CN117168372B - 一种x射线金属镀层测厚仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及厚度检测技术领域，具体涉及一种X射线金属镀层测厚仪，其包括输送装置、检测箱、矫正辊、测量组件和检测单元，在对钢带表面的镀层厚度进行检测时，输送装置将镀层后的钢带朝向预设方向输送，在输送钢带的过程中经过检测腔，检测腔内部的矫正辊将褶皱的钢带进行矫正，检测单元能够检测钢带下方固定点距离钢带下表面的最小距离，即检测单元能够检测到钢带沿长度方向的褶皱，测量组件中的射线仪能够根据检测单元的数据进行改变射线角度，在保证射线仪的射线照射在钢带上的点不发生变化时，射线反弹后的角平分线始终与钢带在照射点上的切线垂直，确保射线反射过程中发生的荧光反射能够进入成像仪中，增加检测的准确性。

Description

一种X射线金属镀层测厚仪

技术领域

本发明涉及厚度检测技术领域，具体涉及一种X射线金属镀层测厚仪。

背景技术

镀层厚度检测是检测工件是否合格重要条件。金属表面镀层能够防止金属长时间直接暴露在空气中发生氧化影响金属的质量，同时镀层的厚度以及均匀程度同样能够影响金属的质量，在金属镀层结束后需要进行质量检测，常规的质量检测是对金属表面镀层的厚度进行测量。目前大多数投入使用的镀层测厚仪均为国外公司的产品，尽管国外的测厚仪拥有相对成熟的技术，但性能仍需进一步提升，现有的测厚仪在测量钢带表面镀层厚度的过程中，由于钢带在输送过程中，钢带的两端均设置有一定的拉力，钢带在受到张紧力时，钢带会发生细小的形变，导致钢带表面镀层厚度产生变化，但是，在不对钢带进行拉伸时，钢带表面的褶皱同样导致钢带表面镀层厚度发生变化，从而影响对钢带表面镀层厚度测量的准确度。

发明内容

本发明提供一种X射线金属镀层测厚仪，以解决现有的测厚仪对钢带表面的镀层厚度进行测量精准度低的问题。

本发明的一种X射线金属镀层测厚仪采用如下技术方案：

一种X射线金属镀层测厚仪，包括输送装置、检测箱、矫正辊、测量组件和检测单元。

输送装置能够将钢带朝向预设方向输送；检测箱内部具有检测腔，输送装置在输送钢带时使得钢带经过检测腔；矫正辊设置有两个，两个矫正辊均可转动地设置于检测腔内，两个矫正辊分布在钢带的上下两侧，两个矫正辊轴线的连接线与钢带前进方向垂直，两个矫正辊在检测腔内能够相互靠近，两个矫正辊之间设置有第一弹性件，第一弹性件总是使得两个矫正辊相互靠近，两个矫正辊的相互靠近能够矫正钢带在宽度方向的褶皱；测量组件包括成像仪和射线仪，射线仪发出的射线角度可调节设置；成像仪能够接收射线在钢带上的荧光反射，并根据荧光反射判断钢带的镀层厚度；检测单元用于检测钢带下方固定点与钢带下表面之间的最小距离，检测单元能够根据检测的结果控制射线仪发出射线的角度。

进一步地，检测单元包括检测杆和控制板，检测杆上设置有距离检测器，距离检测器靠近钢带的下表面设置；控制板能够接收距离检测器的检测信号，控制板并能根据接收到的信号控制射线仪发出射线的角度。

进一步地，测量组件还包括支架，检测腔内设置有导向弧槽，支架能够沿导向弧槽摆动，射线仪固定安装于支架上，支架在沿导向弧槽摆动时，支架上的射线仪发出的射线角度能够发生改变，支架上设置有驱动支架沿导向弧槽摆动的驱动源，控制板能够控制驱动源启动。

进一步地，输送组件包括输送架和牵引辊，输送架具有水平的输送平台，输送平台上设置有多个输送辊，多个输送辊均能够在输送平台上转动，牵引辊转动设置于输送架的端部，牵引辊设置于钢带前进方向。

进一步地，测量组件还包括反射板，反射板固定设置于支架上，射线仪发出的射线作用在钢带上并反射至反射板上，反射板经过反射后再次照射至钢带上，射线仪发出的射线照射在钢带上的位置与反射板反射出的射线照射在钢带上的位置相同。

