CN112082901A - 面密度测量补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种面密度测量补偿系统，涉及电子领域。该面密度测量补偿系统，包括：射线测量装置，用于向待测样本发射射线信号，并接收透过待测样本的电子信号，射线测量装置包括射线源盒和电离室，射线源盒和电离室之间存在空气间隙；温度测量装置，用于获取待测样本的温度和空气间隙的空气温度，待测样本置于空气间隙中被测量；数据处理装置，用于根据电子信号、待测样本的温度、空气温度和当前补偿系数，得到待测样本的待补偿面密度与补偿面密度，并基于待补偿面密度与补偿面密度，得到面密度测量结果。利用本发明的技术方案能够提高面密度测量的精确度。

Description

面密度测量补偿系统

技术领域

本发明属于电子领域，尤其涉及一种面密度测量补偿系统。

背景技术

射线源面密度测量是一种利用射线源射线穿透待测样本后接收到的电子信号计算待测样本的面密度的方法。射线测量装置包括扫描架、射线源与电离室。待测样本放置于射线源与电离室之间，根据扫描待测样本过程中电离室探头接收到的电子信号，计算得到待测样本的面密度。

为了避免刮带待测样本，射线源与电离室之间存在空气间隙。该空气间隙也会吸收射线源发出的射线的电子。空气密度受环境因素的影响较大，如温度、气流压力、湿度等，使得在面密度测量中测量结果受到的影响也较大，且不可忽略，而待测样本的不同部位的对应的空气间隙的环境因素不同，从而影响面密度测量的测量结果，降低了面密度测量的精确度。

发明内容

本发明实施例提供了一种面密度测量补偿系统，能够提高面密度测量的精确度。

本发明实施例提供一种面密度测量补偿系统，包括：射线测量装置，用于向待测样本发射射线信号，并接收透过待测样本的电子信号，射线测量装置包括射线源盒和电离室，射线源盒和电离室之间存在空气间隙；温度测量装置，用于获取待测样本的温度和空气间隙的空气温度，待测样本置于空气间隙中被测量；数据处理装置，用于根据电子信号、待测样本的温度、空气温度和当前补偿系数，得到待测样本的待补偿面密度与补偿面密度，并基于待补偿面密度与补偿面密度，得到面密度测量结果。

本发明实施例提供一种面密度测量补偿系统，获取待测样本的温度和空气间隙的空气温度。可根据电子信号、待测样本的温度、空气温度和当前补偿系数，得到待测样本的待补偿面密度与补偿面密度，并基于待补偿面密度与补偿面密度，得到面密度测量结果。由于补偿面密度即为考虑温度因素的补偿，因此经过补偿后得到的面密度测量结果可消除一定的温度对面密度计算带来的不良影响，从而提高了面密度测量的精确度。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本发明一实施例中一种射线测量装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中待测样本在幅宽方向上温度差异的示意图；

图3为本发明一实施例中一种面密度测量补偿系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中一种红外测温仪的探头与待测样本之间的距离的示意图；

图5为本发明实施例中一种待测样本的温度与空气面密度的拟合曲线示意图；

图6为本发明实施例中没有加以补偿的情况下动、静态扫描测量得到的待测样本的面密度测量结果的曲线示意图；

图7为本发明实施例中没有加以补偿的动、静态扫描测量的面密度测量结果和加以补偿的动静态扫描测量的面密度测量结果的曲线示意图；

图8为本发明一实施例中一种面密度测量补偿方法的流程图；

图9为本发明另一实施例中一种面密度测量补偿方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

本发明实施例提供了一种面密度测量补偿系统、方法，可应用于射线测量装置测量待测样本的场景中。在一些示例中，待测样本可为涂布膜片，比如电池的极片等。在本发明实施例中，面密度测量补偿可在待测样本进行动态涂布的过程中进行。对待测样本进行涂布的过程中，待测样本沿走带方向运动。但是，在待测样本进行动态涂布的过程中，即使进行散热，待测样本的温度依然会对面密度测量产生不可忽略的影响。

