CN201707039U - 在线膜面识别仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种在线膜面识别仪，包括至少一组测量探头和控制器；收发热红外光并根据热红外光获取检测信息的测量探头，与根据所述检测信息获取并显示测量结果的控制器连接。本实用新型公开一种在线膜面识别仪，包括至少一组测量探头；每组测量探头包括：收发热红外光的光学测量模块，以及与光学测量模块相连、根据热红外光获取检测信息的MCU处理模块。因此，本实用新型实现了在加工及使用现场对玻璃膜面的快速判定，还能够识别Low-E玻璃是否准确放置，且识别起来方便、准确。

Description

在线膜面识别仪

技术领域

本实用新型有关于膜面识别技术，尤指一种在线膜面识别仪。

背景技术

低辐射(Low-E)玻璃能充分利用室外太阳短波辐射及室内热源的长波辐射能量，因此，在寒冷地区采暖建筑中使用可起到保温节能的明显效果。于是，Low-E玻璃被广泛使用，关于Low-E玻璃的膜面检测识别技术也随之快速发展起来。

目前，膜面识别的检测方式主要包括：电磁法检测、四探针测试仪测量、远红外分光光度计测量、以及经验人眼观测等，其中：

(1)电磁法检测：在离线方式下，尽管能够识别膜面，但是针对不同厚度的玻璃，还需要进行相应的调试，使用上多有不便；另外，在在线的方式下，即在加工生产线上，这种检测方式对检测距离又非常敏感，因此也不便于调控。

(2)四探针测试仪测量：主要是通过直接测量玻璃表面的电阻值来识别所检测的玻璃面是否为膜面，但是，这种检测方式只能离线检测小块的单片玻璃。

(3)远红外分光光度计测量：是目前鉴别Low-E玻璃最准确的方法，它主要是通过使用远红外分光光度计测量玻璃表面辐射率，并按照GB/T18915.2-2002《低辐射镀膜玻璃》标准进行判定，即：离线Low-E玻璃辐射率≤0.15，在线Low-E玻璃辐射率≤0.25，这通常是权威玻璃检测机构所使用的方法。然而，远红外分光光度计测量法只能检测小块的单片玻璃。同时，由于远红外分光光度计价格昂贵，所以这种检测方法并不适用于加工及使用现场的快速判定。

于是，面对加工及使用现场快速判定的需求，方便、准确地识别出玻璃膜面已经成为一个急需解决的难题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种在线膜面识别仪，实现在加工及使用现场对玻璃膜面的快速判定，并且能够识别Low-E玻璃是否准确放置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型的实施例公开一种在线膜面识别仪，包括：至少一组测量探头和控制器；其中，收发热红外光并根据所接收的热红外光获取检测信息的测量探头，与根据所述检测信息获取并显示测量结果的控制器连接。

其中，所述测量探头包括：收发热红外光的光学测量模块，以及与所述光学测量模块连接的、根据热红外光获取检测信息的微控制单元MCU处理模块。

进一步的，所述测量探头具有检测端和指示端；所述检测端开设有光学测量模块发射热红外光的发射孔、以及接收反射回的热红外光的接收孔；所述指示端设有指示所述检测信息的膜面指示灯、非膜面指示灯，分别连接于MCU处理模块；其中，该热红外光的波长范围为：2μm～12μm。

进一步的，所述控制器包括：探头接口、根据检测信息分析得出测量结果的微控制单元、显示测量结果的指示模块；其中，所述探头接口，与所述测量探头和所述微控制单元相连；所述微控制单元与所述指示模块连接。

其中，所述测量探头还包括：生成及发出玻璃到位信号的到位传感器，与所述MCU处理模块连接。

进一步的，该在线膜面识别仪还包括：显示测量结果的报警指示单元，连接所述控制器；和/或接线盒，分别连接所述控制器、电源及用户侧。

进一步的，所述控制器还包括：输出测量结果的报警输出端口、输出测量结果信号的信号输出接口；其中，该信号输出接口分别连接所述接线盒；该报警输出端口连接所述报警指示单元。