进一步地，支架上设置有准直器，射线仪射出的光线能够作用在准直器上，准直器能够改变射线仪射出光线的方向。

进一步地，支架上设置有束光器，射线仪射出的光线能够经过束光器，束光器能够将光线扩散为光面。

进一步地，矫正辊表面光滑设置。

进一步地，每个矫正辊的两端均设置有防护套，防护套为橡胶材质。

进一步地，测量组件设置有两组，两组测量组件均设置于检测腔内，两组测量组件能够同时测量钢带上下两面上的镀层厚度。

本发明的有益效果是：本发明的一种X射线金属镀层测厚仪，其包括输送装置、检测箱、矫正辊、测量组件和检测单元，在对钢带表面的镀层厚度进行检测时，输送装置将镀层后的钢带朝向预设方向输送，在输送钢带的过程中经过检测腔，检测腔内部的矫正辊将褶皱的钢带进行矫正，检测单元能够检测钢带下方固定点距离钢带下表面的最小距离，即检测单元能够检测到钢带沿长度方向的褶皱，测量组件中的射线仪能够根据检测单元的数据进行改变射线角度，在保证射线仪的射线照射在钢带上的点不发生变化时，射线反弹后的角平分线始终与钢带在照射点上的切线垂直，确保射线反射过程中发生的荧光反射能够进入成像仪中，增加检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种X射线金属镀层测厚仪的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种X射线金属镀层测厚仪的剖视图；

图3为本发明实施例提供的一种X射线金属镀层测厚仪进行局部剖切后的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种X射线金属镀层测厚仪中测量组件、检测单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种X射线金属镀层测厚仪中其中一个测量组件、检测组件的正视图；

图6为本发明实施例提供的一种X射线金属镀层测厚仪中其中一个测量组件、检测组件的剖视图；

图7为图6中A处的局部放大图；

图8为本发明实施例提供的一种X射线金属镀层测厚仪中两个测量组件同时工作时的状态图。

图中：110、输送架；111、输送辊；120、检测箱；121、检测腔；122、导向弧槽；130、矫正辊；210、支架；211、支撑杆；212、转轴；213、安装板；220、射线仪；230、成像仪；240、检测杆；241、距离检测器；250、摆动轮；260、第一电机；270、驱动齿板；310、反射板；320、准直器；330、束光器；400、钢带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图8所示，本发明实施例一中提供的一种X射线金属镀层测厚仪，包括输送装置、检测箱120、矫正辊130、测量组件和检测单元。

输送装置能够将钢带400朝向预设方向输送。具体地，输送装置包括输送架110和牵引辊，输送架110具有水平的输送平台，输送平台上设置有多个输送辊111，多个输送辊111均能够在输送平台上转动，多个输送辊111沿输送架110的长度方向均匀分布，在本实施例中，输送架110的长度方向设置为左右方向，每个输送辊111的轴线沿前后方向设置。牵引辊转动设置于输送架110的端部，牵引辊设置于钢带400前进方向，具体地，输送架110的其中一个端部固定设置有驱动电机，驱动电机处于钢带400的前进方向，驱动电机的动力输出轴与牵引辊连接，驱动电机能够带动牵引辊转动，牵引辊能够将钢带400进行收卷。

检测箱120内部中空，检测箱120内部中空的腔室为检测腔121，检测箱120设置于输送架110上，钢带400在沿输送架110的长度方向移动时经过检测腔121。

矫正辊130设置有两个，两个矫正辊130均转动设置于检测腔121内，两个矫正辊130呈圆柱状，两个矫正辊130的轴线均前后设置，两个矫正辊130的轴线处于同一竖直面内，确保两个矫正辊130轴线的连接线与钢带400前进方向垂直，两个矫正辊130分布在钢带400的上下两侧，每个矫正辊130均能够在检测腔121内上下滑动设置。具体地，检测箱120内侧壁设置有矫正槽，矫正槽竖直设置，矫正辊130能够沿矫正槽滑动，且矫正辊130能够在矫正槽内转动，两个矫正辊130在检测腔121内能够相互靠近或远离，两个矫正辊130之间设置有第一弹性件，第一弹性件总是使得两个矫正辊130相互靠近，具体地，第一弹性件能够是第一拉簧，第一弹性件还能够是第一拉杆，第一弹性件具有缩短的趋势，第一弹性件驱使两个矫正辊130相互靠近的力能够矫正钢带400在宽度方向的褶皱。

在本实施例中，矫正辊130表面光滑设置，矫正辊130光滑的表面减少对钢带400表面的镀层造成磨损。每个矫正辊130的两端均设置有防护套，防护套为橡胶材质，防护套能够防止钢带400边缘的毛刺损伤矫正辊130。

测量组件用于检测钢带400表面镀层的厚度。具体地，测量组件包括支架210、成像仪230和射线仪220，支架210安装于检测腔121内，支架210能够在检测腔121内摆动，射线仪220固定安装于支架210，射线仪220能够向钢带400上表面射线，射线仪220发出的射线作用在钢带400上并反射。成像仪230设置于支架210上，且成像仪230处于射线与钢带400接触点的正上方，射线仪220发出的射线被钢带400表面吸收一部分能量后发生荧光反射，确保荧光反射能够进入成像仪230中，在成像仪230中进行成像，在本实施例中，成像仪230中设置有标准成像数据，其中标准成像数据是钢带400表面镀层的厚度处于标准状态时的数据，其中检测过程中成像仪230的成像数据与标准成像数据进行对比，并设定误差范围，在检测过程中成像仪230的成像数据不在误差范围之内时，成像仪230进行报警，工作人员在相应位置进行标记。