图1为本发明一实施例中一种射线测量装置的结构示意图(图中并未示出扫描架)。如图1所示，射线测量装置具体可包括射线源盒11、扫描架和电离室12。所述射线源盒11和电离室12之间存在空气间隙，待测样本置于空气间隙被测量。扫描架为射线源盒11、电离室12的载体，具体可由骨架、导轨、丝杆、伺服电机等组成。射线源盒11包括射线源，射线源可发射射线信号，射线信号具体可为各类射线，比如β射线、X射线等。射线经过待测样本和空气间隙，射线中的部分电子会被吸收，未被吸收的电子会透过待测样本。电离室12可包括接收探头，接收探头可接收透过待测样本的电子，即得到透过待测样本的电子信号。射线源盒11和电离室12可沿待测样本的幅宽方向往复运动进行扫描。待测样本的走带方向可垂直于射线源盒11与电离室12扫描运动的方向。射线源盒中的射线源与电离室12之间存在空气间隙，该空气间隙会吸收射线的电子，空气间隙的密度受温度、气流压力、湿度等影响较大，从而也会影响接收探头接收到的透过待测样本的电子信号。

图2为本发明一实施例中待测样本在幅宽方向上温度差异的示意图。如图2所示，待测样本的中间部分(阴影区域)的温度要高于两边的削薄区(空白区域)的温度。幅宽越大，待测样本的中间部分的温度与两边的削薄区的温度之间的差异越大。比如，待测样本的中间部分的温度为50℃至110℃，削薄区的温度为25℃至60℃。待测样本的温度对空气间隙的温度会造成不可忽略的影响，从而在射线源盒和电离室往复运动过程中，电离室的接收探头接收到的透过待测样本的电子信号也受到影响，降低了测量得到的面密度的精确度。

为了提高测量面密度的精确度，本发明实施例提供了一种面密度测量补偿系统。图3为本发明一实施例中一种面密度测量补偿系统的结构示意图。如图3所示，面密度测量补偿系统包括射线测量装置10、温度测量装置20和数据处理装置30。

射线测量装置10用于向待测样本发射射线信号，并接收透过待测样本的电子信号。

射线测量装置10的结构可参见图1，相关说明可参见上述实施例中的相关内容，在此不再赘述。

温度测量装置20用于获取待测样本的温度和射线测量装置10中射线源盒11和电离室12之间的空气间隙的空气温度。

在一些示例中，待测样本包括多个测温区域。每个测温区域可对应一个测量区域。待测样本的温度可包括温度测量装置20对待测样本的测温区域测量得到的温度。获取得到待测样本的测温区域的温度，可作为待测样本的温度。

比如，在射线测量装置10扫描待测样本的过程中，待测样本的幅宽为B，预设分区宽度为b，则射线测量装置10完成从待测样本的一侧扫描至另一侧，扫描了n个测量区域。n＝B/b。例如，幅宽B为500～1500毫米，预设分区宽度b为6～20mm，所以测量区域的数目n为25～250。

在一些示例中，温度测量装置20包括测温仪和传感器。

测温仪用于测量待测样本的温度。测温仪的相关参数可根据具体工作场景和工作需求选取，在此并不限定。为了保证温度补偿精度与效果，膜片测温仪可满足如下条件:测温范围可覆盖20～150℃，测温精度为±0.5℃，响应时间小于等于30毫秒。

在一个示例中，测温仪与射线源盒或与电离室固定连接。测温仪可与射线源盒或电离室一同进行往返扫描运动，从而实时监测待测样本的温度。比如，测温仪可通过连接板和螺栓与射线源盒固定连接。具体的，测温仪可位于射线源盒的中心或者电离室的中心，即测温仪与射线源盒11中心或与电离室12中心固定。如图1所示，测温仪21设置于射线源盒11的中心。可以将测温仪测得的温度作为待测样本的温度。

