CN1125002A - 测量单位面积重量的设备 - Google Patents

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Abstract

为了测量纸带(10)的单位面积重量，在一个测量头(12、14)中，在纸带(10)的一侧设一个放射性源(16)，而在纸带的另一侧设形式上为光敏二极管一行阵列的半导体检测器(20)。此分段的半导体检测器(20)与放射性源(16)一起沿纸带(10)的横向移动，以及，除了测量每个光敏二极管单独的电流外，还计算位置相同的光敏二极管的光电流的平均值。

Description

测量单位面积重量的设备
本发明涉及一种测量扁平测量物单位面积重量的设备。
为了确定纸带的单位面积重量，已知在纸带的一侧使用β射线源，在纸带的另一侧设β射线检测器。作为β射线源例如采用钜(Pm)147，氪(Kr)85或锶(Sr)90。β射线检测器在先有技术中通常是一个电离箱；但也可以设置半导体二极管，它们用一个形式上为金属薄膜的罩屏蔽可见光辐射，如由WO88/07671已知的那样。这种已知的设备用来测量物品的密度，并因而同样用作单位面积重量的测定。
在用射线式测量扁平测量物(例如纸)的单位面积重量时，沿横断面多次地要求高的分辨率。人们可以通过减小在测量物品上的测量面积来做到这一点，例如通过适当地减小在β射线源与测量物之间通常所设的遮光板。这一方面导致提高所需要的分辨率，但是另一方面导致减弱测量射线的强度，并因而伴随而来地导致信号/噪声比的恶化。人们也许可以通过提高放射性源的放射性来对付这种情况。然而，由于在放射性制剂中的自吸收以及有防辐射层，所以效果是极其有限的。
因此，以此先有技术为出发点，本发明的目的是给出一种测量单位面积重量的设备，采用这种设备可以用简单的方法获得所希望的横断面分辨率。
按照权利要求1特征部分所述之特征来达到上述目的。按本发明单位面积重量测量设备的其他有利的设计可见从属权利要求。
下面借助于附图，说明按本发明设备的一个实施例。其中：
图1按本发明设备的侧视图；
图2所采用的检测器俯视图；
图3检测器横剖面；以及
图4带测量物和测量车的测量系统全貌。
扁平的测量物10放在测量头的上部12和下部14之间，测量头沿移动的测量物10的横向运动。上部12中没有放射性源16，它可以由钜47、氪85或锶90构成。带矩形孔的遮光板18限制穿过测量物10和进入在测量头下部14中的检测器的放射性射线。通过将片33从位置33a向内摆动到位置33b，可以关闭射线的放出，以便进行双点标准化，并且既能测量检测装置的暗电流，也能测出无测量物的觇标高度。检测器20是一个半导体检测器，尤其是一种由多个条状光敏二极管22′至22″组成的低倍放大的光电检测器—行阵列(Photodetektor—Zeilenarray)。每一个光敏二极管22′至22″通过放大器24′至24″与一个电信号处理器26连接。
为了把温度变化引起的暗流减到最小，将光敏二极管22′至22″置在一个温度稳定的冷却装置28上。此外，光敏二极管22′至22″在与测量物10相邻的那一侧用不透光的薄膜30屏敝。薄膜30最好由金属制成，例如厚度为几个微米的铝。为减小暗流的变化和减小由于放大器温度漂移引起放大器组24′至24″电流放大变化的最有利结构，是一种由冷却器28、放大器24、确定电流放大的高欧姆电阻35以及光敏二极管22′至22″构成的层状结构(图3)。
在电信号处理器26中逐个测定和处理所有的光电流，以便确定有关单位面积元素的重量。此外，为了提高信号/噪声比，在一个断面测量后，测量结果由位置相同的光敏二极管取平均值。这样做是有可能的，因为每一次沿横断面横跨m个测量元素361至36m后，由n个光敏二极管22进行了测量。因此，一次横移得到n×m个测量值mij。然后，带下标i的测量元素36的测量结果Mi，由n个测量值的平均值算出： M 1 = 1 n Σ j = 1 n m ij 由此可以做到，信号/噪声比和只用一个大的光敏二极管和大的测量面积并因而具有较低的当地分辨率测量时相同。
此外，采用本发明可以用一种不横移的设备来实现单位面积重量的测定，也就是说，在这种设备中测量头无需沿移动中的测量物带的横向运动。人们采用一个具有测量物宽度的光敏二极管排成多个单独的光敏二极管排段来作为检测器，并采用一个同样沿整个测量物宽度延伸的辐射器排作为放射性源，因而在具有高的当地分辨率的情况下连续测量测量物的单位面积重量，而无需测量头沿着移动中的测量物作横向的运动。

Claims (6)

1.测量扁平测量物(10)例如纸、塑料薄膜或编织物单位面积重量的设备，它在测量物的一侧有一个放射性源(16)，以及在测量物的另一侧有一个半导体检测器(20)，其特征为：半导体检测器(20)按光敏二极管—行阵列(22′—22″)分段，并沿测量物(10)的横向移动，以及，除了测出每个光敏二极管(22′—22″)单独的电流外，还计算位置相同的光敏二极管的光电流的平均值。
2.按照权利要求1所述之设备，其特征为：在放射性源(16)与光敏二极管—行阵列(20)之间设有遮光板(18)，其中，光阑孔径与光敏二极管—行阵列的几何尺寸相匹配。
3.按照权利要求2所述之设备，其特征为：光敏二极管—行阵列(20)的每一个光敏二极管(22′—22″)与一个放大器(24′—24″)相连。
4.按照权利要求1至3之一所述之设备，其特征为：光敏二极管—行阵列(20)放置在一个温度稳定的冷却装置(28)上。
5.按照权利要求4所述之设备，其特征为：除了光敏二极管—行阵列(20)之外，在温度稳定的冷却装置(28)上还设有放大器(34)和与之有关的高欧姆电阻(35)。
6.按照前述诸权利要求之一所述之设备，其特和为：设有测量物的带的导引件(32、32′)，以便使测量物(10)在与光敏二极管排(20)相隔规定的距离处移过。
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