其中，所述控制器还设有显示工作状态的液晶显示屏、以及输出测量结果信号的信号输出接口，该信号输出接口连接至用户侧。

相应的，本实用新型的实施例还公开一种在线膜面识别仪，包括：至少一组测量探头；其中，每组测量探头包括：收发热红外光的光学测量模块，以及与所述光学测量模块相连、根据热红外光获取检测信息的MCU处理模块。

其中，所述测量探头具有检测端和指示端；所述检测端开设有光学测量模块发射热红外光的发射孔、以及接收反射回的热红外光的接收孔；所述指示端设有指示所述检测信息的膜面指示灯、非膜面指示灯，分别连接于MCU处理模块；其中，该热红外光的波长范围为：2μm～12μm。

由以上技术方案可以看出，本实用新型的在线膜面识别仪采用光学的测量原理，判断准确，并且适用于加工及使用现场对玻璃膜面的快速识别，如在线Low-E玻璃的膜面检测。

所述在线膜面识别仪，在检测过程中采用非接触测量的方式，即在测量时不直接接触玻璃，并且对检测距离的要求并不严格，只要在一定范围内即可。这为实现在线检测提供前提条件，也就是说，采用非接触测量方式，在线检测就不会受到玻璃移动速度的影响，消除了被测玻璃的移动与在线检测之间相互制约的矛盾，因此，所述在线膜面识别仪非常有利于进行在线检测。而且，通过采用非接触测量的方式，所述在线膜面识别仪还能够避免在测量过程中对玻璃或膜面造成损伤，使用起来比较安全。此处，所述在线膜面识别仪并不限制所检测玻璃的形状、大小。

在实际应用中，所述在线膜面识别仪还可安装在中空在线和钢化生产线上。另外，所述在线膜面识别仪的检测方式除了在线检测，还包括离线检测，即：能够对离线的玻璃膜面进行检测识别。

此外，所述在线膜面识别仪通过双探头测量方式进行综合判定、以及采用半定量辐射量测量的方式，不仅能够方便、准确地对玻璃膜面进行检测，而且不受检测方式、被测玻璃形状及大小的限制。

附图说明

图1为本实用新型在线膜面识别仪的结构示意图；

图2为本实用新型在线膜面识别仪的测量探头检测端的示意图；

图3为本实用新型在线膜面识别仪的测量探头指示端的示意图；

图4为本实用新型在线膜面识别仪的第一测量探头、第二测量探头的位置示意图；

图5为本实用新型在线膜面识别仪的第一测量探头、第二测量探头位置的剖视示意图；

图6为本实用新型在线膜面识别仪的控制器的正视图；

图7为本实用新型在线膜面识别仪的多层LED报警灯的示意图；

图8为本实用新型在线膜面识别仪实施例二的使用示意图。

具体实施方式

为使本实用新型上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。然而，所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

需要说明的是，本实用新型的在线膜面识别仪100主要利用了Low-E玻璃的红外反射特性——非膜面(未镀膜的玻璃面)对红外光吸收，膜面(镀膜的玻璃面)对红外光反射。其中，所采用的热红外光源发射出的热红外光的波长具有红外特性，该热红外光的波长范围为：2μm～12μm。

本实用新型提供一种在线膜面识别仪，其特征在于，包括：至少一组测量探头；其中，每组测量探头包括：收发热红外光的光学测量模块，以及与所述光学测量模块相连、根据热红外光获取检测信息的微控制单元(MCU，MicroControl Unit)处理模块。