在另一个示例中，测温仪的数目可以为多个，即温度测量装置20可包括两个或两个以上的测温仪。一部分测温仪与射线源盒中心固定，另一部分测温仪与电离室中心固定。可将多个测温仪测得的温度的平均值作为待测样本的温度。比如，温度测量装置包括两个测温仪，第一个测温仪与射线源盒中心固定，第二个测温仪与电离室中心固定。则可将第一个测温仪测得的温度与第二个测温仪测得的温度的平均值作为待测样本的温度。

测温仪可非接触式测量待测样本的温度，比如，测温仪可选用红外测温仪。例如，可选用测温信号的波长为8～14微米，耐温性高于等于150℃，响应时间小于等于30毫秒的红外测温仪。

红外测温仪的探头可沿与待测样本所在平面垂直的方向移动。在一些示例中，可通过在红外测温仪上设置槽孔、标尺等，使得红外测温仪的探头可以移动，从而调节红外测温仪的探头与待测样本之间的距离。图4为本发明实施例中一种红外测温仪的探头与待测样本之间的距离的示意图。如图4所示，红外测温仪的探头与待测样本之间的距离越远，红外测温仪发出的红外光斑越大，即红外测温仪的测温区域就越大。图4中圆形区域为探头发出的红外线形成的红外光斑，矩形平面为射线信号在待测样本上的区域。红外测温仪的探头与待测样本之间的距离越近，红外测温仪发出的红外光斑越小，红外测温仪的测温区域就越小，分辨率及精度越高。但是，距离待测样本越近，红外测温仪本身需耐受的温度就越高。因此，可根据具体要求平衡分辨率、精度和需耐受的温度，从而调节红外测温仪的探头与待测样本之间的距离。

红外测温仪的探头与待测样本之间的距离小于等于距离阈值。距离阈值表征在该距离下，待测样本对射线信号的接收区域等于红外测温仪的测温区域。也就是说，若红外测温仪的探头与待测样本之间的距离小于等于距离阈值，红外测温仪发出的红外线在待测样本上形成的红外光斑的区域(即测温区域)小于等于射线测量装置10的射线源盒中射线源发射的射线信号在待测样本上的区域(即接收区域)。又即，红外光斑的直径小于等于射线信号的射线在待测样本上的光斑宽度。为了提高红外测温仪的使用寿命，可选择分辨率合适的红外测温仪以使距离阈值足够大而测温仪不至于因为待测样本的高温而提前失效。比如，分辨率以距离与红外光斑的尺寸之比表征，距离与红外光斑的尺寸之比大于等于15。一般射线光斑在待测样本上投影的横向尺寸大于等于4毫米，可获取到红外测温仪的探头与待测样本之间的距离大于等于70毫米，以保证红外测温仪处于小于60℃的稳定工作环境中。

传感器用于测量空气温度。测温仪获取待测样本的温度的频率与传感器获取空气温度的频率相同。在一些示例中，传感器设置于射线源盒与待测样本相对的一面和/或电离室与待测样本相对的一面。传感器可随射线源盒和/或电离室一同进行往返扫描运动，从而实时获取空气温度。传感器的相关参数可根据具体工作场景和工作需求设定，为了保证温度补偿精度与效果，空气测温传感器通常需满足如下条件：传感器的测温范围可覆盖20～110℃，测量精度为±0.5℃，响应时间小于等于30毫秒。传感器的类型在此并不限定，可为高灵敏度的热敏电阻。具体可根据工作场景和工作需求选取相关参数满足某些条件的热敏电阻，例如，选取的热敏电阻的测温范围为-40℃～125℃，相对湿度范围为0～80％，测量精度为±0.4℃，响应时间小于等于30毫秒。

传感器的数目在此并不限定，可在射线源盒与待测样本相对的一面和/或电离室与待测样本相对的一面设置一个或多个传感器。如图1所示，传感器22设置于射线源盒11与待测样本相对的一面和电离室12与待测样本相对的一面。

