CN203587061U - 真空镀膜在线测厚仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉真空镀膜测试技术领域，具体涉及真空镀膜在线测厚仪，包括发光部件，感应光线强度并转变为电信号的感光部件，控制发光部件以及感光部件工作、实时接收并处理感光部件所传输的电信号并输出的控制模块，机架，电源接口，以及通讯接口；机架包括机身以及贯穿机身的测试槽，发光部件以及感光部件设置于机身上并分别对应设置于测试槽的两侧，控制模块设置于机身上，电源接口以及通信接口设置于机身上。片状材料经过镀膜之后随即置入真空镀膜在线测厚仪的测试槽，可通过与真空镀膜在线测厚仪的通讯接口连接的人机交互设备和/或计算机监控系统实时检测和/或记录片状材料的膜层厚度，可以及时了解镀膜质量并针对质量问题及时调整镀膜工艺。
Description
技术领域
本实用新型涉真空镀膜测试技术领域，具体涉及真空镀膜在线测厚仪。
背景技术
真空镀膜技术是一种新颖的材料合成与加工的新技术，是利用物理、化学方式将固体表面覆盖一层特殊性能的镀膜，从而使固体表面具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、防辐射、导电、导磁、绝缘等优越性能，起到提高产品质量、延长使用时间、节约能源和获得显著技术经济效益的作用。
真空镀膜产品对膜层厚度要求高，镀膜过程中均匀性直接关系到镀膜产品的品质，因此对镀膜过程中的膜层厚度检测至关重要。
目前对于片状材料如太阳膜的膜层厚度的测试一般采用台阶仪、高倍电子显微镜、方块电阻法或分光光度计等方法测试。但是这些方法都只能在实验室使用，而无法在镀膜现场实时检测膜层厚度。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供能现场实时检测片状材料的膜层厚度的真空镀膜在线测厚仪。
真空镀膜在线测厚仪，包括发光部件，感应光线强度并转变为电信号的感光部件，控制所述发光部件以及所述感光部件工作、实时接收并处理所述感光部件所传输的电信号并输出的控制模块，机架，电源接口，以及通讯接口；
所述机架包括机身以及贯穿所述机身的测试槽，所述发光部件以及所述感光部件设置于所述机身上并分别对应设置于所述测试槽的两侧，所述控制模块设置于所述机身上，所述电源接口以及通信接口设置于所述机身上；
所述控制模块分别与所述发光部件、所述感光部件、所述电源接口、以及所述通讯接口电连接。
进一步的，所述发光部件包括第一套筒，设置于所述第一套筒内的底部的LED，设置于所述第一套筒内、将所述LED发出的光线从所述第一套筒的上端面平行射出的准直透镜，以及盖设于所述第一套筒的上端面的第一窗口玻璃；所述第一套筒的上端面设置于所述测试槽的第一内侧面。
进一步的，所述感光部件包括第二套筒，设置于所述第二套筒内的底部的光电探测器，设置于所述第二套筒内、将所述第二套筒的上端面射进的光线聚焦到所述光电探测器的聚焦透镜，以及盖设于所述第二套筒的上端面的第二窗口玻璃；所述第二套筒的上端面设置于所述测试槽的第二内侧面。
进一步的，所述机架为金属导热支架，所述控制模块包括电路板、金属导热底盖、导热硅胶层、以及金属导热上盖；
所述金属导热底盖贴设于所述金属导热支架上，所述电路板贴设于所述金属导热底盖，所述导热硅胶层覆盖于所述电路板上，所述金属导热上盖盖合于所述金属导热底盖、并将所述电路板以及所述导热硅胶层盖合于内。
进一步的，所述电路板上设置有信号放大器，A/D转换器，以及单片机；
所述信号放大器的输入端接所述感光部件、输出端接所述A/D转换器的输入端，所述单片机分别与所述发光部件、所述A/D转换器的输出端、所述电源接口、以及所述通讯接口电连接。
进一步的，所述通讯接口包括第一通讯接口以及第二通讯接口。
进一步的，所述测试槽的宽度为20mm。
进一步的，所述测试槽的第一侧排布设置有多个所述发光部件，第二侧对应所述多个发光部件设置有所述多个感光部件。
进一步的，所述机架还包括将所述发光部件盖设于所述机身的第一机身盖。
进一步的，所述机架还包括将所述感光部件盖设于所述机身的第二机身盖。
片状材料经过镀膜之后随即置入真空镀膜在线测厚仪的测试槽，可通过与真空镀膜在线测厚仪的通讯接口连接的人机交互设备和/或计算机监控系统实时检测和/或记录片状材料的膜层厚度，可以及时了解镀膜质量并针对质量问题及时调整镀膜工艺。
附图说明
图1为本实用新型实施例的真空镀膜在线测厚仪的第一视角立体结构示意图；
图2为本实用新型实施例的真空镀膜在线测厚仪的第二视角立体结构示意图；
图3为本实用新型实施例的真空镀膜在线测厚仪的第一分解结构示意图；
图4为本实用新型实施例的真空镀膜在线测厚仪的第二分解结构示意图；
图5为本实用新型实施例的真空镀膜在线测厚仪的电路原理示意框图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图1～图5。
真空镀膜在线测厚仪，包括发光部件1，感应光线强度并转变为电信号的感光部件2，控制发光部件1以及感光部件2工作、实时接收并处理感光部件2所传输的电信号并输出的控制模块3，机架4，电源接口5，以及通讯接口6；