优选的，本实用新型还提供一种在线膜面识别仪，参照图1、图2所示，该在线膜面识别仪100包括：至少一组测量探头200、以及控制器300，其中，收发热红外光并根据所接收的热红外光获取检测信息的测量探头200，与根据所述检测信息获取并显示测量结果的控制器300连接。较为优选的，每组测量探头200包括两个测量探头200，但并不以此为限，每组测量探头200也可以是一个测量探头200、或包含四个测量探头200，可结合实际生产线的需要来进行调整。

这里，将测量探头200临近被测玻璃的一端称为检测端，远离被测玻璃的一端称为指示端，图2、图3分别示出了该测量探头200的检测端和指示端；同时，被测玻璃两侧的玻璃面均可作为检测对象，即检测面。

测量探头200包括：光学测量模块、MCU处理模块；其中，所述光学测量模块电连接于该MCU处理模块，用于发射热红外光至检测面，接收该检测面反射的热红外光，并将该反射回来的热红外光传送给该MCU处理模块。如图2所示，在所述测量探头200的检测端开设有供光学测量模块发射热红外光的发射孔21、供光学测量模块接收反射回的热红外光的接收孔22。

该MCU处理模块还与根据所述检测信息获取并显示测量结果的控制器300连接，该MCU处理模块根据所述光学测量模块接收的热红外光，判断当前的检测面是膜面还是非膜面，获取检测信息，并更新检测面的当前状态。

例如：该MCU处理模块将收到的热红外光转换为电信号，进而获得该热红外光对应的温度值，然后将该温度值与该MCU处理模块内设置的参考温度值进行比较，如果该温度值高于所设参考温度值，则当前检测面为膜面；如果该温度值低于所设参考温度值，则当前的检测面为非膜面。

如图3所示，所述测量探头200的指示端设有发光二极管(LED，LightEmitting Diode)指示灯，主要用于指示检测信息。这里，所设的LED指示灯主要包括：非膜面指示灯、膜面指示灯、到位指示灯、电源指示灯等。其中：

非膜面指示灯、膜面指示灯分别连接于MCU处理模块，用于指示被测玻璃的检测信息，即：指示检测面是膜面还是非膜面。例如：检测到该检测面为膜面时，则膜面指示灯亮起；检测到该检测面为非膜面时，则非膜面指示灯亮起。

该电源指示灯用于指示电源状态，例如：测量探头200与控制器300连接，当控制器300接通电源时，该测量探头200的电源指示灯便会亮起。

所述测量探头200内还设有到位传感器，用于检测待测玻璃是否到位，生成并发出玻璃到位信号。在测量探头200的检测端开设有到位监测孔23，供所述到位传感器检测使用，如图2所示。该到位传感器连接于所述MCU处理模块，用于检测是否有待测玻璃通过测量探头200。

所述到位指示灯连接于到位传感器，当检测到有待测玻璃通过时，将检测信息通知给所述MCU处理模块，并在测量探头200的指示端的到位指示灯亮，表示待测玻璃到位。例如：当生产线上有待测玻璃通过时，设在测量探头200指示端的到位指示灯亮起，以通知用户有待测玻璃正在通过生产线。

此外，上述非膜面指示灯、膜面指示灯、到位指示灯、电源指示灯可通过进一步设置，组合出不同的显示方式，以用于所述测量探头200内部各器件的自检情况，如通过电源指示灯与膜面指示灯的交替闪烁来表示热红外光的预热情况等。

在检测玻璃膜面时，可成对地使用所述测量探头200，将该成对使用的测量探头200分别称为第一测量探头201和第二测量探头202。参照图4、图5所示，说明一下该第一测量探头201、第二测量探头202及其位置关系，该第一测量探头201、第二测量探头202可分别安装在被测玻璃的前面和后面，或者安装于上面和下面。

如图5所示，该第一测量探头201、第二测量探头202中心线之间的距离A至少为20mm，且第一测量探头201、第二测量探头202的检测距离B，即：第一测量探头201、第二测量探头202的各检测端与被测玻璃600之间的距离，并没有严格要求，满足一定的范围即可，该检测距离B一般可设为40mm，也可在37.5mm～42.5mm的范围内取值。