若在射线源盒与待测样本相对的一面或电离室与待测样本相对的一面设置一个传感器，则可将该传感器检测到的温度作为空气温度。若在射线源盒与待测样本相对的一面或电离室与待测样本相对的一面设置多个传感器，可将这多个传感器检测的温度的平均值作为空气温度，或者，对多个传感器检测的温度设置权重系数，利用权重算法，得到空气温度。

若在射线源盒与待测样本相对的一面和电离室与待测样本相对的一面各自设置有传感器，设置于射线源盒与待测样本相对的一面的传感器获取到的空气的温度为第一空气温度T1，设置于电离室与待测样本相对的一面的传感器获取到的空气的温度为第二空气温度T2，则空气温度T_空气为第一空气温度T1和第二空气温度T2的平均值，即T_空气＝(T1+T2)/2，采用空气温度的平均值可进一步提高面密度测量结果的准确性。

数据处理装置30用于根据电子信号、待测样本的温度、空气温度和当前补偿系数，得到待测样本的待补偿面密度与补偿面密度，并基于待补偿面密度与补偿面密度，得到面密度测量结果。

在一些实施例中，数据处理装置30可包括待补偿计算模块、补偿计算模块和测量结果计算模块。

其中，待补偿计算模块用于根据电子信号，得到待补偿面密度。

补偿计算模块用于根据当前补偿系数、待测样本的温度和空气温度，得到补偿面密度。

测量结果计算模块用于计算待补偿面密度与补偿面密度的和，作为面密度测量结果。

在一些示例中，数据处理装置30具体可为上位机等设备。

其中，待测样本的面密度测量结果可包括多个测量区域的面密度测量结果。也就是说，每个测量区域具有待补偿面密度和补偿面密度，可根据每个测量区域的待补偿密度、补偿面密度以及当前补偿系数，得到每个测量区域的面密度测量结果。

射线测量装置10通过接收到的透过待测样本的电子信号，可获取到与电子信号对应的电压U1。根据射线测量装置10发射的射线信号对应的电压U0和与电子信号对应的电压U1，以及待测样本的吸收率λ，可计算得到待补偿面密度m_待补偿。具体地，待补偿面密度m_待补偿的算式(1)如下：

U1/U0＝exp(-m_待补偿·λ) (1)

其中，exp表示指数函数。根据算式(1)可计算得到待补偿面密度m。

补偿面密度根据当前补偿系数、温度测量装置20获取的待测样本的温度和空气温度计算得到。在一些示例中，数据处理装置30中的补偿计算模块具体用于计算温度差值，并计算温度差值与当前补偿系数的乘积，将乘积作为补偿面密度。温度差值为待测样本的温度和空气温度的差。具体地，补偿面密度Δm的算式(2)如下：

Δm＝K·(T_样本-T_空气) (2)

其中，K为当前补偿系数，T_样本为待测样本的温度，T_空气为空气温度。在一些示例中，T_样本-T_空气的范围为0～50℃，但并不限定于此。

具体地，利用补偿面密度对待补偿面密度进行补偿，得到面密度测量结果m_面密度如下面的算式(3)所示：

m_面密度＝m_待补偿+Δm (3)

在本发明实施例中，温度测量装置20获取待测样本的温度和空气间隙的空气温度。数据处理装置30可根据射线测量装置10接收到的电子信号、待测样本的温度、空气间隙的空气温度和当前补偿系数，得到面密度测量结果。由于补偿面密度即为考虑温度因素的补偿，因此经过补偿后的面密度测量结果可消除一定的温度对面密度计算带来的不良影响，从而提高了面密度测量的精确度。利用本发明实施例中的面密度测量补偿系统，消除了高温对测量精度的影响，从而不需要将进行面密度测量所需的装置安装到远离烘箱处。在对待测样本进行涂布的场景中，可缩短涂布机整线长度提高其空间利用率。