机架4包括机身41以及贯穿机身41的测试槽42，发光部件1以及感光部件2设置于机身41上并分别对应设置于测试槽42的两侧，控制模块3设置于机身41上，电源接口5以及通信接口6设置于机身41上；
控制模块3分别与发光部件1、感光部件2、电源接口5、以及通讯接口6电连接。
本实施例提供的真空镀膜在线测厚仪的具体工作原理为：将真空镀膜在线测厚仪放置于真空镀膜室内——真空镀膜是在真空镀膜室内进行的，电源接口5接通电源之后真空镀膜在线测厚仪开始工作，此时控制模块3控制发光部件1发光、并控制感光部件2感应光线强度，同时控制模块3实时接收并处理感光部件2所传输的电信号。
该真空镀膜在线测厚仪采用该膜层厚度计算公式X=OD/k，
上式中，X为膜层厚度；k为材料吸光系数；OD为光密度，其定义是入射光强度与透射光强度之比值的常用对数值，计算公式为OD=lg（入射光/透射光）。
由于阻挡物置入测试槽42内时，感光部件2所感应的光线强度将有所变化，此时传输至控制模块3的电信号将有所变化，因此，控制模块3将阻挡物置入测试槽42前后的光线强度按照上述光密度的计算公式进行计算即可得出光密度；而用于镀膜的材料吸光系数是已知的；因此，控制模块3将计算出的光密度OD以及材料吸光系数k代入上述膜层厚度计算公式X=OD/k即可以计算出经过真空镀膜之后片状材料的膜层厚度。
而当真空镀膜在线测厚仪的通讯接口6接外部人机交互设备和/或计算机监控系统时，控制模块3所计算出的片状材料的膜层厚度可通过该人机交互设备和/或计算机监控系统实时检测和/或记录。
其中，人机交互设备可以为触摸LCD人机交互设备，用于实时所检测的片状材料的膜层厚度，并设置上限和下限，实现限值报警功能；当膜层厚度不合格时，立即报警指示。
而计算机监控系统，用于实现数据记录，分析，和打印报表等功能。
综上，片状材料经过镀膜之后随即置入真空镀膜在线测厚仪的测试槽42，可通过与真空镀膜在线测厚仪的通讯接口6连接的人机交互设备和/或计算机监控系统实时检测和/或记录片状材料的膜层厚度，可以及时了解镀膜质量并针对质量问题及时调整镀膜工艺。
本实施例中，发光部件1包括第一套筒11，设置于第一套筒11内的底部的LED12，设置于第一套筒11内、将LED12发出的光线从第一套筒11的上端面平行射出的准直透镜13，以及盖设于第一套筒11的上端面的第一窗口玻璃14；第一套筒11的上端面设置于测试槽42的第一内侧面4211。
感光部件2包括第二套筒21，设置于第二套筒21内的底部的光电探测器22，设置于第二套筒21内、将第二套筒21的上端面射进的光线聚焦到光电探测器22的聚焦透镜23，以及盖设于第二套筒21的上端面的第二窗口玻璃24；第二套筒21的上端面设置于测试槽42的第二内侧面4221。
上述发光部件1以及感光部件2的结构中，LED12发出的光线经准直透镜13后平行射出；聚焦透镜23将由准直透镜13平行射出的光线聚焦至光电探测器。
上述发光部件1中，第一套筒11以及第一窗口玻璃14将LED12以及准直透镜13密闭于内，可起防尘作用，从而保护LED12以及准直透镜13免受真空镀膜室内的粉尘的影响，起到防尘作用。
上述感光部件2中，第二铜套21以及第二窗口玻璃24将光电探测器22以及聚焦透镜23密闭于内，可起防尘作用，从而保护光电探测器22以及聚焦透镜23免受真空镀膜室内的粉尘的影响。
由于真空镀膜室内处于真空状态，故真空镀膜在线测厚仪的电路板31工作时的热量无法通过空气散热。因此，本实施例中，机架4为金属导热支架4，控制模块3包括电路板31、金属导热底盖32、导热硅胶层33、以及金属导热上盖34；
金属导热底盖32贴设于金属导热支架4上，电路板31贴设于金属导热底盖32，导热硅胶层33覆盖于电路板31上，金属导热上盖34盖合于金属导热底盖32、并将电路板31以及导热硅胶层33盖合于内。
金属导热支架4、金属导热底盖32、以及金属导热上盖34可采用铝材质制作。
该电路板31工作时产生的热量通过导热硅胶层33、金属导热上盖34以及金属导热底盖32传导至金属导热支架4，而金属导热支架4可与真空镀膜室相接，从而最终将电路板31的热量传导至真空镀膜室外，从而解决了真空镀膜室内电路板31工作时的散热问题。
本实施例中，电路板31上设置有信号放大器311，A/D转换器312，以及单片机313；
信号放大器311的输入端接感光部件2、输出端接A/D转换器312的输入端，单片机313分别与发光部件1、A/D转换器312的输出端、电源接口5、以及通讯接口6电连接。
进一步的，信号放大器311的输入端接光电探测器22，单片机313与LED12电连接。
该电路板31的工作原理为：单片机313控制LED12工作与否，当LED12工作时，光电探测器22将感应的光线强度转变成为电信号由信号放大器311进行放大，接着有A/D转换器312进行A/D转换，之后传输至单片机313进行处理。单片机313将处理后的信息通过通讯接口6与外部人机交互设备和/或计算机监控系统进行通讯。
本实施例中，通讯接口6包括第一通讯接口61以及第二通讯接口62。
其中，第一通讯接口61可接人机交互设备，第二通讯接口62可接计算机监控系统。而人机交互设备可为具有显示功能以及输入功能的触摸屏。
