条带基本对应于多个“控制槽道”的位置，各控制槽道由发射装置和相应接收装置构成，该接收装置对着发射装置，并位于输送的面板的另一侧。

在现有技术的情况下，为了在转换器和木头之间没有直接接触的情况下在空气中工作，使用的频率为从20kHz至50kHz的范围。更高的频率将在木头材料（该木头材料要用于检测任何不均匀性缺陷，例如层离）内部通过空气太快地减弱。

在这些频率中，能够局部定位的不均匀性（层离）的最大尺寸为大约25mm。声波能够识别的最小“可见”障碍为使用的波长的大约四分之一，因此如果我们认为声音在木头中的传播速度为最大4000m/s，且工作频率为40kHz，则最小可检测缺陷的尺寸为25mm。

因为在现有技术中，各接收器通常装入圆柱形容器中，该圆柱形容器占据特定空间体积，接收器的密度受到金属容器尺寸的限制。由于结构和构造原因，实际上不可能以合理的成本来每25mm（理论界限）布置一个接收器。

为了容纳单个接收器，现有技术使用管，该管具有由吸声材料覆盖的壁。不过，材料并不是没有串音干扰。这意味着在现有技术中不能太靠近接收器和发送器，因为这样将在连续控制槽道之间有干扰。

而且，这些控制装置留下“暗”区域，即非控制区域，它们是在一个“控制槽道”和另一控制槽道之间的区域。

特别是，这些“暗区域”的尺寸与单个槽道之间的距离成反比。

当声音脉冲用于检查木头，且沿木头的输送方向大致约每隔20ms进行分析时，在现有技术中，串扰问题对于控制的效果很重要，从而为了限制在相邻成对传感器之间的干扰危险，通常使用的方法是交替驱动发射器和相应接收器，因此由机器真正分析和控制的区域范围明显减少（达到50%），因此，有相应较低的控制总体可靠性。

发明内容

本发明的目的是根据在权利要求中提出的方案来消除上述缺陷。

附图说明

通过下面对本发明的一些优选（但不排他）实施例的详细说明将更好地知道本发明的其它特征和优点，这些优选实施例在下面由附图中的非限定示例来表示，附图中：

图1表示了从上面看时的一部分示意平面图；

图2是沿图1中的线II-II的示意剖视图；

图3是上部部分的示意分解图；以及

图4是示意剖视图。

具体实施方式

参考上述附图，1表示通过压制松散木头材料（例如木头刨片或木头绳线等）而制造的面板。

面板1沿处理线输送，其中它刚被压制。

为了检测面板内部的不均匀性而使用本发明的设备，该不均匀性能够由气泡、破裂或裂纹来构成（由于在本体中存在不可见的缺陷，例如气泡或者内部空腔，缺陷产品在本领域中称为泡）。设备基本包括：多个声波发射装置2，特别是超声波，这些发射装置2从输送面板1的侧部操作；以及多个声波接收装置3，特别是超声波频率的声波，这些接收装置3在同一面板1的相对侧在离发射装置2预定距离处操作。

彼此定位在预定距离处的发射装置和接收装置布置成沿垂直于面板1的竖直方向对齐，使得波的传播方向实际上垂直于面板1的表面。

特别是，接收装置3沿至少一条或一排以彼此较短距离连续地侧向布置，该条或排横过面板1的运动方向，且显然平行于发射装置2。

接收装置3布置在多个槽道30的端部处，该槽道30布置成与相应发射装置2对齐，并以较短相互距离侧向布置，从而使得该槽道的、与容纳接收装置3的端部相对的另外端部靠近单个面板1。

各槽道30设置于隔板或层31的组件中，这些隔板或层31布置成以预定距离彼此连续交叠。在附图所示的实施例中，这些层以包装件形状交叠。

隔板或层31优选是由吸声材料来制造。

至少一个优选由聚碳酸酯32制造的片材插入至少两个连续隔板或层31之间，孔33设置于该片材32中，用于确定由发射装置3发射的波的自由通过区域。聚碳酸酯片材32的插入优选是在隔板或层32和相邻隔板或层32之间促动。

特别是，孔33被标定，并通常与各发射装置2对齐，以便确定一种引导通道，该引导通道直接通向相关接收装置3。

而且，接收装置3通过具有分隔器34功能的箔而相互声学隔离，该箔延伸为例如产生腔室，该腔室在其端部处开口，并直到离面板1预定距离。

设备充分覆盖要进行控制的表面的能力能够通过减小在两个接收器3或连续邻近传感器之间的距离而增加，该距离沿横过要进行控制的面板1的输送方向的方向来计算，并例如使用三个平行排的接收器3或传感器而很容易达到25mm的所需分辨率水平，该接收器3或传感器布置成使得多排的接收器3或传感器合适“交错”，以便实现一定宽度的理想通路，该宽度恰好对应于25mm的距离，该25mm的距离对应于可通过4000m/s的声传播速度最大值和40kHz的工作频率来检测的最小缺陷尺寸。

通过布置在三个平行排上，在各排或条中在两个连续接收器3或传感器之间的距离为75mm。

接收器3或传感器（和相应发射器2）分布在三排上，以使得在各排的接收器或传感器相对于连续排的接收器或传感器交错（即沿横向方向隔开）25mm。如上所述，对于40KHz的频率，25mm的横向距离提供了最佳覆盖，同时保持在连续传感器之间的距离，这有利于减小串扰的现象。