在一些示例中，上述实施例中的数据处理装置30还包括当前补偿系数计算模块。该当前补偿系数计算模块可用于：对待测样本的各测温区域温度以及各测温区域对应的空气间隙的空气面密度进行拟合，得到待测样本的温度与空气面密度的关系表达式；基于关系表达式，得到关系表达式的常数参数的值；利用待测样本的温度、空气温度、实测面密度、待补偿面密度和常数参数的值，计算得到补偿系数和差异修正系数，最终根据补偿系数和差异修正系数得到当前补偿系数。

补偿系数可拟合为待测样本的温度的一次函数，如算式(4)所示：

k＝A·T_样本+B (4)

其中，k为补偿系数，A、B均为常数参数，T_样本为待测样本的温度。

当前补偿系数与补偿系数的关系如算式(5)所示：

K＝C·k (5)

K为当前补偿系数，k为补偿系数，C为差异修正参数。差异修正参数C与待测样本走带、气体流速、热胀冷缩、环境湿度、粉尘，空气与待测样本的吸收率等因素相关。比如，差异修正系数包括但不限于极片走带、气体流速、热胀冷缩、环境湿度、粉尘中的一项因素的修正系数或多项因素的综合修正系数，其他对差异修正具有影响的因素的修正系数或综合修正系数也可作为差异修正系数。

具体地，可获取测得的待测样本的各个温度以及各个温度下对应的空气间隙的空气面密度。空气面密度可根据算式(6)计算，算式(6)如下所示：

m_空气＝h·ρ·1.54025 (6)

其中，m_空气为空气面密度，h为射线源盒11的射线源与电离室12的探头之间的空气间隙的高度，ρ为空气间隙的空气密度。

得到待测样本的各个温度以及各个温度下对应的空气间隙的空气面密度，进行待测样本的温度与空气面密度的二次项拟合，得到待测样本的温度与空气面密度的关系表达式。比如，可以获取待测样本的温度在0～110℃内空气面密度。

可对该关系表达式中的待测样本的温度进行一阶求导，一阶求导后的表达式可反映当前补偿系数随待测样本的温度变化的变化率。根据一阶求导后的表达式可计算得到关系表达式中的常数参数的值。关系表达式中的常数参数的值为上述当前补偿系数计算中的常数参数A和B。由于空气质量需要标准化，，而待测样本的温度越高，空气密度越小，故需正的补偿面密度来进行补偿。根据一阶求导后的表达式可计算得到关系表达式中的常数参数的待调整值，根据面密度补偿方向，可将计算得到关系表达式中的常数参数的待调整值的相反数作为关系表达式中的常数参数的值。

比如，图5为本发明实施例中一种待测样本的温度与空气面密度的拟合曲线示意图。根据图5中的拟合曲线，可得到关系表达式(7)如下：

y＝0.0003x²-0.1121x+32.406 (7)

其中，纵坐标y表示空气面密度，横坐标x表示待测样本的温度。

对关系表达式进行一阶求导，可得到表达式(8)，表达式(8)如下所示：

y’＝0.0006x-0.1121 (8)

因此，可得到常数参数A的待调整值为0.0006，常数参数B的待调整值为-0.1121。对常数参数A的待调整值和常数参数B的待调整值求相反数，得到常数参数A的值为-0.0006，常数参数B的值为0.1121。

差异修正参数C可根据实测面密度、待补偿面密度和常数参数的值计算得到。实测面密度是实际测量得到的面密度，比如，具体可为电子秤冲片测量得到的面密度。差异修正参数C可利用算式(9)计算得到，算式(9)如下所示：

C＝(m_实测-m_待补偿)/[(A·T_样本+B)·(T_样本-T_空气)] (9)

