CN108801109A - Pet瓶胚壁厚测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够实现对不同规格PET瓶胚壁厚的进行测量，实现对不同曲度PET瓶胚进行测量的PET瓶胚壁厚测量装置。该PET瓶胚壁厚测量装置，包括光纤固定装置以及Y型光纤；所述光纤固定装置包括弧形底板、弧形安装滑槽、角度调节轴、锁紧螺母；所述光纤固定装置可以实现等角间距调整。采用该PET瓶胚壁厚测量装置能够实现对PET瓶胚壁厚的多点实时测量，提高了测量效率；同时光纤固定装置可以通过调整光纤间相对位置关系来满足光纤测量不同规格PET瓶胚壁厚的要求，从而实现不同对曲度PET瓶胚进行测量。

Description

PET瓶胚壁厚测量装置
技术领域
本发明涉及光纤传感技术领域，尤其是一种PET瓶胚壁厚测量装置。
背景技术
众所周知的：PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，(C10H8O4)n)拥有众多优点，被广泛的应用在各种生活用品包装中。在PET瓶制作过程中，PET瓶胚质量的好坏直接影响着制成PET瓶质量的好坏，而PET瓶胚壁厚是评价PET瓶胚质量的一项重要指标。因此，对于PET瓶胚壁厚的测量就尤为重要。目前针对PET瓶胚壁厚的测量方法有许多，例如直接测量法、霍尔效应法、超声波测量法、电容测量法、光学图像处理法等等。但这些方法都存在一定一些缺点，例如直接测量法测量精度差，效率低，无法满足工业化检测要求等缺点；霍尔效应法抗电磁干扰能力差，测量要求高等缺点。从而本发明提出利用光纤传感技术对PET瓶胚壁厚进行测量，为了适应PET瓶胚壁厚测量的要求，需要设计相应地光纤固定装置以满足测量要求。
瓶拥有众多优点，被广泛的应用在各种生活用品包装中。在PET瓶制作过程中，PET瓶胚质量的好坏直接影响着制成PET瓶质量的好坏，而PET瓶胚壁厚是评价PET瓶胚质量的一项重要指标。因此，对于PET瓶胚壁厚的测量就尤为重要。目前针对PET瓶胚壁厚的测量方法有许多，例如直接测量法、霍尔效应法、超声波测量法、电容测量法、光学图像处理法等等。但这些方法都存在一定一些缺点，例如直接测量法测量精度差，效率低，无法满足工业化检测要求等缺点；霍尔效应法抗电磁干扰能力差，测量要求高等缺点。从而本发明提出利用光纤传感技术对PET瓶胚壁厚进行测量，为了适应PET瓶胚壁厚测量的要求，需要设计相应地光纤固定装置以满足测量要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现对不同规格PET瓶胚壁厚的进行测量，实现对不同曲度PET瓶胚进行测量的PET瓶胚壁厚测量装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：PET瓶胚壁厚测量装置，包括光纤固定装置以及Y型光纤；所述光纤固定装置包括弧形底板、弧形安装滑槽、角度调节轴、锁紧螺母，所述弧形底板的两端设置有调节轴；
所述弧形安装滑槽的两端设置有连接块；所述调节轴上安装有至少三个弧形安装滑槽；所述弧形安装滑槽的两端设置有连接块；所述弧形安装滑槽的底部具有开口；所述连接块上设置有通孔，所述通孔内设置有轴套；所述轴套一端插入到连接块内；另一端位于通孔外，且外径大于通孔的内径；所述调节轴穿过轴套且与轴套螺纹配合；
所述弧形安装滑槽的两个侧壁上均设置有两条同心的圆弧滑槽；所述弧形安装滑槽内设置有沿径向布置，且沿圆周均匀分布的光纤固定块；所述Y型光纤沿弧形安装滑槽的径向安装在光纤固定块内；
所述角度调节轴穿过所有的弧形安装滑槽；且所述角度调节轴穿过单个弧形安装滑槽时，所述角度调节轴的一端依次穿过弧形安装滑槽一侧的圆弧滑槽、光纤固定块、弧形安装滑槽另一侧的圆弧滑槽；所述角度调节轴的两端均设置有锁紧螺母。
进一步的，所述弧形安装滑槽内至少设置有五个光纤固定块。