所述在线膜面识别仪在检测过程中采用非接触测量的方式，即：在测量时不直接接触玻璃，并且对检测距离的要求并不严格，只要在一定范围内即可。这为实现在线检测提供了前提条件，也就是说，采用非接触测量方式，在线检测就不会受到玻璃移动速度的影响，消除了被测玻璃600的移动与在线检测之间相互制约的矛盾，因此，所述在线膜面识别仪非常有利于进行在线检测。而且，通过采用非接触测量的方式，所述在线膜面识别仪还能够避免在测量过程中对玻璃或膜面造成损伤，使用起来比较安全。此处，所述在线膜面识别仪并不限制所检测玻璃的形状、大小。

另外，所述在线膜面识别仪的检测方式除了在线检测，还包括离线检测，即：对离线的玻璃膜面进行检测识别。与在线检测相比，离线检测在实现上较为容易，由于在线膜面识别仪安装的位置不会受到生产线的约束、更加便于设置检测距离等，所以检测起来更为方便些。

需要指出的是，第一测量探头201和第二测量探头202可具有相同的形状及构成，并且可由其上的标签来区分。

如图6所示，所述控制器300根据所述检测信息获取测量结果，所述控制器300包括：微控制单元(MCU)、探头接口等，这里，该探头接口连接于测量探头200；该MCU连接于所述探头接口(图中未示出)。该测量探头200通过探头接口将所述检测信息传送给控制器300，控制器300通过该MCU对测量探头200进行控制、以及对测量探头200反馈的测量数据进行分析判断，进而得到测量结果。其中，被测玻璃600正确放置方式已记录在控制器300的MCU中，供控制器300结合各测量探头200返回的信号判断该被测玻璃600的放置是否正确。

如图6所示，所述探头接口可包括：连接第一测量探头201的信号接口301、连接第二测量探头202的信号接口302。

其中，所述控制器300还可设有液晶显示屏(LCD，Liquid Crystal Display)305，用于显示当前的工作状态，如图6所示。

需要注意的是，本实用新型对测量结果的指示方法包括三种方式：

I、所述控制器300自身设有指示模块306，由自身设置的指示模块306来显示测量结果，该指示模块306可通过不同颜色的LED来指示不同的测量结果；

其中，所述测量结果可在控制器300中进行设置，所述测量结果包括：检测到“膜面信号”、“非膜面信号”、“玻璃信号”等，例如：用红色的LED来指示检测到的“膜面信号”等；

这里，采用指示方法I来显示测量结果时，所述控制器300还包括：接通电源的动力接口304、输出测量结果信号的信号输出接口(图6中未示出)等；其中，所述动力接口304连接于电源；所述信号输出接口连接至用户侧。

II、所述在线膜面识别仪100设有报警指示单元500，如图1所示，通过该报警指示单元500来指示测量结果，该报警指示单元500可为报警蜂鸣器、或报警指示灯、或者二者结合共同指示控制器的测量结果。相应的，所述控制器300通过其上设有的报警输出端口303与报警指示单元500相连，以控制报警指示单元500。如在判断得知被测玻璃600情况异常时，并通知报警指示单元500向用户报警该被测玻璃600情况异常，此种情况下，所述控制器300可不必设有指示模块306。

III、采用上述方式I和II相结合的指示方式，即：所述控制器300自身设有指示模块306，由该指示模块306来指示测量结果；并由在线膜面识别仪100设有的报警指示单元500同时指示测量结果。

所述报警指示单元500，连接于控制器300，所述报警指示单元500用于指示控制器300给出的测量结果。例如：被测玻璃600情况正常时，所述控制器300通知报警指示单元500亮起绿灯，向用户指示该被测玻璃情况正常。又如，所述控制器300在判断得知被测玻璃600情况异常时，通知报警指示单元500亮起红灯，向用户报警该被测玻璃600情况异常。在被测玻璃600的情况异常时，报警指示单元500还可伴有声警报加强警示效果。