其中，m_待补偿为待补偿面密度，m_实测为实测面密度。

计算得到差异修正参数C后，可计算得到当前补偿系数K，当前补偿系数的计算可参见上述算式(5)，在此不再赘述。优选地，带入算式(5)中的差异修正参数为待测样本的两个或两个以上的温度对应的差异修正系数的平均值。即可先计算得到多个差异修正参数，每个差异修正参数与待测样本的一个温度对应，后将多个差异修正参数的平均值代入(5)，即可计算得到更为准确的当前补偿系数。

比如，获取了待测样本的最低温T_低和最高温T_高，利用上述算式(8)分别计算得到与最低温T_低和最高温T_高分别对应的C1和C2。计算C1的算式(9)和计算C2的算式(10)如下所示：

C1＝(m1_实测-m1_待补偿)/[(A·T_低+B)·(T_低-T_空气)] (10)

C2＝(m2_实测-m2_待补偿)/[(A·T_高+B)·(T_高-T_空气)] (11)

需要说明的是，T_空气为测量时刻的空气间隙的空气温度。即算式(10)中的T_空气为待测样本的温度为最低温T_低时的空气间隙的空气温度，算式(11)中的T_空气为待测样本的温度为最高温T_高时的空气间隙的空气温度。

计算C的算式(12)如下所示：

C＝(C1+C2)/2 (12)

由上所述，在对待测样本进行动态涂布的过程中，待测样本的运动速度较高，使得待测样本的中间部分的温度与两边的削薄区的温度之间的差异更大，若在没有加以补偿的情况下，动态扫描测量得到的待测样本的面密度测量结果与静态扫描测量得到的待测样本的面密度测量结果之间的偏差已经超出了可忽略的偏差范围。比如，图6为本发明实施例中没有加以补偿的情况下动、静态扫描测量得到的待测样本的面密度测量结果的曲线示意图。图6中曲线的横坐标为扫描趟数，纵坐标为面密度测量结果(单位为毫克/1540.25平方毫米，即mg/1540.25mm²)。由图6可得，没有加以补偿的情况下，静态扫描测量中面密度测量结果与动态扫描测量中面密度测量结果差异较大。比如，在对待测样本涂布突然停机的30秒内，静态扫描测量中面密度与动态扫描测量中面密度的均值差异可达到5.6毫克/1540.25平方毫米。

而在本发明实施例中经过补偿后的情况下，动态扫描测量得到的待测样本的面密度测量结果与静态扫描测量得到的待测样本的面密度测量结果之间的偏差大幅度减小，处于可忽略的偏差范围内。基本消除了动态扫描测量与静态扫描测量之间的偏差。比如，在以55～65米/分钟的速度涂布的过程中，利用发射β射线的射线测量装置10对幅宽近700毫米的电池阴极极片进行测量，在未进行补偿的情况下，动态扫描测量得到的面密度测量结果与静态扫描测量得到的面密度测量结果相比，低4.04～7.97毫克/1540.25平方毫米。而在本发明实施例中，进行补偿后，动态扫描测量得到的面密度测量结果与静态扫描测量得到的面密度测量结果的偏差可控制在±0.5毫克/1540.25平方毫米之内。

而且，待测样本两边的削薄区与待测样本中间部分的差异可得到了真实反映，比如，由没有加以补偿的3～5毫克/1540.25平方毫米扩大到加以补偿的4～8毫克/1540.25平方毫米。

图7为本发明实施例中没有加以补偿的动、静态扫描测量的面密度测量结果和加以补偿的动静态扫描测量的面密度测量结果的曲线示意图。如图7所示，加以补偿的动、静态扫描测量的面密度测量结果的曲线动、静态下的偏差远远小于没有加以补偿的动、静态扫描测量的面密度测量结果的曲线动、静态下的偏差。