发射装置与用于促动发射器的仅一个管理单元连接和由该管理单元控制。接收装置与用于处理由接收装置自身检测的信号的仅一个单元连接和由该单元控制。

所述设备能够起动用于检测面板或层中的不均匀性的方法，该面板或层通过压制木头材料来实现。特别是，该方法适合通过使用包括超声波发射装置2和相应超声波接收装置3的设备来用于沿加工线输送的面板1，该超声波发射装置在输送的面板1的侧部操作，该超声波接收装置在面板1的相对侧在离相关发射装置2预定距离处操作。

使得相邻成对的传感器之间的干扰现象（“串扰”）最小将通过隔板来实现，该隔板捕获来自与传感器并不直接面对的发射器的声音，并将该声音转变成热量（接收器和发射器），相对于此，接收装置3布置在多个槽道30的端部处，该槽道布置成与相应发射装置2对齐，以较短相互距离侧向布置，且其另外端部靠近面板1。

槽道30形成于单个外部结构的内部，以较短相互距离相互侧向布置，该距离对应于在与相应接收装置3对齐的发射装置2之间的距离。

外部结构和（因此）各槽道30由吸声隔板或层33的组件来构成，该吸声隔板或层布置成以预定距离彼此连续交叠，通常成包装件形状。

片材（优选是聚碳酸酯片材）32还插入至少两个相邻层31之间，或者更经常是在层31和另一层之间。孔33设置于片材32中，该孔被标定，并与各发射装置2对齐，用于确定由发射装置2发射的波自由通过的区域。

在本发明中，传感器能够以彼此较短距离定位，并直接布置在印刷电路上，因此该传感器在机械上能够达到以前不可想象的密度。串扰的问题通过使用隔板来消除，该隔板很容易地使用与树脂玻璃片材交替的多层吸声材料来制造。这种结构相对于使用多个机械上不同的管具有大大降低的成本，这些管各自需要由吸声材料涂覆的金属外壳、供给电缆和专用印刷电路。

与上面所示的现有技术不同，所述装置能够使得检测槽道大大接近（并使得它们集成在单个结构中），能够将它们分组成子组，以便使用设有隔板的单个外壳，该隔板由容易成形和便宜的吸声材料来实现。

还意味着对于各组发射器/接收器能够使用在单个印刷电路中的单个供给电缆。

隔板还将由发射器发射至空气中的声音转变成热量，并减小脉冲自身的持续时间；这能够使得在一个脉冲和另一脉冲之间的时间从20ms减小至3ms。

使用隔板和这种机械结构能够由与相应发射装置2相互对准（coalign）的接收装置3来进行高密度的分辨，从而任何缺陷或层离的信号都通过所涉及的发射器-接收器对的位置而很容易确定。

确切的说，由于它的构成方式，该结构还能够使得相关距离减至最小（显然，相应发射装置的距离也是这样），还对于在可能缺陷之间的距离方面实现了优良的分辨能力。而且，本发明提供了使得检测缺陷的可能性最大化的优点。

其它优点为经济的，并包括减少安装和维护的时间和降低工厂构建成本。

Claims (7)

1.一种用于检测面板中的不均匀性的设备，所述设备适用于沿处理线输送的面板（1），包括：多个声波发射装置（2），所述声波发射装置从输送中的面板（1）的一侧操作；以及多个声波接收装置（3），所述声波接收装置从同一面板（1）的相对侧在离声波发射装置（2）预定距离处操作，其特征在于：所述声波接收装置（3）布置在多个槽道（30）的端部处，所述槽道（30）布置成与相应的声波发射装置（2）对齐，相互以短距离并排设置，并使槽道的另外端部靠近所述面板（1）；所述槽道（30）中的每一个形成于包括一组隔板或层（33）的外部结构中，所述一组隔板或层以预定距离连续地一个布置在另一个顶上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述隔板或层（31）由吸声材料来制造。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：在至少两个所述隔板或层（31）之间具有插入的聚碳酸酯片材（32），在所述聚碳酸酯片材中形成有孔（33），所述孔用于限定所述声波发射装置的波自由通过的区域。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述孔（33）被标定并与各声波发射装置（2）对齐。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述接收器或传感器（3）通过具有分离器（34）功能的箔而相互在声学上隔离，所述箔延伸为产生腔室，所述腔室在端部处开口，直到离面板（1）预定距离。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：在两个连续的相邻接收器或传感器之间的距离近似为25mm，所发射的波的频率优选是40kHz。

7.一种用于通过使用设备来检测面板或层中的不均匀性的方法，所述方法适用于沿处理线输送的面板（1），包括：使用超声波发射装置（2），所述超声波发射装置在输送的面板（1）的一侧操作；以及使用相应的超声波接收装置（3），所述超声波接收装置在同一面板（1）的相对侧在离相应的超声波发射装置（2）预定距离处操作，其特征在于：所述超声波接收装置（3）布置在多个槽道（30）的端部处，所述槽道（30）布置成与相应的超声波发射装置（2）对齐，相互以短距离并排设置，并使槽道的另外端部靠近所述面板（1）；所述槽道（30）中的每一个形成于包括一组吸音隔板或层（33）的外部结构中，所述一组吸音隔板或层以预定距离连续地一个布置在另一个顶上；在所述吸音隔板或层（31）之间插入有聚碳酸酯片材（32），在所述聚碳酸酯片材中形成有孔（33），所述孔被标定并与各超声波发射装置（2）对齐，用于限定由所述超声波发射装置（2）发射的波自由通过的区域。

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