其中，所述报警指示单元500可为多层不同颜色的LED报警灯，如图7所示，并可配有有声警报。所述报警指示单元500也可为其他形式的报警或指示装置，本实用新型对此不作任何限定

这里，所述在线膜面识别仪100还包括接线盒400，便于实际应用中的安装使用。该接线盒400中可设有：电源输入接口、信号输出端子、用户接口等，其中，该电源输入接口连接于电源，为在线膜面识别仪100供电，其中控制器300通过动力接口304获取电能；该信号输出端子连接于所述控制器300，以获取测量结果；该用户接口连接于用户侧。该用户接口用于将测量结果的信号输出给用户侧，供用户后续使用。需要指出的是，所述在线膜面识别仪100输出的测量结果与用户侧的可编程控制器(PLC)相兼容，可直接驱动PLC的信号输出，不需要进行处理便可使用。

本实用新型的在线膜面识别仪采用光学测量原理，不仅判断准确，并且适用于加工及使用现场对玻璃膜面的快速识别，如在线Low-E玻璃的膜面检测。所述在线膜面识别仪还可安装在中空在线和钢化生产线上。

以上描述本实用新型在线膜面识别仪100的主要组成及其功能，下面结合具体实施例来进一步说明本实用新型的工作原理。

实施例一

本实施例采用双测量探头综合判定的方式，完成对一片玻璃的检测。这里，以中空生产线为例，这两个测量探头分别标记为第一测量探头和第二测量探头，其中，第一测量探头安装在被测玻璃的后面，第二测量探头安装在同一被测玻璃的前面。

本实施例中，该被测玻璃正确放置方式为：非膜面为该被测玻璃后面即第一测量探头检测的一面，Low-E膜面为该被测玻璃前面即第二测量探头检测的一面。所述被测玻璃正确放置方式已记录在控制器中，供控制器结合各测量探头返回的信号判断被测玻璃的放置是否正确。主要的检测过程如下：

所述到位传感器检测到生产线上有待测玻璃经过时，将玻璃到位信号传送给所述MCU处理模块；所述测量探头检测该被测玻璃的检测面的玻璃面是否为膜面，记录并指示当前检测信息。如：所述第一测量探头检测到膜面信号即当前检测的玻璃面是膜面时，在所述测量探头的指示端LED指示中的膜面灯指示亮起。

那么，当所述第一测量探头将检测到的膜面信号传送给控制器，控制器根据该膜面信号与设置的正常条件进行判断，并在其测量结果模块上指示检测到“膜面信号”，也可通知报警指示单元同时发出异常警示；当所述第一测量探头检测到非膜面信号，则控制器判断得知当前检测面——被测玻璃后面处于正常情况。此时，所述控制器再判断第二测量探头传送来的信号，即被测玻璃前面检测到的信号。

在所述第一测量探头检测到玻璃后面正常的前提下，如果第二测量探头检测到膜面信号，控制器根据该膜面信号与设置的正常条件，判断得出被测玻璃处于正确放置状态，通过所述测量结果模块指示检测到“非膜面信号”。

在第一测量探头检测到玻璃信号的前提下，如果第二测量探头检测到玻璃信号，控制器则判断得出当前被测玻璃为白色玻璃，即被测玻璃的两面均未镀膜，并通过测量结果模块指示检测到“玻璃信号”，也可通知报警指示单元同时发出异常警示。

所述在线膜面识别仪通过双测量探头的测量方式进行综合判定，实现半定量辐射量测量。不仅能够方便、准确地对玻璃膜面进行检测，而且不受检测方式、被测玻璃形状及大小的限制。