具体的，所述光纤固定块上设置有沿长度方向的光纤安装孔，所述Y型光纤的接受光纤以及发射光纤均安装在光纤安装孔内，且一上一下分布。
优选的，所述调节轴采用不锈钢。
优选的，所述角度调节轴采用塑料制造。
本发明的有益效果是：本发明所述的PET瓶胚壁厚测量装置，通过设置光纤固定装置对光纤进行固定，并组成光纤束，这样就构成了多组反射式光纤位移传感器，实现对PET瓶胚壁厚的多点测量。其中固定装置可以调节以适应不同曲率瓶胚壁厚的测量。本光纤探头还能实现相互补偿，对于探头中心区域的每一根光纤周围均含有8根光纤可以作为它的接收光纤利用这8根光纤与发射光纤的相对关系可以实现相互补偿。
附图说明
图1是本发明实施例中PET瓶胚壁厚测量装置水平放置时的立体图；
图2是本发明实施例中PET瓶胚壁厚测量装置竖向放置时的立体图；
图3是本发明实施例中PET瓶胚壁厚测量装置水平放置时的侧视图；
图4是本发明实施例中PET瓶胚壁厚测量装置竖向放置时的主视图；
图5是图4的左视图；
图6是图4的右视图；
图7为实施例中中心某一区域工作时光纤结构关系图；
图中标示：1-弧形安装滑槽、2-圆弧滑槽，3-连接块，4-调节轴，5-轴套，6-光纤安装块， 7-角度调节轴，8-锁紧螺母，9-Y型光纤，10-弧形底板，11-开口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图7所示，本发明所述的PET瓶胚壁厚测量装置，包括光纤固定装置以及Y型光纤9；所述光纤固定装置包括弧形底板10、弧形安装滑槽1、角度调节轴7、锁紧螺母8，所述弧形底板10的两端设置有调节轴4；
所述弧形安装滑槽1的两端设置有连接块3；所述调节轴4上安装有至少三个弧形安装滑槽1；所述弧形安装滑槽1的两端设置有连接块3；所述弧形安装滑槽1的底部具有开口 11；所述连接块3上设置有通孔，所述通孔内设置有轴套5；所述轴套5一端插入到连接块3 内；另一端位于通孔外，且外径大于通孔的内径；所述调节轴4穿过轴套5且与轴套5螺纹配合；
所述弧形安装滑槽1的两个侧壁上均设置有两条同心的圆弧滑槽2；所述弧形安装滑槽1 内设置有沿径向布置，且沿圆周均匀分布的光纤固定块6；所述Y型光纤9沿弧形安装滑槽 1的径向安装在光纤固定块6内；
所述角度调节轴7穿过所有的弧形安装滑槽1；且所述角度调节轴7穿过单个弧形安装滑槽1时，所述角度调节轴7的一端依次穿过弧形安装滑槽1一侧的圆弧滑槽2、光纤固定块6、弧形安装滑槽1另一侧的圆弧滑槽2；所述角度调节轴7的两端均设置有锁紧螺母8。
具体的，所述弧形安装滑槽1内至少设置有五个光纤固定块6。
进一步的，所述弧形底板10采用柔性材料制造。
为了便于调节，同时保证强度，优选的，所述调节轴4采用不锈钢。
为了减轻质量，降低成本，优选的，所述角度调节轴7采用塑料制造。
在应用过程中，
如图1所示，本发明为多组光纤按照图示方式进行排列，且由光纤固定装置固定。本发明所有光纤都采用Y型光纤9，通过上述光纤固定装置对Y型光纤9的固定，使得Y型光纤9的公共端按图7所示方式排列固定于光纤固定装置上，Y型光纤9的分叉端如图7所示，采用上半区域为发射光纤911，下半区域为接收光纤912。使用时要求每一根Y型光纤的发射光纤911部分都能独立与光源耦合并进行光传输，接收光纤912部分都能独立对其接收到的光能量进行测量。
对于光纤固定装置在工作时，可以在保护光纤不被损坏的前提下实现间距变化；
光纤固定装置可以通过角度调节杆7在圆弧滑槽2内滑动，实现相邻Y型光纤9之间内外径等角度变化。通过旋拧轴套5可以实现相邻Y型光纤9之间间距的调节。
通过调节光纤探头固定装置来保证光纤能够垂直贴紧PET瓶胚瓶壁满足测量要求。使用时要调整光纤固定装置，通过光纤安装块6上Y型光纤9穿过弧形安装槽1底部的开口11，从而保证光纤探头能垂直且贴紧PET瓶胚表面。
