[實用新型]在線光譜測量裝置及透明介質膜層均勻性在線測量裝置

有效

• 申請號: 201420703553.9
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN204346906U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 余剛;汪洪;王永斌;楊中周
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院;北京航玻新材料技術有限公司
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/41;G01B11/06
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術領域

本實用新型涉及鍍膜玻璃領域，特別涉及一種在線光譜測量裝置及透明介質膜層均勻性在線測量裝置。

背景技術

離線Low-E(低輻射)鍍膜玻璃因其具有良好的節能性能已得到廣泛應用，目前生產Low-E鍍膜玻璃采用磁控濺射方法，由玻璃依次經過安裝有不同靶材的磁控濺射陰極沉積生產相應的膜層，最終構成Low-E鍍膜膜系。目前能夠生產鍍膜玻璃的最大寬度為3300mm，陰極尺寸要比玻璃寬度大200mm以上。離線Low-E鍍膜玻璃膜系結構復雜，膜層在5層以上，各陰極及各層工藝在寬度方向的均勻性對最終膜系產品的均勻性起到至關重要的影響，產品的均勻性問題主要體現在不同位置間存在色差現象，按照GB/T?18915.2-2002要求色差△E不應大于2.5CIELAB(CIELAB表示這個數值是國際照明組織CIE，定義的LAB表示顏色方法計算出來的)。

Low-E膜系透過率、反射率、顏色等光學性能是各膜層光學匹配的整體體現，在膜系中經常用到的SiN_x、SnO_x、TiO_x等透明介質膜層主要起到對低輻射功能Ag膜層的保護及產品膜系顏色調節作用，因此該類膜層的均勻性最終影響到產品的均勻性。而各介質膜層均勻性問題主要由于陰極各位置的濺射效率及工藝氣體分布不均導致的薄膜沉積速率不同，體現出在玻璃寬度方向薄膜厚度隨位置而變化，因此測量膜層各點的厚度是衡量陰極性能及調整工藝氣體分布的主要依據。

中國專利00224940提出了一種在線檢測薄膜厚度均勻性的裝置，該裝置僅使用650nm或800nm的光波，分析被測膜層的透過光強的相對變化獲得薄膜厚度相對分布，而非各點出厚度的絕對值，另外由于薄膜的干涉現象，在某個光波長點的透過強度會隨厚度變化呈現周期性變化，因此該方法只能用于同一干涉周期中的相對厚度分析，存在局限性；中國專利93117694同樣提出了一種監測薄膜厚度的方法和裝置，用于衡量透明涂層的均勻性，該專利是利用400～480nm和580～750nm兩個范圍中的各一個波長點，測量這兩波長點的反射光強與設定的閾值比較，得到的是膜層相對厚度變化，而且需要根據不同性能的膜層及其顏色特點選擇不同的分析方式，該方法不具有通用性，另外操作復雜，不利于在生產企業中推廣。

實用新型內容

本實用新型實施例的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供一種能夠同時獲得膜層折射率及平均厚度，不受膜層種類影響，具有通用性能的在線光譜測量裝置及透明介質膜層均勻性在線測量裝置。

為了實現上述目的本實用新型采取的技術方案是：

本實用新型提供一種透明介質膜層均勻性在線測量裝置，包括支架，所述支架上設有導軌，所述導軌上設有測量探頭，所述導軌一側的支架上設有第一位置傳感器，另一側的支架上設有第二位置傳感器，當第一位置傳感器和第二位置傳感器同時檢測到被測鍍膜樣品時，所述測量探頭在被測鍍膜樣品上方沿導軌步進運動逐點掃描測試，用于測試被測鍍膜樣品的各點膜面反射光譜。

所述導軌下方設有多個輸送輥，所述多個輸送輥用于輸送放置在其上的被測鍍膜樣品。

本實用新型還提供一種透明介質膜層均勻性在線測量裝置，包括上述在線光譜測量裝置；還包括：

光學性能分析模塊：用于對各點膜面反射光譜進行光學性能分析，計算得到平均膜面反射光譜和各點膜面反射顏色，根據各點膜面反射顏色得到膜面反射顏色范圍；

折射率、厚度分析模塊：用于根據平均膜面反射光譜建立柯西光學模型，利用遺傳算法得到膜層折射率，通過平均膜面反射光譜獲得膜層平均厚度；

均勻性分析模塊：用于對膜面進行均勻性分析，根據膜層折射率和膜層平均厚度獲得厚度與顏色線性關系，得到膜層厚度均勻性分布結果。

本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

1.采用本實用新型的在線光譜測量裝置，該裝置安裝于鍍膜設備產品出口端，采用CCD光譜測量技術，測量探頭在鍍膜玻璃寬度方向連續運行，可以測量24個位置的380nm～780nm范圍全光譜，每測量位置點所需時間小于260毫秒；

2.本實用新型利用膜層膜面反射光譜作為分析依據，避免由于建筑浮法玻璃的吸收對結果的影響，更能體現膜層本質的光學特征；

3.能夠同時獲得膜層折射率及平均厚度，不受膜層種類影響，具有通用性能；

4.根據膜層平均厚度及顏色分布可以明確膜層厚度范圍，避免由于干涉周期變化導致的分析失誤。

5.采用自動數據采集及智能化數據分析過程，操作簡單，易于推廣應用。

附圖說明