检测单元用于检测钢带400下方固定点与钢带400下表面之间的最小距离，检测单元能够根据检测的结果控制支架210在检测腔121内摆动。具体地，检测单元包括检测杆240和控制板，检测杆240与矫正辊130平行设置，即检测杆240的轴线沿前后方向设置，检测杆240固定设置于检测腔121内，且检测杆240设置于钢带400的下方，检测杆240上设置有距离检测器241，距离检测器241靠近钢带400的下表面设置，距离检测器241用于获取检测杆240与钢带400下表面之间的最小距离。控制板能够接收距离检测器241的检测信号，控制板并能根据接收到的信号控制支架210摆动，从而调整射线仪220发射处射线的角度，确保在射线仪220发出的射线与钢带400反射出的射线之间的角平分能够进入成像仪230中。

在其中一个实施例中，支架210包括支撑杆211、安装板213和转轴212。转轴212转动设置于钢带400下方，转轴212转动安装于检测腔121内，转轴212与检测杆240平行设置，转轴212呈圆柱状，转轴212的轴线沿前后方向设置，转轴212的外周壁抵接钢带400的下表面。支撑杆211设置有两个，两个支撑杆211安装在转轴212的两端，支撑杆211竖直设置，支撑杆211的下端与转轴212固定连接。安装板213固定连接在两个支撑杆211之间，安装板213与支撑杆211上端连接，安装板213呈弧形板状，安装板213的正投影呈弧线，安装板213的正投影形成的弧线对应的半径与支撑杆211的长度一致。安装板213上设置有摆动轮250，检测腔121内侧壁设置有导向弧槽122，导向弧槽122对应的半径与支撑杆211的长度一致，安装板213上的摆动轮250能够沿导向弧槽122滑动，安装板213上设置有驱动摆动轮250沿导向弧槽122滑动的驱动源，具体地，驱动源包括第一电机260和驱动齿板270，驱动齿板270沿导向弧槽122设置，摆动轮250外周壁设置有齿槽，摆动轮250始终啮合驱动齿板270，第一电机260固定设置于安装板213上，第一电机260能够带动摆动轮250转动。控制板能够接收距离检测器241的检测信号，控制板并能根据接收到的信号控制第一电机260的启动，确保射线仪220发出的射线与钢带400反射出的射线之间的角平分垂直于射线接触钢带400位置的切线。

在其中一个实施例中，测量组件还包括反射板310，反射板310固定设置于支架210上，反射板310上设置有V形缺口，V形缺口的夹角呈九十度，反射板310的V形缺口的表面均设置为镜面状，射线仪220发出的射线作用在钢带400上并反射至反射板310上，反射板310经过V形缺口的两次反射再次照射至钢带400上，射线仪220发出的射线照射在钢带400上的位置与反射板310反射出的射线照射在钢带400上的位置相同，增加荧光反射进入滤光板中的光线量。

在其中一个实施例中，支架210上设置有准直器320，射线仪220射出的光线能够作用在准直器320上，准直器320能够改变射线仪220射出光线的方向。

在其中一个实施例中，支架210上设置有束光器330，射线仪220射出的光线能够经过束光器330，束光器330能够将光线扩散为光面，光面照射在钢带400上时形成一条光线，同时对钢带400上的多个位置进行测量，提高检测的效率。

在其中一个实施例中，测量组件设置有两组，两组测量组件均设置于检测腔121内，两组测量组件能够同时测量钢带400上下两面上的镀层厚度，提高测量效率。

结合上述实施例，本发明实施例提供一种X射线金属镀层测厚仪的工作过程如下：

工作时，将钢带400的一端穿入检测腔121，将钢带400穿过两个矫正辊130之间，将钢带400的一端缠绕在牵引辊上，并将钢带400与牵引辊进行固定。启动驱动电机和射线仪220，驱动电机带动牵引辊转动，钢带400缠绕在牵引辊上，且牵引辊的转动逐渐牵引钢带400在支架210上移动，在两个矫正辊130的作用下，钢带400在前后方向上的褶皱逐渐被矫正。

射线仪220发出的射线首先经过束光器330，束光器330将光线扩散为光面，光面随后经过准直器320，光面经过准直器320后照射的方向发生改变，光面照射在钢带400表面后进行反射，反射后的光面照射在反射板310上，根据反射板310的V形缺口的设置，反射后的光面照射在反射板310的V形缺口处进行两次反射，随后光面再次向钢带400照射，根据反射板310位置的设置，反射板310反射出的光面照射在钢带400的位置与光面经过准直器320照射在钢带400上的位置相同。

在光面照射在钢带400表面上时，钢带400表面能够吸收光面的部分能量，钢带400表面发生荧光反射，根据荧光反射原理，荧光反射的方向处于入射光线与反射光线的角平分线上。在钢带400左右方向发生褶皱时，矫正辊130能够矫正部分坑洼缺陷，钢带400若出现左右方向的弧度时，矫正辊130的夹持不能将钢带400进行矫正。检测杆240上的距离检测器241始终获取检测杆240与钢带400下表面之间的最小距离，若距离检测器241获取到的数据出现突变时，则证明钢带400在左右方向出现弧度，此时距离检测器241获取到的相关数据传输至控制板上，控制板控制第一电机260启动，第一电机260带动摆动轮250转动，摆动轮250始终与驱动齿板270啮合，使得安装板213沿导向弧槽122滑动，由于导向弧槽122对应的半径与支撑杆211的长度一致，安装板213沿导向弧槽122发生滑动时，安装在安装板213上的所有零件同步移动，则射线仪220发出的射线角度发生变化，则经过射线经过束光器330和准直器320的角度同样发生变化，则光面照射在钢带400上的入射角度发生改变，同样，钢带400反射出的光面角度同样发生改变。根据对第一电机260的转动方向以及转动速度的设置，确保光面的入射与反射夹角的角平分线与光面接触钢带400所在位置的切面垂直，确保钢带400发生荧光反射时能够进入成像仪230中，进而增加对钢带400表面镀层厚度检测的准确性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种X射线金属镀层测厚仪，其特征在于：包括：

输送装置，输送装置能够将钢带朝向预设方向输送；

检测箱，检测箱内部具有检测腔，输送装置在输送钢带时使得钢带经过检测腔；

矫正辊，矫正辊设置有两个，两个矫正辊均可转动地设置于检测腔内，两个矫正辊分布在钢带的上下两侧，两个矫正辊轴线的连接线与钢带前进方向垂直，两个矫正辊在检测腔内能够相互靠近，两个矫正辊之间设置有第一弹性件，第一弹性件总是使得两个矫正辊相互靠近，两个矫正辊的相互靠近能够矫正钢带在宽度方向的褶皱；

测量组件，测量组件包括成像仪和射线仪，射线仪发出的射线角度可调节设置；成像仪能够接收射线在钢带上的荧光反射，并根据荧光反射判断钢带的镀层厚度；

检测单元，检测单元用于检测钢带下方固定点与钢带下表面之间的最小距离，检测单元能够根据检测的结果控制射线仪发出射线的角度；

检测单元包括检测杆和控制板，检测杆上设置有距离检测器，距离检测器靠近钢带的下表面设置；控制板能够接收距离检测器的检测信号，控制板并能根据接收到的信号控制射线仪发出射线的角度；

测量组件还包括支架，检测腔内设置有导向弧槽，支架能够沿导向弧槽摆动，射线仪固定安装于支架上，支架在沿导向弧槽摆动时，支架上的射线仪发出的射线角度能够发生改变，支架上设置有驱动支架沿导向弧槽摆动的驱动源，控制板能够控制驱动源启动。

2.根据权利要求1所述的一种X射线金属镀层测厚仪，其特征在于：输送组件包括输送架和牵引辊，输送架具有水平的输送平台，输送平台上设置有多个输送辊，多个输送辊均能够在输送平台上转动，牵引辊转动设置于输送架的端部，牵引辊设置于钢带前进方向。

3.根据权利要求1所述的一种X射线金属镀层测厚仪，其特征在于：测量组件还包括反射板，反射板固定设置于支架上，射线仪发出的射线作用在钢带上并反射至反射板上，反射板经过反射后再次照射至钢带上，射线仪发出的射线照射在钢带上的位置与反射板反射出的射线照射在钢带上的位置相同。

4.根据权利要求1所述的一种X射线金属镀层测厚仪，其特征在于：支架上设置有准直器，射线仪射出的光线能够作用在准直器上，准直器能够改变射线仪射出光线的方向。

5.根据权利要求1所述的一种X射线金属镀层测厚仪，其特征在于：支架上设置有束光器，射线仪射出的光线能够经过束光器，束光器能够将光线扩散为光面。

6.根据权利要求1所述的一种X射线金属镀层测厚仪，其特征在于：矫正辊表面光滑设置。

7.根据权利要求1所述的一种X射线金属镀层测厚仪，其特征在于：每个矫正辊的两端均设置有防护套，防护套为橡胶材质。

8.根据权利要求1述的一种X射线金属镀层测厚仪，其特征在于：测量组件设置有两组，两组测量组件均设置于检测腔内，两组测量组件能够同时测量钢带上下两面上的镀层厚度。