CN220454544U - X射线测厚仪探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测厚仪技术领域，公开了一种X射线测厚仪探头。其包括壳体、温度调节组件和控制器，电离室上设置有温度传感器，温度调节组件包括风扇加热器、内散热器、外散热器和半导体制冷片，风扇加热器和内散热器设于壳体内，外散热器设于壳体外并与内散热器相连通，半导体制冷片位于内散热器和外散热器之间，控制器设置有预设温度范围，控制器与温度调节组件和温度传感器电连接，能够当温度传感器测得的温度高于预设温度范围时控制温度调节组件启动，当温度传感器测得的温度低于预设温度范围时控制温度调节组件关闭。该X射线测厚仪探头能够在温度传感器以及温度调节组件和控制器的配合下对探头内部进行精准控温，确保测量结果的准确性。

Description

X射线测厚仪探头

技术领域

本实用新型涉及测厚仪技术领域，尤其涉及一种X射线测厚仪探头。

背景技术

X射线测厚仪利用X射线穿透被测材料时，通过X射线的强度的变化与被测材料的厚度相关的特性，从而测定材料的厚度，是一种非接触式的动态计量仪器，被广泛地应用于锂电极片涂布、造纸、薄膜、无纺布等领域，虽然部分行业生产环境较好，有无尘恒温车间，但也有部分行业生产环境恶劣，温度较高，油雾、水雾等影响较大，在X射线测厚仪运行的过程中，探头内部会产生大量热量，由于X射线电离室接收的信号与温度有密切关系，若外界温度变化较大，则会影响最终测量结果，所以必须使探头内部温度保持在预设范围内，才能够使测量结果的准确性得到保证。

目前通常利用风冷、水冷等使探头实现降温，但在恶劣环境下，用风冷散热会将油雾、水雾等带入探头内部，出现电路短路等故障，而水冷则大大增加了探头体积和成本，并且水冷流通的管道一旦破裂会对X射线测厚仪造成损坏，此外，利用风冷、水冷也无法对探头内部温度进行精准控温，温度过高或降温过低都会影响X射线测试仪的测量结果，导致测量准确性较低。

因此，亟待设计一种新的X射线测厚仪探头来改善上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种X射线测厚仪探头，以解决外部环境对探头内部温度的问题，并保证能够对探头内部进行精准控温，使测量结果的准确性得到保证。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

X射线测厚仪探头，包括：

壳体，其顶端呈开口设置，所述壳体的开口密封连接有封盖，所述封盖上设置有安装于所述壳体内的电离室，所述电离室上设置有温度传感器，所述温度传感器用于测量所述电离室的温度；

温度调节组件，其包括风扇加热器、内散热器、外散热器和半导体制冷片，所述风扇加热器和所述内散热器设置于所述壳体内，所述外散热器设置于所述壳体外并与所述内散热器相连通，所述半导体制冷片位于所述内散热器和所述外散热器之间；以及

控制器，其设置于所述壳体内，所述控制器设置有预设温度范围，所述控制器与所述温度调节组件和所述温度传感器电连接，所述控制器用于控制所述温度调节组件启动或关闭。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述风扇加热器包括：

第一风扇，其与所述控制器电连接，所述第一风扇被配置为使所述壳体内的空气循环流动；以及

电热丝，其设置于所述第一风扇的出风口，所述电热丝与所述控制器电连接。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述第一风扇朝向于所述内散热器，所述第一风扇与所述内散热器相垂直。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述半导体制冷片具有制冷面和散热面，所述制冷面与所述内散热器相贴合，所述散热面与所述外散热器相贴合。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述外散热器的出风口设置有第二风扇。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述壳体的内侧壁设置有隔热棉。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述壳体上设置有密封连接件，所述控制器通过所述密封连接件与外部电源连接。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述封盖的端面嵌设有密封圈，所述封盖通过所述密封圈密封连接于所述壳体的开口处。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述电离室的接收窗口暴露于所述封盖的表面。

作为X射线测厚仪探头的一种优选方案，所述壳体上设置有红外测温仪，所述红外测温仪与所述控制器电连接，所述红外测温仪被配置为测量待测厚材料的温度，所述控制器用于控制所述预设温度范围。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种X射线测厚仪探头，在X射线测厚仪开机后，根据控制器的预设温度范围启动风扇加热器对壳体内部进行加热，随后X射线测厚仪开始运行并对待测材料的厚度进行测量，在运行过程中电离室会持续散发热量，温度传感器实时地监控电离室的温度变化，当温度高于预设温度范围时发送信号给控制器，由控制器启动内散热器、外散热器和半导体制冷片开始运行，此时风扇加热器停止加热仅通过风扇将壳体内的热风吹至内散热器的齿片上，位于内散热器和外散热器之间的半导体制冷片会将热量吸收到外散热器中以将热量带离壳体内部，降低电离室的温度；当温度低于预设温度范围时发送信号给控制器，由控制器关闭内散热器、外散热器和半导体制冷片停止运行，此时风扇加热器开始加热并通过风扇将热气流流动于壳体内，提升电离室的温度。此外，在封盖的密封连接下，使壳体的内部保持密封，从而降低了外部环境对探头内部温度的影响，并且能够在温度传感器以及温度调节组件和控制器的配合下对探头内部进行精准控温，确保测量结果的准确性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的X射线测厚仪探头的俯视图；

