CZ301960B6 - Zpusob merení tlouštky steny mezi povrchy sklenených výrobku tvárených za tepla a zarízení pro merení tlouštky steny tvárených dutých sklenených výrobku - Google Patents

Abstract

Pri zpusobu merení tlouštky sten dutých sklenených výrobku, zejména tvárených sklenených nádob (12) majících vnitrní povrchy (12b, 12c) a vnejší povrchy (12a, 12d) se merí prvním snímacem (18) první intenzita zárení emitovaného nádobou (12) a majícího první vlnovou délku, pri které se první intenzita zárení mení v závislosti jak na teplote na površích sten, tak i na tlouštce sten mezi jejich povrchy, a druhým snímacem (24) se merí druhá intenzita zárení mající druhou vlnovou délku, pri které se druhá intenzita zárení mení v závislosti na teplote na površích sten v podstate nezávisle na tlouštce sten mezi jejich povrchy. Protože merená první intenzita zárení je závislá jak na tlouštce steny, tak i na povrchové teplote, zatímco merená druhá intenzita zárení je závislá pouze na povrchové teplote, muže se tlouštka steny mezi jejími povrchy urcit pomocí procesoru (26) v kombinované závislosti na merené první a druhé intenzite zárení. Zarízení pro merení tlouštky steny tvárených dutých sklenených výrobku obsahuje prostredky k provádení techto operací.

Description

Způsob měření tloušťky stěny mezi povrchy skleněných výrobků tvářených za tepla a zařízení pro měření tloušťky stěny tvářených dutých skleněných výrobků

Oblast techniky

Vynález se týká měření tloušťky stěn skleněných výrobků, zejména dutých skleněných nádob, a především způsobu a zařízení pro měření tloušťky stěn tvarovaných skleněných výrobků v závislosti na viditelném a/nebo infračerveném záření emitovaném výrobky, které jsou dosud horké, jak vyšly přímo ze sklářského tvarovacího procesu.

Dosavadní stav techniky

Byla již navržena celá řada technologických postupů využívajících vysokofrekvenčních kmitočtů, kapacitních a optických měřicích technik a podobně pro měření tloušťky stěn tvarovaných dutých skleněných nádob po jejich ochlazení, to znamená na tak zvaném chladném konci výrobního procesu. Avšak výhodnější by bylo získat výsledky měření tloušťky stěn co nejdříve ve výrobním procesu, zejména na tak zvaném horkém konci výrobního procesu, takže veškerá nutná korekční působení se mohou aplikovat tak rychle, jak je to jen možné a tím se omezuje výroba nevyhovujícího zboží. Proto je třeba vyvinout techniku měření tloušťky stěn tvarovaných dutých skleněných nádob a podobných výrobků co nejdříve po tvarovacím procesu v konečných formách.

Při vývoji této technologie bylo zjištěno, že skleněné nádoby, které jsou ještě horké z tvarovacího procesu, emitují záření v infračerveném pásmu, přičemž toto záření se může měřit, aby se získaly charakteristické hodnoty, ze kterých je možno stanovit tloušťku stěn nádoby. Například US-PS2 915 638 a US 3 356 212 navrhují měřit infračervenou energii vyzařovanou z vnější povrchové plochy horké nádoby a využívat výsledná data pro získání informací o tloušťce stěn nádoby. Jakmile se nádoba začne ochlazovat, tlustší oblasti nádoby si zachovávají svoji vyšší teplotu déle než tenčí části a teplota vnějšího povrchu tak bude nejvyšší v tlustších částech nádoby. Informace o tloušťce stěny tak mohou být odvozeny z teplotních profilů nádoby. Ve známém stavu techniky není objasněna technika pro získávání absolutních naměřených hodnot tloušťek stěn nádoby na horkém konci výrobního procesu, takže základním úkolem vynálezu je vyřešení této techniky měření.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob měření tloušťky mezi povrchy skleněných výrobků tvářených za tepla, které emitují záření, přičemž tento způsob zahrnuje krok měření záření emitovaného výrobkem a krok stanovení tloušťky výrobku v závislosti na uvedeném záření, jehož podstata spočívá v tom, že uvedený krok měření záření zahrnuje krok (a) měření první intenzity uvedeného záření s první vlnovou délkou, pri které je záření emitováno z obou povrchů výrobku, a krok (b) měření druhé intenzity uvedeného záření s druhou vlnovou délkou, při které je záření emitováno v podstatě zcela z pouze jednoho povrchu výrobku, přičemž uvedený krok stanovení tloušťky zahrnuje krok (c) stanovení tloušťky výrobku mezi povrchy v kombinované závislosti na uvedené první intenzitě a uvedené druhé intenzitě naměřených v uvedených krocích (a) a (b).

