CN110308069A - 一种用于面密度测量仪的温度补偿方法 - Google Patents

一种用于面密度测量仪的温度补偿方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110308069A
CN110308069A CN201910717584.7A CN201910717584A CN110308069A CN 110308069 A CN110308069 A CN 110308069A CN 201910717584 A CN201910717584 A CN 201910717584A CN 110308069 A CN110308069 A CN 110308069A
Authority
CN
China
Prior art keywords
surface density
temperature
pole piece
measuring instrument
density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910717584.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110308069B (zh
Inventor
张立功
葛学海
陈鹏
李铮
张钰洋
白云飞
曹夙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAIFENG JINSHI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Kaifeng Measurement & Control Technology Co Ltd
Original Assignee
KAIFENG JINSHI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Kaifeng Measurement & Control Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KAIFENG JINSHI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd, Kaifeng Measurement & Control Technology Co Ltd filed Critical KAIFENG JINSHI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201910717584.7A priority Critical patent/CN110308069B/zh
Publication of CN110308069A publication Critical patent/CN110308069A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110308069B publication Critical patent/CN110308069B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，在涂布机生产极片的过程中，面密度测量仪用于实时检测极片的面密度，在检测面密度的过程中，由于温度的影响对极片的面密度测量结果有较大影响，按以下步骤进行温度补偿以提高面密度测量仪的精确性；确定测量区的上空气层的计算温度Ts和下空气层的计算温度Tx；计算扫描测量区上空气层的密度ρs和下空气层的密度ρx；计算扫描测量区的面密度修正系数K2；得出极片上部需补偿的面密度M1bs和极片下部需补偿的面密度M1bx；步骤5：得出测量仪最终经温度补偿后所测极片的面密度M。本发明通过在面密度的计算方法上进行温度补偿，提高了测量精度。