图2是沿图1中A-A线的剖面图；

图3是沿图1中B-B线的剖面图。

图中：

1、壳体；11、封盖；111、密封圈；112、电离室；12、航空插头；

21、风扇加热器；22、内散热器；23、外散热器；231、第二风扇；24、半导体制冷片；241、制冷面；242、散热面；

3、红外测温仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在X射线测厚仪运行的过程中，探头内部会产生大量热量，由于X射线电离室接收的信号与温度有密切关系，若外界温度变化较大，则会影响最终测量结果，所以必须使探头内部温度保持在预设范围内，才能够使测量结果的准确性得到保证。

目前通常利用风冷、水冷等使探头实现降温，但在恶劣环境下，用风冷散热会将油雾、水雾等带入探头内部，出现电路短路等故障，而水冷则大大增加了探头体积和成本，并且水冷流通的管道一旦破裂会对X射线测厚仪造成损坏，此外，利用风冷、水冷也无法对探头内部温度进行精准控温，温度过高或降温过低都会影响X射线测试仪的测量结果，导致测量准确性较低。

为了解决上述问题，结合图1～图3所示，本实施例提供了一种X射线测厚仪探头，包括壳体1、温度调节组件和控制器(图中未示出)。壳体1的顶端呈开口设置，壳体1的开口密封连接有封盖11，封盖11上设置有电离室112，电离室112通过封盖11安装于壳体1内，封盖11上开设有通孔，电离室112的接收窗口通过通孔暴露于封盖11的表面。通过封盖11与壳体1的密封连接，使壳体1的内部保持密封，从而降低了外界恶劣环境对探头内部的影响。

具体地，如图2所示，封盖11的端面嵌设有密封圈111，封盖11通过密封圈111密封连接于壳体1的开口处。当封盖11盖设在壳体1的开口时，密封圈111能够将壳体1与封盖11之间的连接缝隙封堵起来，示例性地，密封圈111为O型橡胶圈，密封圈111的具体形状与壳体1的开口的形状相匹配。此外，在安装封盖11时还可以在壳体1内放入化学干燥剂包(图中未示出)，通过化学干燥剂包吸收壳体1内部湿气，以降低壳体1内的湿度，减少探头内部出现结露的情况。

此外，壳体1的内侧壁上设置有隔热棉(图中未示出)，隔热棉通过粘贴的方式连接在壳体1内侧壁上。由于某些领域的待测厚材料在检测前会进行加热或烘干等步骤，因此待测厚材料的温度会高于壳体1内部温度，通过设置隔热棉后可以将大部分热量隔绝，从而减少了壳体1内部的散热压力。

优选地，如图2和图3所示，温度调节组件包括风扇加热器21、内散热器22、外散热器23和半导体制冷片24。风扇加热器21和内散热器22设置于壳体1内，外散热器23设置于壳体1外并与内散热器22相连通，并且两者正对布设，半导体制冷片24位于内散热器22和外散热器23之间，具体地半导体制冷片24具有制冷面241和散热面242，制冷面241与内散热器22相贴合，散热面242与外散热器23相贴合。通过内散热器22和外散热器23及半导体制冷片24的配合散热，相较于风冷散热效果更加高效，相较于水冷对壳体1内部的空间占用率更少，同时也规避了水冷管道坡裂造成的潜在危害，能够安全且高效地对壳体1进行散热。

进一步地，电离室112上还设置有温度传感器(图中未示出)，控制器设置于壳体1内，控制器设置有预设温度范围，控制器与温度调节组件和温度传感器电连接，能够当温度传感器测得的温度高于预设温度范围时控制温度调节组件启动，当温度传感器测得的温度低于预设温度范围时控制温度调节组件关闭。此外，壳体1上设置有密封连接件，控制器通过密封连接件与外部电源连接，以此配合密封圈111使壳体1与外部连接的各处均能够保证密封性，示例性地，密封连接件为航空插头12。