Pri způsobu měření tloušťky stěny tvářených dutých skleněných výrobků, které mají vnitřní a vnější povrch stěny a jsou horké z tvářecího procesu, výhodně uvedený krok měření záření zahrnuje krok (a) měření první intenzity záření emitovaného výrobkem s první vlnovou délkou, pri které je stěna výrobku v podstatě transparentní tak, že se uvedená první intenzita mění v závislosti na jak teplotě povrchů výrobku, tak i na tloušťce stěny mezi uvedenými povrchy,

- 1 CZ 301960 B6 a krok (b) měření druhé intenzity záření emitovaného výrobkem s druhou vlnovou délkou, při které je stěna výrobku v podstatě opakní tak, že se uvedená druhá intenzita mění v závislosti na teplotě povrchu výrobku a je nezávislá na tloušťce stěny mezi povrchy, přičemž uvedený krok stanovení tloušťky zahrnuje krok (c) stanovení tloušťky stěny mezi povrchy výrobku v kombino5 váné závislosti na uvedené první intenzitě naměřené v uvedeném kroku (a) a na uvedené druhé intenzitě naměřené v uvedeném kroku (b).

Výhodně způsob zahrnuje dodatečné kroky: krok (d) odvození z uvedené první intenzity a druhé intenzity, naměřené v uvedeném kroku (a) resp. kroku (b), vztahu mezi tloušťkou stěny a povr10 chovou teplotou v jednom místě na výrobku, krok (e) měření intenzity záření, emitovaného z alespoň jednoho jiného místa na výrobku a majícího uvedenou druhou vlnovou délkou, a krok (f) stanovení tloušťky stěny v uvedeném alespoň jednom jiném místě na výrobku v kombinované závislosti na uvedené intenzitě naměřené v uvedeném kroku (e) a na uvedeném vztahu odvozeném v uvedeném kroku (d).

Výhodně uvedené kroky (a) a (b) jsou provedeny krokem (d) poskytnutí prvního snímače a druhého snímače pro reagování na záření s uvedenou první resp. druhou vlnovou délkou, krokem (e) umístěním odrazných členů mezí uvedenými snímači a výrobkem tak, že uvedené snímače mají zorná pole, která se sbíhají na výrobku, a krokem (f) pohybu uvedených odrazných členů tak, že uvedená sbíhající zorná pole přebíhají po výrobku.

Výhodně uvedený krok (c) zahrnuje krok (g) snímání prvního snímače a druhého snímače v přírůstcích pohybu uvedených odrazných členů.

Výhodně uvedené kroky (f) a (g) jsou provedeny v přírůstcích pohybu výrobku vzhledem k uvedenému odraznému Členu.

Dalším předmětem vynálezu je zařízení pro měření tloušťky stěny tvářených dutých skleněných výrobků, které mají vnitřní povrch a vnější povrch stěn a které jsou horké z tvářecího procesu, přičemž toto zařízení obsahuje prostředek pro měření intenzit záření z výrobku a prostředek pro stanovení tloušťky v závislosti na tomto záření, jehož podstata spočívá v tom, že uvedený prostředek pro měření intenzit záření obsahuje první snímač umístěný vně výrobku pro měření první intenzity záření emitovaného výrobkem a majícího první vlnovou délku, při které se mění intenzita v závislosti na jak teplotě uvedených povrchů, tak i na tloušťce stěny mezi uvedenými povr35 chy, a alespoň jeden druhý snímač umístěný vně výrobku pro měření druhé intenzity záření emitovaného výrobkem a majícího druhou vlnovou délku, pri které se intenzita mění v závislosti na teplotě uvedeného povrchu a je nezávislá na tloušťce stěny mezi povrchy, přičemž uvedený prostředek pro stanovení tloušťky obsahuje datový procesor pro stanovení tloušťky stěny mezi uvedenými povrchy v kombinované závislosti na uvedené první a druhé intenzitě.

Výhodně uvedený datový procesor má odezvu na první snímač a druhý snímač pro odvození z uvedené první resp. druhé intenzity vztahu mezi tloušťkou stěny a povrchovou teplotou výrobku, má odezvu na další druhé snímače pro měření intenzit záření emitovaného z jiných míst na povrchu výrobku a majícího druhou vlnovou délku, a stanovuje tloušťku stěny v uvedených jiných místech na výrobku v kombinované závislosti na uvedených intenzitách záření emitovaného v těchto jiných místech a na uvedeném vztahu mezi tloušťkou stěny a povrchovou teplotou.

Výhodně uvedený druhý snímač obsahuje plošný souborový snímač mající soubor snímacích prvků a druhých čoček pro zaostření záření majícího druhou vlnovou délku a emitovaného z roz50 dílných míst na povrchu výrobku, na snímací prvky. V tomto výhodném provedení první snímač reaguje na záření mající první vlnovou délku a emitované z jednoho bodu na povrchu výrobku. Absolutní naměřené hodnoty tloušťky stěn se získají z výstupních signálů prvního snímače, majícího odezvu na záření mající první vlnovou délku a emitované z jednoho bodu na povrchu výrobku, a z výstupních signálů plošného souborového snímače zaostřeného do stejného bodu a mají-2CZ 301960 B6 čího odezvu na záření s druhou vlnovou délkou. Při zjištění této absolutní naměřené hodnoty tloušťky stěny a v důsledku toho také vztahu mezi tloušťkou stěny a povrchovou teplotou v tomto bodu na povrchu výrobku je možné určit tloušťku stěn v dalších bodech na povrchu výrobku v závislosti na záření mající druhou vlnovou délku a dopadající na další body v zorném poli ploš5 ného souborového snímače.