比如，为了进行进一步的说明，现以多组具体实验数据进行说明。实验数据如下表一所示：

表一

表一中的膜片温度即为待测样本的温度，ΔT为膜片温度与空气温度的温度差值，Δm为补偿面密度，电子秤冲片均值即为实测面密度。

由表一可得，补偿前动态测量均重与静态测量均重或电子秤冲片均重有明显差异。而补偿后的动态测量均重与静态测量均重或电子秤冲片均重之间的差异<0.5mg。可明显看出，补偿后的动态测量均重与静态测量均重或电子秤冲片均重之间的差异大幅度减小。

图8为本发明一实施例中一种面密度测量补偿方法的流程图。该面密度测量补偿方法可应用于上述实施例中的面密度测量补偿系统。如图8所示，该面密度测量补偿方法包括步骤S401至步骤S403。

在步骤S401中，获取待测样本的温度和空气间隙的空气温度。

在一些示例中，待测样本包括多个测温区域。待测样本的温度为温度测量装置对一个测温区域测量得到的温度。

在一些示例中，射线测量装置包括射线源盒和电离室，空气温度为第一空气温度与第二空气温度的平均值。其中，第一空气温度为从射线源盒与待测样本相对的一面获取到的空气的温度。第二空气温度为从电离室与待测样本相对的一面获取到的空气的温度。

在步骤S402中，获取射线测量装置接收的通过待测样本的电子信号。

在步骤S403中，根据射线测量装置接收的电子信号、待测样本的温度、空气温度和当前补偿系数，得到待测样本的待补偿面密度与补偿面密度，并基于所述待补偿面密度与所述补偿面密度，得到面密度测量结果。

上述步骤S401至步骤S403中的相关说明可参见上述实施例中的相关内容，在此不再赘述。

在本发明实施例中，获取待测样本的温度和空气间隙的空气温度。可根据电子信号、待测样本的温度、空气温度和当前补偿系数，得到待测样本的待补偿面密度与补偿面密度，并基于待补偿面密度与补偿面密度，得到面密度测量结果。由于补偿面密度即为考虑温度因素的补偿，因此经过补偿后得到的待测样本的面密度测量结果可消除一定的温度对面密度计算带来的不良影响，从而提高了面密度测量的精确度。

图9为本发明另一实施例中一种面密度测量补偿方法的流程图。图9与图8的不同之处在于，图8中的步骤S403可细化为图9所示的步骤S4031和步骤S4032。图9所示的面密度测量补偿方法还可包括步骤S405至S407。

在步骤S4031中，根据电子信号，得到待补偿面密度。

在步骤S4032中，根据当前补偿系数、待测样本的温度和空气温度，得到补偿面密度。

在步骤S4033中，计算待补偿面密度与补偿面密度的和，作为面密度测量结果。

具体的，步骤S4033可具体细化为：计算温度差值，并计算温度差值与当前补偿系数的乘积，将乘积作为补偿面密度，温度差值为待测样本的温度和空气温度的差。

在步骤S405中，对待测样本的各测温区域的温度以及各测温区域对应的空气间隙的空气面密度进行拟合，得到待测样本的温度与空气面密度的关系表达式。

在步骤S406中，基于关系表达式，得到关系表达式的常数参数的值。

在步骤S407中，利用待测样本的温度、空气温度、实测面密度、待补偿面密度和常数参数的值，计算得到补偿系数和差异修正系数。

其中，当前补偿系数等于补偿系数与差异修正系数的乘积。

在一些示例中，差异修正系数包括但不限于极片走带、气体流速、热胀冷缩、环境湿度、粉尘中的一项因素的修正系数或多项因素的综合修正系数，其他对差异修正具有影响的因素的修正系数或综合修正系数也可作为差异修正系数。

上述步骤S4031和步骤S4033，以及步骤S405至步骤S407中的相关说明可参见上述实施例中的相关内容，在此不再赘述。

本发明一实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现上述实施例中的面密度测量补偿方法。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法实施例、存储介质实施例而言，相关之处可以参见系统实施例的说明部分。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知技术的详细描述。

以上结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在运输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或运输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (10)