具体地，如图2所示，风扇加热器21包括第一风扇和电热丝，第一风扇与控制器电连接，第一风扇被配置为使壳体1内的空气循环流动，电热丝设置于第一风扇的出风口，电热丝与控制器电连接。电热丝对第一风扇吹出的风进行加热，第一风扇能够加速壳体1内部空气循坏流动，以此调节温度上升。此外，第一风扇朝向于内散热器22，第一风扇与内散热器22相垂直，当内散热器22启动时，第一风扇能够壳体1内部热风吹至内散热器22的齿片上，从而提高内散热器22的散热效率。

可以理解的是，在X射线测厚仪开机后，根据控制器的预设温度范围启动风扇加热器21对壳体1内部进行加热，随后X射线测厚仪开始运行并对待测材料的厚度进行测量，在运行过程中电离室112会持续散发热量，温度传感器实时地监控电离室112的温度变化，当温度高于预设温度范围时发送信号给控制器，由控制器启动内散热器22、外散热器23和半导体制冷片24开始运行，此时风扇加热器21的电热丝停止工作仅通过第一风扇将壳体1内的热风吹至内散热器22的齿片上，位于内散热器22和外散热器23之间的半导体制冷片24会将热量吸收到外散热器23中以将热量带离壳体1内部，以降低电离室112的温度；当温度低于预设温度范围时发送信号给控制器，由控制器关闭内散热器22、外散热器23和半导体制冷片24停止运行，此时风扇加热器21的电热丝开始加热并通过第一风扇将热气流流动于壳体1内，以提升电离室112的温度。其中，外散热器23的出风口设置有第二风扇231，在启动外散热器23的同时同步启动第二风扇231，通过第二风扇231能够将外散热器23的热量带走，达到良好的控温效果。

综上，在封盖11的密封连接下，使壳体1的内部保持密封，从而降低了外部环境对探头内部温度的影响，并且能够在温度传感器以及温度调节组件和控制器的配合下对探头内部进行精准控温，确保测量结果的准确性。

优选地，如图3所示，壳体1上设置有红外测温仪3，红外测温仪3与控制器电连接，红外测温仪3被配置为测量待测厚材料的温度，控制器通过测得的待测厚材料的温度调整预设温度范围。红外测温仪3通过红外线来测量待测厚材料的温度，根据待测厚材料的温度调整预设温度范围，使待测厚材料的温度与电离室112的温度保持合适范围内，从而进一步提高测量结果的准确性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.X射线测厚仪探头，其特征在于，包括：

壳体(1)，其顶端呈开口设置，所述壳体(1)的开口密封连接有封盖(11)，所述封盖(11)上设置有安装于所述壳体(1)内的电离室(112)，所述电离室(112)上设置有温度传感器，所述温度传感器用于测量所述电离室(112)的温度；

温度调节组件，其包括风扇加热器(21)、内散热器(22)、外散热器(23)和半导体制冷片(24)，所述风扇加热器(21)和所述内散热器(22)设置于所述壳体(1)内，所述外散热器(23)设置于所述壳体(1)外并与所述内散热器(22)相连通，所述半导体制冷片(24)位于所述内散热器(22)和所述外散热器(23)之间；以及

控制器，其设置于所述壳体(1)内，所述控制器设置有预设温度范围，所述控制器与所述温度调节组件和所述温度传感器电连接，所述控制器用于控制所述温度调节组件启动或关闭。

2.根据权利要求1所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述风扇加热器(21)包括：

第一风扇，其与所述控制器电连接，所述第一风扇被配置为使所述壳体(1)内的空气循环流动；以及

电热丝，其设置于所述第一风扇的出风口，所述电热丝与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述第一风扇朝向于所述内散热器(22)，所述第一风扇与所述内散热器(22)相垂直。

4.根据权利要求1～3任一项所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述半导体制冷片(24)具有制冷面(241)和散热面(242)，所述制冷面(241)与所述内散热器(22)相贴合，所述散热面(242)与所述外散热器(23)相贴合。

5.根据权利要求1～3任一项所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述外散热器(23)的出风口设置有第二风扇(231)。

6.根据权利要求1～3任一项所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述壳体(1)的内侧壁设置有隔热棉。

7.根据权利要求1～3任一项所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述壳体(1)上设置有密封连接件，所述控制器通过所述密封连接件与外部电源连接。

8.根据权利要求1～3任一项所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述封盖(11)的端面嵌设有密封圈(111)，所述封盖(11)通过所述密封圈(111)密封连接于所述壳体(1)的开口处。

9.根据权利要求8所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述电离室(112)的接收窗口暴露于所述封盖(11)的表面。

10.根据权利要求1～3任一项所述的X射线测厚仪探头，其特征在于，所述壳体(1)上设置有红外测温仪(3)，所述红外测温仪(3)与所述控制器电连接，所述红外测温仪(3)被配置为测量待测厚材料的温度，所述控制器用于控制所述预设温度范围。