Description

一种用于面密度测量仪的温度补偿方法
技术领域
本发明涉及温度补偿技术领域，尤其涉及一种用于面密度测量仪的温度补偿方法。
背景技术
正负极片是锂电池最重要的组成部分，其质量的优劣直接影响到整个电池的实际使用效果甚至用户的生命安全，因此对极片的制造质量特别是单位面积内材料的克重（即面密度）的检测和控制就尤为重要。锂电正负极片用面密度测量仪是一种专门用于检测极片面密度的高精密仪器，它不仅要实现在涂布机生产极片在线实时检测，而且其检测精度需要控制在真实值的±0.1％以内；测量装置与极片之间的空气因温度升高而膨胀时，会改变空气的折射率从而影响检测精度，也就是说面密度测量仪内的温度会逐渐升高，降低检测精度；但是在生产过程中温度升高是不可避免的现象，有的通过设置散热装置，对生产线进行散热以降低温度，从而提高检测精度；该种方法虽然起到一定效果，但是生产过程中温度一直升高，无法从根本上解决测量精度的问题。因此，亟需设计一种用于面密度测量仪的温度补偿方法。
发明内容
本发明针对面密度测量仪由于温度升高导致测量结果不精确的问题，提供一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，通过在面密度的计算方法上进行温度补偿，提高了测量精度。
为实现所述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，在涂布机生产极片的过程中，面密度测量仪用于实时检测极片的面密度，在检测面密度的过程中，由于温度的影响对极片的面密度测量结果有较大影响，按以下步骤进行温度补偿以提高面密度测量仪的精确性；
步骤1：确定测量区的上空气层的计算温度Ts和下空气层的计算温度Tx；
步骤2：计算扫描测量区上空气层的密度ρs和下空气层的密度ρx；
步骤3：计算扫描测量区的面密度修正系数K2；
步骤4：得出极片上部需补偿的面密度M1bs和极片下部需补偿的面密度M1bx；计算公式如下：
M1bs=K1s*K2(ρ0-ρs) （4.1）
M1bx=K1x*K2(ρ0-ρx) （4.2）
其中，K1s 是面密度的修正系数，K1x是密度的修正系数；
步骤5：得出测量仪最终经温度补偿后所测极片的面密度M；
M=Mc+M1bs +M1bx（5.1）
其中，Mc为由测量仪实测的极片的面密度。
进一步地，所述步骤1具体包括：
采用红外测温传感器检测极片的温度均值Tav，同时测得扫描测量区上空气层的温度均值Tsav和下空气层的温度均值Txav；通过下式进行计算：
Ts= Tav –(Tav -Tsav)/2 （1.1）
Tx= Tav –(Tav –Txav)/2 （1.2）。
进一步地，所述步骤2具体包括：
采用空气密度传感器检测测量头在0℃时的空气密度值ρb，同时检测零位跟踪处空气的密度测量值ρ0和空气层温度均值T0；通过下式进行计算：
ρs=ρb*273/(273+Ts) （2.1）
ρx=ρb*273/(273+Tx) （2.2）。
进一步地，所述修正系数K2的计算公式如下：
K2=(273+Tav) /(273+T) （3.1）。
进一步地，在步骤5之后，通过在现场和实验室对得到的面密度进行分析验证，以确定该温度补偿方法的准确性。
通过上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明的温度补偿方法应用在面密度测量仪对极片的实时测量过程中，根据测得极片温度和空气密度之间的关系进行运算，得出在不同温度下最终极片面密度的结果；该方法使用在整个生产过程中，对于不同的温度都能够进行精确补偿；且通过现场和实验室两种场景对该补偿方法进行验证，均证明了二改补偿方法的准确性。通过该温度补偿提高了面密度测量仪的测量精度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，在涂布机生产极片的过程中，面密度测量仪用于实时检测极片的面密度，在检测面密度的过程中，由于温度的影响对极片的面密度测量结果有较大影响，按以下步骤进行温度补偿以提高面密度测量仪的精确性；
在温度补偿之前，首先应判断是否需要温度补偿；对面密度测量仪的测量头定时（可设定30~300min之间的任意时间）回归零位跟踪处，进行100s测零，修正当前的零位信号，并测量零位跟踪处的温度；同时检测测量头间隙空气的温度，若零位跟踪处的温度与测量头间隙空气的温度相同，则不需要温度补偿；否则，按照下面的步骤进行温度补偿。
步骤1：确定测量区的上空气层的计算温度Ts和下空气层的计算温度Tx；
所述步骤1具体包括：
采用红外测温传感器检测极片的温度均值Tav，同时测得扫描测量区上空气层的温度均值Tsav和下空气层的温度均值Txav；通过下式进行计算：
Ts= Tav –(Tav -Tsav)/2 （1.1）
Tx= Tav –(Tav –Txav)/2 （1.2）。
步骤2：计算扫描测量区上空气层的密度ρs和下空气层的密度ρx；所述步骤2具体包括：
采用空气密度传感器检测测量头在0℃时的空气密度值ρb，同时检测零位跟踪处空气的密度测量值ρ0和空气层温度均值T0；通过下式进行计算：
ρs=ρb*273/(273+Ts) （2.1）
ρx=ρb*273/(273+Tx) （2.2）。
作为一种可实施方式，本实施例中的红外测温传感器和空气密度传感器采用的是温度和密度于一体的由Melexis生产商生产的型号为MLX90614KSFBBA的集成传感器，其适应环境温度-40℃～125℃，测温范围：-70℃～380℃，测量精度为0.5℃；红外测温采样250次/秒，上传50次/秒，密度检测50次/秒，上传频率50次/秒，所有采集的数据均传输至上位机，上位机在进行面密度测量的过程中根据温度补偿方法和数据进行分析处理，最终的得到精确的面密度。
步骤3：计算扫描测量区的面密度修正系数K2；
步骤4：得出极片上部需补偿的面密度M1bs和极片下部需补偿的面密度M1bx；计算公式如下：
M1bs=K1s*K2(ρ0-ρs) （4.1）
M1bx=K1x*K2(ρ0-ρx) （4.2）
其中，K1s 是面密度的修正系数，K1x是密度的修正系数；具体的，
步骤5：得出测量仪最终经温度补偿后所测极片的面密度M；
M=Mc+M1bs +M1bx（5.1）
其中，Mc为由测量仪实测的极片的面密度。
所述修正系数K2的计算公式如下：
K2=(273+Tav) /(273+T) （3.1）。
在步骤5之后，通过在现场和实验室对得到的面密度进行分析验证，以确定该温度补偿方法的准确性。
现场验证具体为：
正常走带涂布，面密度测量仪扫描测量，一卷涂布完毕冷却后，在后续的工序操作中根据测量数据找出面密度比较均匀的一段涂布进行取样，用常规面密度检验法取样检验，得出该段涂布的平均面密度；面密度测量仪主机调出选定段数据，计算面密度均值。两个面密度的均值进行对比，即可评估补偿误差。此种验证方法适应在涂布面密度很均匀的情况下。
实验室静态验证具体为：
极片张紧在面密度测量仪的支承辊上，采用加热装置使得极片温度达到实际工况水平；按照实际扫描速度对极片一个位置作10次扫描测量，取得测量均值和区位均值，做好扫描轨迹标记；之后冷却极片至常温态，用常规法对扫描轨迹区域极片取样检测，计算取得标准面密度值；面密度测量仪测量值与标准面密度值进行比较即可验证温补的准确性。经过验证，该温度补偿方法完全可行，提高了测量精度，使测量精度满足在要求范围内。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (5)