1.一种面密度测量补偿系统，其特征在于，包括：

射线测量装置，用于向待测样本发射射线信号，并接收透过所述待测样本的电子信号，所述射线测量装置包括射线源盒和电离室，所述射线源盒和所述电离室之间存在空气间隙；

温度测量装置，用于获取所述待测样本的温度和所述空气间隙的空气温度，所述待测样本置于所述空气间隙中被测量；

数据处理装置，用于根据所述电子信号、所述待测样本的温度、所述空气温度和当前补偿系数，得到所述待测样本的待补偿面密度与补偿面密度，并基于所述待补偿面密度与所述补偿面密度，得到面密度测量结果。

2.根据权利要求1所述的面密度测量补偿系统，其特征在于，所述温度测量装置包括用于测量所述待测样本的温度的测温仪，所述测温仪与所述射线源盒中心或与所述电离室中心固定。

3.根据权利要求2所述的面密度测量补偿系统，所述温度测量装置包括两个或两个以上所述测温仪，一部分所述测温仪与所述射线源盒中心固定，另一部分所述测温仪与所述电离室中心固定。

4.根据权利要求2所述的面密度测量补偿系统，其特征在于，所述测温仪为红外测温仪，

所述红外测温仪的探头可沿与所述待测样本所在平面垂直的方向移动，所述红外测温仪的探头与所述待测样本之间的距离小于等于距离阈值，以使所述待测样本对所述射线信号的接收区域包括所述红外测温仪的测温区域。

5.根据权利要求1所述的面密度测量补偿系统，其特征在于，所述温度测量装置包括用于测量所述空气温度的传感器，所述传感器设置于所述射线源盒与所述待测样本相对的一面或所述电离室与所述待测样本相对的一面。

6.根据权利要求1所述的面密度测量补偿系统，其特征在于，所述温度测量装置包括用于测量所述空气温度的传感器，所述传感器设置于所述射线源盒与所述待测样本相对的一面和所述电离室与所述待测样本相对的一面，

设置于所述射线源盒与所述待测样本相对的一面的传感器获取到的空气的温度为第一空气温度，设置于所述电离室与所述待测样本相对的一面的传感器获取到的空气的温度为第二空气温度，所述空气温度为所述第一空气温度与所述第二空气温度的平均值。

7.根据权利要求1所述的面密度测量补偿系统，其特征在于，所述数据处理装置包括：

待补偿计算模块，用于根据所述电子信号，得到所述待补偿面密度；

补偿计算模块，用于根据当前补偿系数、所述待测样本的温度和所述空气温度，得到所述补偿面密度；

测量结果计算模块，用于计算所述待补偿面密度与所述补偿面密度的和，作为所述面密度测量结果；

其中，所述补偿计算模块具体用于计算温度差值，并计算所述温度差值与所述当前补偿系数的乘积，将所述乘积作为补偿面密度，所述温度差值为所述待测样本的温度和所述空气温度的差。

8.根据权利要求7所述的面密度测量补偿系统，其特征在于，所述待测样本包括多个测温区域，所述待测样本的温度是所述温度测量装置对一个所述测温区域测量得到的温度。

9.根据权利要求8所述的面密度测量补偿系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括当前补偿系数计算模块，所述当前补偿系数计算模块用于：

对所述待测样本的各所述测温区域的温度以及各所述测温区域对应的所述空气间隙的空气面密度进行拟合，得到所述待测样本的温度与空气面密度的关系表达式；

基于所述关系表达式，得到所述关系表达式的常数参数的值；

利用所述待测样本的温度、所述空气温度、实测面密度、所述待补偿面密度和所述常数参数的值，计算得到补偿系数和差异修正系数，当前补偿系数等于补偿系数与差异修正系数的乘积。

10.根据权利要求9所述的面密度测量补偿系统，其特征在于，所述差异修正系数包括极片走带、气体流速、热胀冷缩、环境湿度、粉尘中的一项因素的修正系数或多项因素的综合修正系数。

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