测量时，如图7所示，对于非边缘光纤而言，均满足图7所示情况，将图7中的中心位置的为中心发光光纤；每一个中心发光光纤周围均有8根光纤可以作为它的接收光纤，根据对称关系将它们进行分组后，根据反射式光纤位移传感器基本原理可以知道当位移量确定时，那么这8根光纤接收到的光强信号是满足一定的关系的，此时利用它们接收到光强信号之间的对称关系进行差分处理，就可以去除背景光信号的干扰。具体说明如下：
1、按如图7所示，以顺时针方向对接收光纤按93、94、95、96、97、98、99、910进行依次编号。此时，当中心红色部分对应的光纤作为发射光纤时，96号光纤和910号光纤就处于完全对称关系，则96和910就可以用来检测判断光纤探头位置是否满足测量要求，所述的检测判断标准依据为：若光纤探头安装完全正确则96号光纤与910号光纤会接收到完全一样的光能量，即对于96号光纤和910号光纤对应的光能量探测器探测到的光能量一样；
2、以图7中心处光纤单独工作为例，根据反射式光纤位移传感器反射光场的理论分布情况，可以知道除了本身中心处Y型光纤的接收光纤外，还有周围93号到910号Y型光纤的接收光纤也可以作为其接收光纤，那么它们93号到910号接收光纤与中心处接收光纤就可以构成补偿式光纤位移传感器，根据补偿式光纤位移传感器理论可知，补偿式光纤传感器测得的比值只与光纤间距，光纤半径，光源与光纤耦合情况有关，而与光源强度、反射体反射率变化以及光纤损耗等因素无关。
3、根据2中描述可以知道，以图7所示工作光纤为例，此时它与周围91号到98号光纤就可以组成补偿式光纤位移传感器，因而，补偿式光纤位移传感器测得的比值将与光源的光强无关，从而消除了背景光的干扰。
综上所述，本发明所述的PET瓶胚壁厚测量装置，通过设置光纤固定装置对光纤进行固定，并组成光纤束，这样就构成了多组反射式光纤位移传感器，实现对PET瓶胚壁厚的多点测量。其中固定装置可以调节以适应不同曲率瓶胚壁厚的测量。本光纤探头还能实现相互补偿，对于探头中心区域的每一根光纤周围均含有8根光纤可以作为它的接收光纤利用这8根光纤与发射光纤的相对关系可以实现相互补偿。

Claims (5)

1.PET瓶胚壁厚测量装置，其特征在于：包括光纤固定装置以及Y型光纤(9)；所述光纤固定装置包括弧形底板(10)、弧形安装滑槽(1)、角度调节轴(7)、锁紧螺母(8)，所述弧形底板(10)的两端设置有调节轴(4)；
所述弧形安装滑槽(1)的两端设置有连接块(3)；所述调节轴(4)上安装有至少三个弧形安装滑槽(1)；所述弧形安装滑槽(1)的两端设置有连接块(3)；所述弧形安装滑槽(1)的底部具有开口(11)；所述连接块(3)上设置有通孔，所述通孔内设置有轴套(5)；所述轴套(5)一端插入到连接块(3)内；另一端位于通孔外，且外径大于通孔的内径；所述调节轴(4)穿过轴套(5)且与轴套(5)螺纹配合；
所述弧形安装滑槽(1)的两个侧壁上均设置有两条同心的圆弧滑槽(2)；所述弧形安装滑槽(1)内设置有沿径向布置，且沿圆周均匀分布的光纤固定块(6)；所述Y型光纤(9)沿弧形安装滑槽(1)的径向安装在光纤固定块(6)内；
所述角度调节轴(7)穿过所有的弧形安装滑槽(1)；且所述角度调节轴(7)穿过单个弧形安装滑槽(1)时，所述角度调节轴(7)的一端依次穿过弧形安装滑槽(1)一侧的圆弧滑槽(2)、光纤固定块(6)、弧形安装滑槽(1)另一侧的圆弧滑槽(2)；所述角度调节轴(7)的两端均设置有锁紧螺母(8)。
2.如权利要求1所述的PET瓶胚壁厚测量装置，其特征在于：所述弧形安装滑槽(1)内至少设置有五个光纤固定块(6)。
3.如权利要求1所述的PET瓶胚壁厚测量装置，其特征在于：所述光纤固定块(6)上设置有沿长度方向的光纤安装孔，所述Y型光纤(9)的接受光纤(912)以及发射光纤(911)均安装在光纤安装孔内，且一上一下分布。
4.如权利要求1所述的PET瓶胚壁厚测量装置，其特征在于：所述调节轴(4)采用不锈钢。
5.如权利要求1所述的PET瓶胚壁厚测量装置，其特征在于：所述角度调节轴(7)采用塑料制造。
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