Výhodně zahrnuje soubor uvedených plošných souborových snímačů uspořádaných pro současné pozorování rozdílných povrchů výrobku.

Výhodně uvedené odrazné členy jsou umístěny mezi výrobkem a prvním snímačem a druhým snímačem pro měření první resp. druhé intenzity tak, aby první snímač a druhý snímač měly zorná pole, která se sbíhají na výrobku, přičemž zařízení dále obsahuje ovládací člen pro ovládání pohybu uvedených odrazných členů tak, aby se uvedená sbíhající pole přemisťovala po výrobku.

Ve výhodných provedeních je mezi oba snímače a výrobek umístěn odrazný prvek tak, aby snímače měly zorná pole, která se překrývají na povrchu výrobku. Snímače tak současně přijímají záření z jednoho bodu nebo oblasti na povrchu výrobku pro vytvoření příslušných signálů, jejichž hodnota odpovídá intenzitám záření s první a druhou vlnovou délkou. Odrazný člen je spojen s motorem nebo jiným vhodným ovládacím členem pro ovládání pohybu odrazného členu takovým způsobem, že koincidenční zorná pole snímačů účinně přebíhají přes povrch výrobku. Tímto způsobem mohou snímače snímat v průběhu pohybu odrazného členu pro získání komparativních signálních dat potřebných pro určení tloušťky stěny v různých postupných polohách podél povrchu výrobku. Nej výhodněji se v tomto provedení vynálezu odrazný člen pohybuje a snímač snímá v průběhu pohybu výrobku, aby se získaly údaje o tloušťce na celém povrchu výrobku. Při sledování výrobku, který je na výstupu z tvarovacího procesu horký, se může kontrola výrobku provádět v průběhu jeho přepravy na lineárním dopravníku mezi sklářským tvarovacím strojem, na kterém v konečné formě proběhlo tvarování, a tunelovou chladicí pecí umístěním optického kontrolního systému na obě strany dopravníku pro získávání údajů o tloušťce z obou stran výrobku.

První vlnová délka, při které se měří intenzita v závislosti jak na teplotě povrchu výrobku, tak i na tloušťce stěny výrobku mezi jeho povrchy, je takovou vlnovou délkou, pro kterou je výrobek v podstatě transparentní. Druhá vínová délka, při které se intenzita měří v závislosti na teplotě na povrchu výrobku a nezávisle na tloušťce stěny mezi povrchy, je taková vlnová délka, pro kterou je stěna výrobku v podstatě opakní. Transparentnost a opacita jsou ovšem relativní pojmy. Složení skla stěny nádoby je v podstatě transparentní pro energii podle vynálezu v případě, zeje propustnost stěny alespoň 5 %. Stěna nádoby je v podstatě opakní pro energii podle vynálezu v případě, že je propustnost pro infračervenou energii menší než 1 %. Ve výhodném provedení vynálezu má záření indikující jak teplotu skla, tak i tloušťku stěny vlnovou délku ve viditelném a infračerveném pásmu v rozmezí od 0,4 do 1,1 mikrometrů. Záření, při kterém je stěna v podstatě opakní a jejíž intenzita se mění v závislosti na povrchové teplotě a je v podstatě nezávislá na tloušťce stěny, má výhodně vlnovou délku v infračerveném pásmu od 4,8 do 5,0 mikrometrů, zejména kolem 5,0 mikrometrů. Na trhu mohou být standardně dostupné snímače mající odezvu na vlnové délky v těchto rozmezích.

Výhodně datový procesor snímá údaje udávající intenzity energie při uvedených vlnových délkách naměřené v uvedených prostředcích pro měření uvedených intenzit záření.

Výhodně uvedený datový procesor ovládá ovládací člen pro přejíždění po výrobku a snímání uvedených údajů při přírůstcích pohybu výrobku.