1.一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，其特征在于，
在涂布机生产极片的过程中，面密度测量仪用于实时检测极片的面密度，在检测面密度的过程中，由于温度的影响对极片的面密度测量结果有较大影响，按以下步骤进行温度补偿以提高面密度测量仪的精确性；
步骤1：确定测量区的上空气层的计算温度Ts和下空气层的计算温度Tx；
步骤2：计算扫描测量区上空气层的密度ρs和下空气层的密度ρx；
步骤3：计算扫描测量区的面密度修正系数K2；
步骤4：得出极片上部需补偿的面密度M1bs和极片下部需补偿的面密度M1bx；计算公式如下：
M1bs=K1s*K2(ρ0-ρs) （4.1）
M1bx=K1x*K2(ρ0-ρx) （4.2）
其中，K1s 是面密度的修正系数，K1x是密度的修正系数；
步骤5：得出测量仪最终经温度补偿后所测极片的面密度M；
M=Mc+M1bs +M1bx（5.1）
其中，Mc为由测量仪实测的极片的面密度。
2.根据权利要求1所述的一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
采用红外测温传感器检测极片的温度均值Tav，同时测得扫描测量区上空气层的温度均值Tsav和下空气层的温度均值Txav；通过下式进行计算：
Ts= Tav –(Tav -Tsav)/2 （1.1）
Tx= Tav–(Tav –Txav)/2 （1.2）。
3.根据权利要求1所述的一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
采用空气密度传感器检测测量头在0℃时的空气密度值ρb，同时检测零位跟踪处空气的密度测量值ρ0和空气层温度均值T0；通过下式进行计算：
ρs=ρb*273/(273+Ts) （2.1）
ρx=ρb*273/(273+Tx) （2.2）。
4.根据权利要求1所述的一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，其特征在于，所述修正系数K2的计算公式如下：
K2=(273+Tav) /(273+T) （3.1）。
5.根据权利要求1所述的一种用于面密度测量仪的温度补偿方法，其特征在于，在步骤5之后，通过在现场和实验室对得到的面密度进行分析验证，以确定该温度补偿方法的准确性。
CN201910717584.7A 2019-08-05 2019-08-05 一种用于面密度测量仪的温度补偿方法 Active CN110308069B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910717584.7A CN110308069B (zh) 2019-08-05 2019-08-05 一种用于面密度测量仪的温度补偿方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910717584.7A CN110308069B (zh) 2019-08-05 2019-08-05 一种用于面密度测量仪的温度补偿方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110308069A true CN110308069A (zh) 2019-10-08
CN110308069B CN110308069B (zh) 2021-08-03

Family

ID=68082990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910717584.7A Active CN110308069B (zh) 2019-08-05 2019-08-05 一种用于面密度测量仪的温度补偿方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110308069B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115995276A (zh) * 2023-03-22 2023-04-21 四川新能源汽车创新中心有限公司 锂电池极片面密度的确定方法、装置以及计算机终端