测试槽42的宽度过大时，对发光部件的结构以及功率要求高，而宽度过小时，不便于片状材料的通过；因此，本实施例中测试槽42的宽度为20mm。
本实施中，测试槽42的第一侧421排布设置有多个发光部件1，第二侧422对应多个发光部件1设置有多个感光部件2。
由于真空镀膜的片状材料一般都比较宽，因此需要多个发光部件1以及多个感光部件2对应结合以更全面的检测片状材料的膜层厚度以及均匀性。
本实施例中，机架4还包括将发光部件1盖设于机身41的第一机身盖43。
机架4还包括将感光部件2盖设于机身41的第二机身盖44。
上述为本实用新型举例说明，并不用于限制本实用新型。
Claims (10)
1.真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，包括发光部件（1），感应光线强度并转变为电信号的感光部件（2），控制所述发光部件（1）以及所述感光部件（2）工作、实时接收并处理所述感光部件（2）所传输的电信号并输出的控制模块（3），机架（4），电源接口（5），以及通讯接口（6）；
所述机架（4）包括机身（41）以及贯穿所述机身（41）的测试槽（42），所述发光部件（1）以及所述感光部件（2）设置于所述机身（41）上并分别对应设置于所述测试槽（42）的两侧，所述控制模块（3）设置于所述机身（41）上，所述电源接口（5）以及通信接口（6）设置于所述机身（41）上；
所述控制模块（3）分别与所述发光部件（1）、所述感光部件（2）、所述电源接口（5）、以及所述通讯接口（6）电连接。
2.如权利要求1所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述发光部件（1）包括第一套筒（11），设置于所述第一套筒（11）内的底部的LED（12），设置于所述第一套筒（11）内、将所述LED（12）发出的光线从所述第一套筒（11）的上端面平行射出的准直透镜（13），以及盖设于所述第一套筒（11）的上端面的第一窗口玻璃（14）；所述第一套筒（11）的上端面设置于所述测试槽（42）的第一内侧面（4211）。
3.如权利要求1所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述感光部件（2）包括第二套筒（21），设置于所述第二套筒（21）内的底部的光电探测器（22），设置于所述第二套筒（21）内、将所述第二套筒（21）的上端面射进的光线聚焦到所述光电探测器（22）的聚焦透镜（23），以及盖设于所述第二套筒（21）的上端面的第二窗口玻璃（24）；所述第二套筒（21）的上端面设置于所述测试槽（42）的第二内侧面（4221）。
4.如权利要求1所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述机架（4）为金属导热支架（4），所述控制模块（3）包括电路板（31）、金属导热底盖（32）、导热硅胶层（33）、以及金属导热上盖（34）；
所述金属导热底盖（32）贴设于所述金属导热支架（4）上，所述电路板（31）贴设于所述金属导热底盖（32），所述导热硅胶层（33）覆盖于所述电路板（31）上，所述金属导热上盖（34）盖合于所述金属导热底盖（32）、并将所述电路板（31）以及所述导热硅胶层（33）盖合于内。
5.如权利要求4所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述电路板（31）上设置有信号放大器（311），A/D转换器（312），以及单片机（313）；
所述信号放大器（311）的输入端接所述感光部件（2）、输出端接所述A/D转换器（312）的输入端，所述单片机（313）分别与所述发光部件（1）、所述A/D转换器（312）的输出端、所述电源接口（5）、以及所述通讯接口（6）电连接。
6.如权利要求1所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述通讯接口（6）包括第一通讯接口（61）以及第二通讯接口（62）。
7.如权利要求1所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述测试槽（42）的宽度为20mm。
8.如权利要求1所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述测试槽（42）的第一侧（421）排布设置有多个所述发光部件（1），第二侧（422）对应所述多个发光部件（1）设置有所述多个感光部件（2）。
9.如权利要求2所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述机架（4）还包括将所述发光部件（1）盖设于所述机身（41）的第一机身盖（43）。
10.如权利要求3所述的真空镀膜在线测厚仪，其特征在于，所述机架（4）还包括将所述感光部件（2）盖设于所述机身（41）的第二机身盖（44）。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140507 |