-3CZ 301960 Β6

Přehled obrázku na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení, přičemž se odkazuje na výkresy, na kterých obr. 1 schematicky zobrazuje základní provedení zařízení, obr. 2 schematicky zobrazuje modifikaci provedení z obr. 1, obr. 3 schematicky zobrazuje zařízení pro měření tloušťky stěny kolem celého vnějšího povrchu duté skleněné nádoby, obr. 4 schematicky zobrazuje zařízení pro měření tloušťky stěny nádoby, obr. 5 schematicky zobrazuje zařízení pro měření tloušťky boční stěny podle dalšího výhodného provedení vynálezu, obr. 6 představuje podobné schematické zobrazení jako obr. 5, ale zobrazuje další konstrukční variantu zařízení, a obr. 7A, 7B a 7C schematicky zobrazuje kalibraci zařízení z obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 zobrazuje zařízení JO pro měření tloušťky stěny duté skleněné nádoby 12 podle základního příkladného provedení vynálezu. Radiační energie vyzařovaná z bodu j_4 na vnější povrchové ploše nádoby 12 je usměrňována první čočkou 16 na první snímač J_8 a dělič 20 světla a druhou čočkou 22 na druhý snímač 4. Dělič 20 světla může být vypuštěn, jestliže je druhá čočka 22 umístěna tak, že při vysílání energie na první snímač Γ8 usměrňuje současně emitovanou energii ze stejného bodu J_4 na nádobě Γ2 také do druhého snímače 24. To znamená, že první snímač 18 a druhý snímač 24 přijímá energii vysílanou z v podstatě stejného bodu 14 na vnější povrchové ploše nádoby L První snímač 18 a druhý snímač 24 vytváří příslušné elektrické výstupní signály, které se vysílají na procesor 26 pro zpracování informací, který ovládá displej 28 pro předání informace o tloušťce stěny operátorovi systému nebo uživateli a který může vyslat vyřazovací signál k příslušnému ústrojí zajištujícímu vyřazování nevyhovujících nádob 12 z výrobního procesu. Informace zobrazené na displeji 28 mohou být také využity pro řízení tvarovacího procesu.

První snímač 18, který může obsahovat vhodné filtry, generuje svůj elektrický výstupní signál jako funkci intenzity záření, majícího první vlnovou délku, při které je stěna nádoby 12 v podstatě transparentní. Vyzařování energie s touto vlnovou délkou, dopadající na první snímač 18, je vysílána z objemu skla mezi vnějším povrchem 12a a vnitřním povrchem 12b stěny nádoby 12 a také z objemu skla mezi vnitrním povrchem 12c a vnějším povrchem 12d stěny nádoby 12. Množství energie dopadající na první snímač 18 a výstupní signály tohoto prvního snímače 18 jsou funkcí jak teploty skla nádoby 12 na různých povrchových plochách, tak také součtu tloušťek bližší a vzdálenější stěny nádoby 12, to znamená součtu tloušťky mezi vnějším povrchem 12a a vnitřním povrchem 12b a tloušťky mezi vnitřním povrchem 12c a vnějším povrchem 12d. Skla obvykle používaná pro vyráběné nádoby 12 jsou v podstatě transparentní pro energii s vlnovou délkou v rozsahu od 0,4 do 1,1 mikrometrů, přičemž vlnové délky v tomto rozsahu jsou výhodné pro první snímač J_8.

Druhý snímač 24, který může být rovněž opatřen vhodnými filtry, aby správně reagoval na dopadající energii, tak zajišťuje výstupní signály jako funkci energie s druhou vlnovou délkou,

-4CZ 301960 B6 při které je nádoba 12 prakticky opakní. To znamená, že intenzita energie dopadající na druhý snímač 24 se mění jako funkce teploty vnějšího povrchu nádoby Γ2 v bodě 14 a je v podstatě nezávislá na tloušťce stěny mezi vnějšími a vnitrními povrchy stěn nádoby 12. Druhy skla, používané zpravidla pro výrobu nádob 12 jsou v podstatě opakní pro energii s vlnovou délkou v rozsahu od 4,8 do 5 mikrometrů, přičemž za výhodnou pro zjišťování výsledků měření povrchových teplot se pokládá vlnová délka 5,0 mikrometrů. Protože výstupní signál prvního snímače se mění jako funkce jak teploty na površích stěn nádoby 12, tak také tloušťky stěny nádoby 12 mezi povrchy, zatímco výstupní signály druhého snímače 24 se mění jako funkce teploty na vnější ploše nádoby 12, ale jsou v podstatě nezávislé na tloušťce stěn mezi povrchy, může procesor 26 pro zpracování informací určit absolutní tloušťku stěny mezi vnějším povrchem 12a a vnitřním povrchem 12b a vnitřním povrchem 12c a vnějším povrchem 12d jako kombinovanou funkci takových signálů o naměřené intenzitě.

Obr. 2 znázorňuje modifikované příkladné provedení zařízení 30 vytvořeného ve formě kontrolní stanice, které je obměnou příkladu z obr, 1. V tomto příkladu jsou první snímač ]_8 a druhý snímač 24 s přiřazenou první Čočkou 16 a druhou čočkou 22 umístěny na opačných stranách od nádoby 12. Ústrojí 32 tvořené například stojanem je spojeno s nádobou 12 umístěnou v kontrolní stanici tvořící základní část zařízení 30, aby se zajistilo otáčení nádoby 22 kolem její střední osy, a vysílá signály informující o pokračujícím otáčení nádoby 12 procesoru 26 pro zpracování informací pomocí kodéru 34. V alternativním příkladném provedení se nádoba 12 může otáčet konstantní úhlovou rychlostí a průběh otáčení nádoby 12 se může získávat po konstantních časových přírůstcích. U obou příkladných provedení podle obr. 1 a 2 je důležité, aby jak první snímač 18, tak i první snímač 24 sledoval v podstatě stejný bod 14 na vnějším povrchu nádoby

12. V příkladu podle obr. 2 se tento bod H pozoruje prvním snímačem J_8 skrze nádobu 12. Každá nerovnoměrnost v tloušťce stěny se může odrazit v obrazu prvního snímače stranou od bodu 14. Podobně, protože signál vysílaný z prvního snímače 18 a informující o intenzitě se mění jako funkce dvou tloušťek stěny nádoby 12, se předpokládá v obou příkladech, že tloušťky stěn nádoby 12 jsou shodné. V příkladu podle obr. 2 se nádoba 12 může otáčet kolem své osy a měření tloušťky stěny se mohou provádět při požadovaných přírůstcích dráhy otáčivého pohybu nádoby 12.

Obr. 7A, 7B a 7C zobrazují tento princip. Druhý snímač 24e pro snímání dopadající energie s vlnovou délkou 4,8 až 5 mikrometrů je umístěn na obou stranách od nádoby 12 a první snímač j_8e pro vlnovou délku dopadající energie 0,4 až 1,1 mikrometrů. Je umístěn jen na levé straně. Jestliže jsou signály přijímané z druhých snímačů 24e rozdílné, srovnají se na průměr. Signál z prvního snímače 18e a průměrný signál z druhého snímače 24e se využívají pro určení průměrné tloušťky stěn. Boční stěny ze skla se ochlazují úměrně k tloušťce stěny. Průměrná dvojitá tloušťka stěn se může přeměnit na tloušťku stěny na levé straně a na pravé straně pomocí signálů z druhých snímačů 24e na levé a pravé straně. Jestliže se vypočte jeden bod, může být využito poznatku, že sklo se ochlazuje úměrně tloušťce, pro určení tloušťky skla pro všechny ostatní body nádoby s využitím signálů ze snímače 24e (úměrných pouze teplotě). Kalibrace v jednom směru musí být prováděna v bodu, ve kterém snímač 18e prohlíží nádobu J2 od levé strany k pravé straně ve stejném bodu, který sleduje pravý snímač 24e. Obr. 7A a 7B znázorňuje správně vytvořený kalibrační bod, zatímco obr. 7C znázorňuje nesprávné provedení. Stav podle obr. 7A a 7B se může odlišit od obr. 7C použitím snímače 24e a nalezením bodu, ve kterém změny signálu ve svislém a vodorovném směru naznačují, že tloušťka na levé straně se nemění.

Obr. 3 znázorňuje třetí příkladné provedení zařízení 40 podle vynálezu pro měření tloušťky stěny po celém obvodu povrchové plochy nádoby 12. Čtyři druhé snímače 24a, 24b, 24c, 24d, které jsou tvořeny plošnými souborovými snímači, jsou rozmístěny v pravoúhlém uspořádání, kdy každý z nich je pootočen o 90° kolem vnějšího obvodu nádoby 12. Každému z druhých snímačů 24a, 24b, 24c, 24d je přiřazena druhá čočka 22a, 22b, 22c, 22d pro zaostření na dílčí energie emitované z jednoho obvodového kvadrantu, nádoby 12, takže druhé snímače 24a, 24b, 24c. 24d společně zobrazují celý obvod nádoby 12. Každý druhý snímač 24a. 24b, 24c, 24d, tvořený ploš-5CZ 301960 B6 ným souborovým snímačem, obsahuje soubor samostatných CCD snímacích prvků s vazbou nábojem, uspořádaných do pravoúhlé matice N x M, takže každý ze snímacích prvků v každém souboru přijímá energii vyzařovanou z odpovídajícího bodu nebo z malé oblasti na vnější ploše nádoby 12. Dělič 20 světlaje umístěn tak, že odebírá část energie vyzařované z jednoho určitého bodu Í4 vnější obvodové plochy nádoby 12 a usměrňuje tuto energii na první snímač US. Různé snímací prvky druhých snímačů 24a, 24b, 24c, 24d reagují na energii s vlnovou délkou, při které se intenzita energie mění pouze jako funkce teploty vnější povrchové plochy nádoby 12 a nezávisle na tloušťce stěny, například výhodně s vlnovou délkou kolem 5 mikrometrů, zatímco první snímač 18 reaguje na energii s vlnovou délkou, u které se intenzita mění jako funkce jak teploty io v různých povrchových plochách nádoby 12, tak také tloušťce mezi povrchy, například s vlnovou délkou v rozsahu od 0,4 do 1,1 mikrometrů. Výstup prvního snímače 18 a výstup určitého snímacího prvku v souboru tvořící snímač 24a, který přijímá energii z bodu 14 na vnějším povrchu nádoby 12, jsou využívány procesorem 26 pro zpracování informací pro získání absolutní hodnoty naměřené tloušťky stěny v bodě 14 a tak pro odvození vztahu mezi tloušťkou stěny a teplotou vnějšího povrchu skla nádoby 12. Vztah mezi teplotou a tloušťkou bodu 14 na povrchu nádoby 12 může být potom využit v kombinaci s teplotami vnějšího povrchu nádoby pro odvození potřebných hodnot ve všech ostatních bodech na obvodové ploše nádoby 12 ze signálů různých jiných prvků snímacích soustav druhých snímačů 24a, 24b. 24c, 24d pro určení tloušťky stěny nádoby Í2 ve všech dalších bodech, sledovaných skupinou snímacích prvků.

Obr. 4 znázorňuje jiné modifikované provedení zařízení 50 podle vynálezu, určeného pro měření tloušťky dna 52 nádoby 12. Naměřené hodnoty tloušťky dna 52 nádoby 12 se mohou získávat snadněji než tloušťky bočních stěn, protože je třeba zjistit pouze tloušťku jediné stěny. Druhý snímač 24a tvořený plošným souborovým snímačem, spolupracuje s druhou čočkou 22a při pozorování celé plochy dna 52 nádoby 12. Dělič 20 světla usměrňuje na první snímač 18 pouze energii emitovanou z malé oblasti nebo bodu 14a na dno 52 nádoby 12. Výstup prvního snímače 18 se proto mění jako funkce jak povrchové teploty, tak také tloušťky stěny mezi vnitřní a vnější povrchovou plochou dna 52 nádoby 12 v bodě 14a, zatímco každý snímací prvek druhého snímače 24a přijímá energii, která se mění jako funkce teploty v každém odpovídajícím bodu nebo malé plošce na vnitřní ploše dna 52 nádoby 12 a která není závislá na tloušťce dna 52. Výstupní signál prvního snímače 18 a výstupní signál snímacího prvku na druhém snímači 24a, které určují hodnoty zjištěné v bodu 14 na dnu 52 nádoby 2, jsou využívány pro určení absolutní tloušťky stěny v bodu 14 a tak umožňují odvození vztahu mezi tloušťkou stěny a teplotou povrchu. Tento vztah je pak využíván procesorem 26 pro zpracování informací (obr. 1 v kombinaci s výstupními signály dalších snímacích prvků druhého snímače 24a pro určení tloušťky stěny v dalších bodech kolem dna 52 nádoby 12.

Obr. 5 znázorňuje systém podle dalšího modifikovaného provedení vynálezu. V tomto systému 53 je obsažen odrazný clen tvořený v tomto provedení hranolem 54 majícím první odraznou plo40 chu 56 a druhou odraznou plochu 58, přičemž tyto odrazné plochy jsou umístěny tak, že zorná pole prvního snímače 8 a druhého snímače 24, redukovaná první čočkou 16 a druhou čočkou 22, jsou na sousední povrchové ploše nádoby J_2 shodné. Zrcadlový hranol 54 je uchycen na otočném čepu 60, spojeném s motorem nebo jiným vhodným ovládacím členem 62 pro otáčení zrcadlové odrazné plochy na základě řídicích povelů procesoru 26 pro zpracování informací.

Při natáčení první zrcadlové odrazné plochy kolem otočného čepu 60 působí zrcadlový hranol 54 pro současné sledování obou snímačů přes povrch nádoby 12 při zachování koincidenčních zorných polí. Nádoba 12 je nesena lineárním dopravníkem 64, který je obvykle využíván pro dopravu nádob, když jsou ještě horké z tvarovacího procesu ze sklářského tvarovacího stroje do tunelové chladicí pece. Lineární pohyb dopravníku 64 je snímán čidlem 32a pohybu a příslušné signály se upraví v kodéru 34 a přivedou se do procesoru 26 pro zpracování informací. Procesor 26 pro zpracování informací tak může řídit činnost motoru ovládacího členu 62 zrcadlového hranolu 54 a snímat výstupní signály prvního snímače 18 a druhého snímače 24 v průběhu posuvu na dopravníku 64, aby se účinně snímala celá protilehlá oblast povrchu nádoby _12 při jejím pohybu. Shodný systém 53 může být vytvořen na protilehlé straně dopravníku 64 pro snímání

-6CZ 301960 B6 oblasti povrchové plochy nádoby J2. Tímto způsobem se při průchodu nádoby J2 z tvarovacího stroje do tunelové chladicí pece snímá celá povrchová plocha nádoby 12 a procesor 26 pro zpracování informací může kompilovat a zobrazovat úplné dvourozměrné zobrazení tloušťek stěny nádoby 12 v jednotlivých polohách rozmístěných jak v axiálním směru, tak také na obvodu plochy. Je možno využít také více než tří systémů 53, například čtyř systémů, jak je to naznačeno na obr. 3.

Obr. 6 zobrazuje systém 66 podobný příkladnému provedení z obr. 5 s tím rozdílem, že zrcadlový hranol 54 z obr. 5 je nahrazen odrazným členem tvořeným v tomto provedení rovinnou odraznou plochou nebo zrcadlem 68 uloženým na otočném čepu 60. ovládaným motorem ovládacího Členu 62. V tomto příkladu opět zrcadlo 68, které může být rovinné, konkávní nebo může mít jinou vhodnou geometrii, zajišťuje odraz zorného pole prvního snímače J_8 a druhého snímače 24 na sousední povrch nádoby 12 takovým způsobem, že zorná pole jsou na povrchu nádoby 12 koincidenční. Zrcadlo 68 se natáčí podle povelů procesoru 26 pro zpracování informací pro získání tloušťkových dat způsobem podle vynálezu, který byl objasněn již v předchozí části. Jestliže je sklo příliš opakní, pak signály s vlnovou délkou 0,4 až 1,1 mikrometrů nemohou být použity pro kalibrování signálu 4,8 do 5,0 mikronu. Avšak signál proporcionální povrchové teplotě (4,8 až 5,0 mikrometrů) může být kalibrován využitím různých technik. Celkové množství skla obsaženého v nádobě je téměř konstantní, zatímco rozložení materiálu se mění. Proto může být známa průměrná tloušťka stěny pro celou nádobu a může být konstantní. Tato skutečnost může být využita pro kalibraci průměrného signálu druhého snímače 24 s vlnovou délkou od 4,8 do 5,0 mikrometrů. Tato známá průměrná tloušťka stěny má ten důsledek, že kalibrace signálu z jednoho bodu, přiváděného z prvního snímače (0,4 do 1,0 mikrometrů), není nutná. Tak se získává mapa povrchových teplot, vynesená na polohovou síť, pro celou nádobu a tato mapa je potom využita současně s průměrnou tloušťkou stěny pro určení skutečné tloušťky stěny kolem celé nádoby 12.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob měření tloušťky stěny mezi povrchy skleněných výrobků tvářených za tepla, které emitují záření, přičemž tento způsob zahrnuje krok měření záření emitovaného výrobkem a krok stanovení tloušťky výrobku v závislosti na uvedeném záření, vyznačený tím, že uvedený krok měření záření zahrnuje krok (a) měření první intenzity uvedeného záření s první vlnovou délkou, při které je záření emitováno z obou povrchů výrobku, a krok (b) měření druhé intenzity uvedeného záření s druhou vlnovou délkou, při které je záření emitováno v podstatě zcela z pouze jednoho povrchu výrobku, přičemž uvedený krok stanovení tloušťky zahrnuje krok (c) stanovení tloušťky výrobku mezi povrchy v kombinované závislosti na uvedené první intenzitě a uvedené druhé intenzitě naměřených v uvedených krocích (a) a (b).
2. 2. Způsob podle nároku 1 měření tloušťky stěny tvářených dutých skleněných výrobků, které mají vnitřní a vnější povrch stěny, přičemž výrobky jsou horké z tvářecího procesu, vyznačený tím, že uvedený krok měření záření zahrnuje krok (a) měření první intenzity záření emitovaného výrobkem s první vlnovou délkou, při které je stěna výrobku v podstatě transparentní tak, že se uvedená první intenzita mění v závislosti na jak teplotě povrchů výrobku, tak i na tloušťce stěny mezi uvedenými povrchy, a krok (b) měření druhé intenzity záření emitovaného výrobkem s druhou vlnovou délkou, při které je stěna výrobku v podstatě opakní tak, že se uvedená druhá intenzita mění v závislosti na teplotě povrchu výrobku a je nezávislá na tloušťce stěny mezi povrchy, přičemž uvedený krok stanovení tloušťky zahrnuje krok (c) stanovení tloušťky stěny mezi povrchy výrobku v kombinované závislosti na uvedené první intenzitě namě-7CZ 301960 B6 řené v uvedeném kroku (a) a na uvedené druhé intenzitě naměřené v uvedeném kroku (b).
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačený tím, že zahrnuje dodatečné kroky: krok (d) odvození z uvedené první intenzity a druhé intenzity, naměřené v uvedeném kroku (a) resp. kroku (b), vztahu mezi tloušťkou, stěny a povrchovou teplotou v jednom místě na výrobku, krok (e) měření intenzity záření, emitovaného z alespoň jednoho jiného místa na výrobku a majícího uvedenou druhou vlnovou délkou, a krok (f) stanovení tloušťky stěny v uvedeném alespoň jednom jiném místě na výrobku v kombinované závislosti na uvedené intenzitě naměřené v uvedeném kroku (e) a na uvedeném vztahu odvozeném v uvedeném kroku (d).
4. 4. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že uvedené kroky (a) a (b) jsou provedeny krokem (d) poskytnutí prvního snímače (18) a druhého snímače (24) pro reagování na záření s uvedenou první resp. druhou vlnovou délkou, krokem (e) umístěním odrazných členů mezi uvedenými snímači a výrobkem tak, že uvedené snímače mají zorná pole, která se sbíhají na výrobku, a krokem (f) pohybu uvedených odrazných Členů tak, že uvedená sbíhající zorná pole přebíhají po výrobku.
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že uvedený krok (c) zahrnuje krok (g) snímání prvního snímače (18) a druhého snímače (24) v přírůstcích pohybu uvedených odrazných Členů.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačený tím, že uvedené kroky (f) a (g) jsou provedeny v přírůstcích pohybu výrobku vzhledem k uvedenému odraznému členu.
7. 7. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že uvedená první vlnová délka je v rozmezí 0,4 až 1,1 mikrometrů.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačený tím, že uvedená druhá vlnová délka je v rozmezí od 4,8 do 5 mikrometrů.
9. 9. Způsob podle nároku 7 nebo 8, vyznačený tím, že uvedená druhá vlnová délka je 5 mikrometrů.
10. 10. Zařízení pro měření tloušťky stěny tvářených dutých skleněných výrobků, které mají vnitřní povrch (12b, 12c) a vnější povrch (12a, 12d) stěn a které jsou horké z tvářecího procesu, přičemž toto zařízení obsahuje prostředek pro měření intenzit záření z výrobku a prostředek pro stanovení tloušťky v závislostí na tomto záření, vyznačené tím, že uvedený prostředek pro měření intenzit záření obsahuje první snímač (18) umístěný vně výrobku pro měření první intenzity záření emitovaného výrobkem a majícího první vlnovou délku, při které se mění intenzita v závislosti na jak teplotě uvedených povrchů, tak i na tloušťce stěny mezi uvedenými povrchy, a alespoň jeden druhý snímač (24, 24a, 24b, 24c, 24d) umístěný vně výrobku pro měření druhé intenzity záření emitovaného výrobkem a majícího druhou vlnovou délku, při které se intenzita mění v závislosti na teplotě uvedeného povrchu aje nezávislá na tloušťce stěny mezi povrchy, přičemž uvedený prostředek pro stanovení tloušťky obsahuje datový procesor (26) pro stanovení tloušťky stěny mezi uvedenými povrchy v kombinované závislosti na uvedené první a druhé intenzitě.
11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačené tím, že uvedený datový procesor (26) má odezvu na první snímač (18) a druhý snímač (24a) pro odvození z uvedené první resp. druhé intenzity vztahu mezi tloušťkou stěny a povrchovou teplotou výrobku, má odezvu na další druhé snímače (24b, 24c, 24d) pro měření intenzit záření emitovaného z jiných míst na povrchu výrobku a majícího druhou vlnovou délku, a stanovuje tloušťku stěny v uvedených jiných místech na výrobku v kombinované závislosti na uvedených intenzitách záření emitovaného v těchto jiných místech a na uvedeném vztahu mezi tloušťkou stěny a povrchovou teplotou.