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101344438A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 株式会社神户制钢所 温度测定构件、温度测定装置和温度测定方法
JP2009036755A (ja) * 2007-07-09 2009-02-19 Kobe Steel Ltd 温度測定部材、温度測定装置および温度測定方法
CN101799464A (zh) * 2010-04-14 2010-08-11 三一电气有限责任公司 一种空气密度检测装置和空气密度检测方法
CN101992174A (zh) * 2010-09-14 2011-03-30 天津力神电池股份有限公司 锂离子电池极片涂敷量面密度监控方法
CN102944498A (zh) * 2012-11-08 2013-02-27 佛山市枫莱尔自动化技术有限公司 电池极片涂布生产线在线面密度检测系统及检测方法
CN110031359A (zh) * 2019-04-08 2019-07-19 深圳鸿鹏新能源科技有限公司 面密度测量仪的标定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101344438A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 株式会社神户制钢所 温度测定构件、温度测定装置和温度测定方法
JP2009036755A (ja) * 2007-07-09 2009-02-19 Kobe Steel Ltd 温度測定部材、温度測定装置および温度測定方法
CN101799464A (zh) * 2010-04-14 2010-08-11 三一电气有限责任公司 一种空气密度检测装置和空气密度检测方法
CN101992174A (zh) * 2010-09-14 2011-03-30 天津力神电池股份有限公司 锂离子电池极片涂敷量面密度监控方法
CN102944498A (zh) * 2012-11-08 2013-02-27 佛山市枫莱尔自动化技术有限公司 电池极片涂布生产线在线面密度检测系统及检测方法
CN110031359A (zh) * 2019-04-08 2019-07-19 深圳鸿鹏新能源科技有限公司 面密度测量仪的标定方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115995276A (zh) * 2023-03-22 2023-04-21 四川新能源汽车创新中心有限公司 锂电池极片面密度的确定方法、装置以及计算机终端

Also Published As

Publication number Publication date
CN110308069B (zh) 2021-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101308017B (zh) 利用基带厚度进行自校的电池极板涂布区厚度在线测量方法
CN109855583A (zh) 三坐标测量机测量不确定度的确定方法
CN110095192A (zh) 一种红外热像仪综合性能参数测试系统及其方法
CN106840023B (zh) 大口径复杂曲面光学参数精确测试和标定装置及方法
CN104006887A (zh) 一种物体表面发射率现场校准方法
CN109990712A (zh) 一种测宽仪在线校准方法
US20100159121A1 (en) Differential Coat Weight Measurement by Means of Nuclear or X-ray Gauges
CN108051610A (zh) 一种智能双检测模式的风速风向传感器及测量方法
CN103940847A (zh) 一种基于热流传感器各向异性薄膜热导率测试方法及装置
CN207717715U (zh) 非金属声波检测仪计量检定装置
CN109470154A (zh) 一种适用于光谱椭偏仪的薄膜厚度初值测量方法
CN110308069A (zh) 一种用于面密度测量仪的温度补偿方法
CN111023960B (zh) 一种基于透明导电薄膜电极材料的非接触式漆膜厚度无损检测系统及检测方法
CN104504197A (zh) 阿基米德螺旋线平面螺纹测量模型与其偏心参量修正方法
CN207832124U (zh) 车轮踏面参数智能检测仪校准装置
CN102621180B (zh) 一种节能门窗性能测试方法
CN108680592A (zh) 一种钾盐成分在线检测方法
CN105928979B (zh) 一种搅拌摩擦焊孔洞测量方法及设备
CN103615965B (zh) 一种曲率变化的曲面金属表面覆盖层厚度的涡流测厚方法
CN108548682A (zh) 一种车轮表面硬度检测定位仪及其检测方法
CN108195339B (zh) 现场环境下平板平面度测量结果的不确定度确定方法
CN106500642A (zh) 一种沿预定路线在线测量电池板厚度的方法
CN110346783B (zh) 基于幂级数等效测距模型的声线修正方法
CN104880161B (zh) 一种利用椭偏参数测量固体材料表面粗糙度的方法
CN207502086U (zh) 偏振光非接触式钢化玻璃表面应力测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant