JP2022515985A - 被測定物、特にプラスチックプロファイルを測定するための測定システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、周波数範囲の一例として、
[10GHz、20GHz、50GHz;10THz、20THz、50THz]
である。
2 測定システム
3 被測定物(例えば、プラスチックプロファイル)
4 アンテナ装置(配列)、特にアンテナマトリックス
5 THzトランシーバ
5a 中央THzトランシーバ
6 THz送信ビーム
7 放射された放射円錐、送信円錐
8 境界面
9 プラスチックプロファイル3のチャンバ
10 壁、バー
11 反射THz放射
12 調整手段
14 制御及び評価装置
16 シールリップ
18 押出機
A 光軸(例えば、中央トランシーバ5aの光軸)
B 対称軸、被測定物3の搬送方向
S1 測定信号
S2 調整手段12に向けられたアクチュエータ信号
S3 押出機18を制御するための制御信号
MP1、MP2、… 測定位置
VM 仮想モデル
a トランシーバ5の距離
d 層厚
d_ref シールリップ16の参照厚さ
m1、m2 調整方向
β 反射角
Claims (16)
- 被測定物、特にプラスチックプロファイル(3)を測定するための測定システム(2)において、
それぞれTHz送信ビーム(6)を時にアクティブに放射し、反射されたTHz放射(11)を時にパッシブに受信する複数のTHzトランシーバ(5)で構成されたアンテナ装置(4)であって、前記THzトランシーバ(5)の測定値の測定信号(S1)を出力するアンテナ装置(4)と、
前記アンテナマトリックス(4)を調整方向(m1、m2)に沿って幾つかの測定位置(MP1、MP2、MP3)に調整するための調整手段(12)と、
前記測定信号(S1)を受信及び評価するための制御及び評価装置(14)であって、幾つかの前記測定位置(MP1、MP2、…)における幾つかの前記THzトランシーバ(5)の前記測定信号(S1)を、SAR評価工程によって評価し、前記被測定物(3)の境界面(8)の仮想モデル(VM)を作成するように構成された制御及び評価装置(14)と、を備え、
続いて前記制御及び評価装置(14)は、前記仮想モデル(VM)から前記境界面(8)の間の層厚さ(d、d4)を特定する、測定システム(2)。 - 前記調整手段(12)は、前記測定システム(2)の対称軸(B)を中心に、円周経路に沿って、特に完全な又は部分的な円形経路(m2)に沿って前記アンテナ装置(4)を旋回し、
前記円周経路のさまざまな前記測定位置(MP1、MP2、…)での測定において、前記アンテナ装置(4)の光学主軸(A)が、それぞれ前記対称軸(B)に整列されることを特徴とする請求項1に記載の測定システム。 - 前記アンテナ装置(4)は、前記THzトランシーバ(5)の2次元の、好ましくは平面的な配列からなり、特にTHzトランシーバ(5)間の一定の距離(a)で、例えばアンテナマトリックス(4)として構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の測定システム。
- 前記THz送信ビーム(6)を目下、アクティブに放射している前記THzトランシーバ(5)は、反射された前記THz放射(11)も検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記THzトランシーバ(5)はそれぞれ、被測定物(3)の境界面(8)で反射されたTHz放射(11)を測定ピークとして検出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記THzトランシーバ(5)はそれぞれ、0.01THz~50THzの間、特に0.05THz~20THzの間の周波数範囲で、特に、完全に電子的に、例えば周波数変調又はパルス放射を用いて、THz放射(11)を放射することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の測定システム。
- 前記THzトランシーバ(5)はそれぞれ、送信円錐(7)を有する前記THz送信ビーム(6)を放射し、
隣接するTHzトランシーバ(5)の少なくとも前記送信円錐(7)は、前記測定システム(2)の前記対称軸(B)まで、及び/又は前記被測定物(3)まで、少なくとも部分的に重なることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の測定システム。 - 前記幾つかの測定信号(S1)は、特に大口径のフェーズドアレイアンテナをシミュレートするために、好ましくは、位相差として実行時間差を測定している間に、振幅と位相位置の重なり又は組み合わせで、前記SAR評価工程によって評価されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の測定システム。
- 測定装置(1)であって、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の測定システム(2)を備え、
前記測定システム(2)の前記対称軸(B)に、前記対称軸(B)に沿って、又は平行に延びる長手方向軸を有する、例えばプラスチックプロファイルである被測定物(3)が配置され、
前記調整手段(12)が、前記被測定物(3)の周りで、好ましくは円形経路に沿って、前記アンテナ装置(4)を調整する、測定装置(1)。 - 前記対称軸(B)に沿って、又は前記対称軸(B)に平行に、前記被測定物(3)を搬送するための搬送手段が設けられ、好ましくは、前記アンテナ装置(4)の前記調整速度(m1、m2)よりも遅い搬送速度を用いることを特徴とする請求項9に記載の測定装置。
- 被測定物(3)、特にプラスチックプロファイル(3)を測定するための方法であって、
複数のTHzトランシーバ(5)で構成されたアンテナ装置(4)を、前記アンテナ装置の光軸(A)が前記被測定物(3)と整列するように、及び/又は対称軸(B)に直交するように、提供又は配置するステップ(St1)と、
第1測定位置(MP1)において前記被測定物(3)の第1THz測定を実行するステップであって、前記アンテナマトリックス(4)の複数の前記THzトランシーバ(5)はそれぞれ、前記被測定物(3)から部分的に反射されて前記アンテナ装置(4)に戻るTHz送信ビーム(6)を、それぞれの光軸(A)に沿って、又は平行に時にアクティブに放射し(St1)、
前記THzトランシーバ(5)は、反射されたTHz放射(11)を時にパッシブに検出するステップと、
調整方向(m1、m2)に沿って前記アンテナ装置(4)を、前記光軸(A)が前記被測定物(3)と一致し、及び/又は対称軸(B)に直交する幾つかの測定位置(MP1、MP2、…)に順次調整し(St2)、
測定信号(S1)を出力しながら、さらにTHz測定を行うステップ(St3)と、
前記幾つかの測定位置(MP1、MP2、MP3)からの前記測定信号(S1)を評価するステップであって、個々の前記THzトランシーバ(5)の前記測定信号をSAR評価工程によって一緒に処理し、前記被測定物(3)の断面の仮想モデル(VM)を特定するステップ(St4)と、
基準面(8)及び前記仮想モデル(VM)内の前記基準面(8)の距離としての層厚(d)を特定するステップ(St5)と、
を少なくとも含む方法。 - 前記アンテナマトリックスは、前記光軸(A)が前記対称軸(B)及び/又は前記被測定物(3)に対して常に垂直になるように、前記幾つかの測定位置(MP1、MP2、…)に調整されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 個々の前記THzトランシーバ(5)、特に隣接するTHzトランシーバ(5)の放射される放射円錐(7)が、前記被測定物(3)の前で既に少なくとも部分的に重なり、及び/又は、
前記幾つかの測定位置(MP1、MP2、…)での前記測定で放射される放射円錐(7)が、少なくとも部分的に重なり、
前記SAR評価工程のための重ね合わせを形成することを特徴とする請求項11又は12に記載の方法。 - 前記THzトランシーバ(5)はそれぞれ、前記被測定物(3)を通り抜ける前記THz送信ビーム(6)を放射し、前記被測定物(3)の幾つかの境界面(8)で、部分的に反射を伴うことを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記測定信号(S1)は、続いて、各測定位置(MP1、MP2)におけるMIMO測定から、SAR計算方法によって組み立てられ、前記被測定物(3)の仮想モデルの部分セクションと、それらより、全体の仮想モデル(VM)を形成し、
続いて、前記層厚(d)が前記仮想モデル(VM)から特定されることを特徴とする請求項11乃至14のいずれか一項に記載の方法。 - プラスチックプロファイル(3)を製造する方法であって、
前記プラスチックプロファイル(3)を対称軸(B)に沿って、又は平行に押し出すステップと、
請求項11乃至15のいずれか一項に記載の方法によって前記プラスチックプロファイル(3)の断面を測定し、参照厚さ(d_ref)、例えば、前記プラスチックプロファイル(3)の不規則なシールリップ(16)の参照厚さを特定するステップと、
制御信号(S3)を押出機(18)に出力して、前記プラスチックプロファイル(3)を測定し、仮想モデル(VM)を作成し、前記仮想モデル(VM)の前記参照厚さ(d_ref)を目標値と比較し、前記比較に応じて前記制御信号(S3)により押出パラメータを変更することで、形成された前記参照厚さ(d_Ref)を調節するステップと、を有する方法。
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