    -8CZ 301960 B6
12. 12. Zařízení podle nároku 11, vyznačené tím, že uvedený druhý snímač (24, 24a, 24b, 24c, 24d) obsahuje plošný souborový snímač mající soubor snímacích prvků a druhých čoček (22, 22a, 22b, 22c, 22d) pro zaostření záření majícího druhou vlnovou délku a emitovaného

    5 z rozdílných míst na povrchu výrobku, na snímací prvky.
13. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že zahrnuje soubor uvedených plošných souborových snímačů uspořádaných pro současné pozorování rozdílných povrchů výrobku.

    io
14. 14. Zařízení podle nároku 11, 12 nebo 13, vyznačené tím, že uvedená první vlnová délka je v rozmezí od 0,4 do 1,1 mikrometrů.
15. 15. Zařízení podle nároku 11, 12, 13 nebo 14, vyznačené tím, že uvedená druhá vlnová délka je v rozmezí od 4,8 do 5 mikrometrů.
16. 16. Zařízení podle nároku 14 nebo 15, vyznačené tím, že uvedená druhá vlnová délka je 5 mikrometrů.
17. 17. Zařízení podle některého z nároků 10 až 16, vyznačené tím, že uvedené odrazné

    20 členy jsou umístěny mezi výrobkem a prvním snímačem (
18. 18) a druhým snímačem (24) pro měření první resp. druhé intenzity tak, aby první snímač (18) a druhý snímač (24) měly zorná pole, která se sbíhají na výrobku, přičemž zařízení dále obsahuje ovládací člen pro ovládání pohybu uvedených odrazných členů tak, aby se uvedená sbíhající pole přemisťovala po výrobku.

    25 18. Zařízení podle nároku 17, vyznačené tím, že datový procesor (26) snímá údaje udávající intenzity energie při uvedených vlnových délkách naměřené v uvedených prostředcích pro měření uvedených intenzit záření,
19. 19. Zařízení podle nároku 18, vyznačené tím, že uvedený datový procesor (26) ovládá

    30 ovládací člen (62) pro přejíždění po výrobku a snímání uvedených údajů při přírůstcích pohybu výrobku.