实施例二

两个测量探头各自完成对一片玻璃的检测，这里，以玻璃去膜生产线为例，这两个测量探头分别记为第一测量探头和第二测量探头，如图8所示。其中，Low-E玻璃正确放置时为Low-E膜在前面，第一测量探头安装在镀膜玻璃(Low-E玻璃)上片台上、且位于Low-E膜的后面；第二测量探头安装在白玻上片台上、且位于没有镀膜玻璃的前面。检测过程如下：

所述第一测量探头检测Low-E玻璃，若第一测量探头在玻璃的后面检测Low-E膜面，则为不正常情况；当第一测量探头在玻璃的后面检测到当前检测面为玻璃面，则为正常情况。

所述第二测量探头检测没有镀膜的玻璃，当第二测量探头在玻璃的前面检测到膜面，则为不正常情况；当第二测量探头在玻璃的前面检测到当前检测面为玻璃面，则为正常情况。

以上结合两种不同的工作模式对本实用新型进行了说明，由于可通过调整或组合本实用新型的在线膜面识别仪，使本实用新型适用于各种生产线，这里就不在针对更多不同工作模式的生产线进行一一描述。

可见，本实用新型的在线膜面识别仪采用光学的测量原理，判断准确，适合在线、离线Low-E镀膜玻璃的检测。可安装在中空在线和钢化生产线上。

以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围，故凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均同理包含于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种在线膜面识别仪，其特征在于，包括：至少一组测量探头和控制器；其中，

收发热红外光并根据所接收的热红外光获取检测信息的测量探头，与根据所述检测信息获取并显示测量结果的控制器连接。

2.根据权利要求1所述的在线膜面识别仪，其特征在于，所述测量探头包括：收发热红外光的光学测量模块，以及与所述光学测量模块连接的、根据热红外光获取检测信息的微控制单元MCU处理模块。

3.根据权利要求1所述的在线膜面识别仪，其特征在于，所述测量探头具有检测端和指示端；

所述检测端开设有光学测量模块发射热红外光的发射孔、以及接收反射回的热红外光的接收孔；

所述指示端设有指示所述检测信息的膜面指示灯、非膜面指示灯，分别连接于MCU处理模块；

其中，该热红外光的波长范围为：2μm～12μm。

4.根据权利要求1所述的在线膜面识别仪，其特征在于，所述控制器包括：探头接口、根据检测信息分析得出测量结果的微控制单元、显示测量结果的指示模块；其中，

所述探头接口，与所述测量探头和所述微控制单元相连；所述微控制单元与所述指示模块连接。

5.根据权利要求1所述的在线膜面识别仪，其特征在于，所述测量探头还包括：生成及发出玻璃到位信号的到位传感器，与所述MCU处理模块连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的在线膜面识别仪，其特征在于，该在线膜面识别仪还包括：

显示测量结果的报警指示单元，连接所述控制器；和/或

接线盒，分别连接所述控制器、电源及用户侧。

7.根据权利要求6所述的在线膜面识别仪，其特征在于，所述控制器还包括：输出测量结果的报警输出端口、输出测量结果信号的信号输出接口；其中，

该信号输出接口分别连接所述接线盒；该报警输出端口连接所述报警指示单元。

8.根据权利要求1至5任一项所述的在线膜面识别仪，其特征在于，所述控制器还设有显示工作状态的液晶显示屏、以及输出测量结果信号的信号输出接口，该信号输出接口连接至用户侧。

9.一种在线膜面识别仪，其特征在于，包括：至少一组测量探头；其中，

每组测量探头包括：收发热红外光的光学测量模块，以及与所述光学测量模块相连、根据热红外光获取检测信息的MCU处理模块。

10.根据权利要求9所述的在线膜面识别仪，其特征在于，所述测量探头具有检测端和指示端；

所述检测端开设有光学测量模块发射热红外光的发射孔、以及接收反射回的热红外光的接收孔；

所述指示端设有指示所述检测信息的膜面指示灯、非膜面指示灯，分别连接于MCU处理模块；

其中，该热红外光的波长范围为：2μm～12μm。

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