[發(fā)明專利]一種浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法及其檢測平臺

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• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108534689A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 黃學佳;包能勝;余阿陵;冉燮
• 申請（專利權）人: 汕頭大學;汕頭職業(yè)技術學院
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司 44230
• 代理人: 盧梓雄;丁德軒

1.一種浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法，其特征在于依次包括以下步驟：

（1）選擇用于涂布的涂布液，獲取涂布液的物理參數(shù)：流體密度ρ、流體表面張力σ、流體壓力p、流變系數(shù)n和稠度系數(shù)k；

（2）通過輥間隙調節(jié)機構調節(jié)浸輥與背輥的輥間隙，并且運行浸輥和背輥，獲取浸輥和背輥的相關參數(shù)：浸輥半徑R₁、背輥半徑R₂、浸輥與背輥之間的最小輥間隙H₀、浸輥線速度u₁和背輥線速度u₂；

（3）通過視覺模塊拍攝涂布裝置在運行過程中涂布液被浸輥從涂料槽中被帶起所形成的第一彎月面，以及涂布液在浸輥帶經浸輥與背輥之間的輥間隙處所形成的第二彎月面；

（4）對步驟（3）所拍攝的第一彎月面、第二彎月面分別進行數(shù)學建模，通過數(shù)學模型測量出第一彎月面的半徑r₁、涂料槽中涂布液面與浸輥的接觸點處的輥切線與豎直方向的夾角α、第二彎月面的半徑r₂、以及第二彎月面與最小輥間隙之間的最短距離x_c；

（5）調用步驟（1）（2）（4）所得相關參數(shù)，并根據所建立的數(shù)學模型計算出背輥上的涂層厚度；

（6）判斷步驟（5）所計算得到的涂層厚度是否符合預設厚度要求，如果不符合，重新執(zhí)行步驟（2）至步驟（5），直至背輥上的涂層厚度符合預設厚度要求。

2.按照權利要求1所述的浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法，其特征在于：所述步驟（4）中第一彎月面的數(shù)學建模為：以涂布液水平面與浸輥輥面的交點為原點、以浸輥轉速方向為x軸而建立坐標系；所述步驟（4）中第二彎月面的數(shù)學建模為：以同一垂直面內浸輥和背輥的圓心距所在直線為y軸、以y軸與浸輥輥面的交點為原點而建立坐標系。

3.通過建立上述兩個坐標系，可直接測出第一彎月面的半徑r₁、涂料槽中涂布液面與浸輥的接觸點處的輥切線與豎直方向的夾角α、第二彎月面的半徑r₂、以及第二彎月面與最小輥間隙之間的最短距離x_c。

4.按照權利要求2所述的浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法，其特征在于：步驟（5）中背輥上的涂層厚度h₂通過以下公式聯(lián)立計算可得：

、

，

其中

；

上述各參數(shù)中：ρ為涂布液的流體密度，σ為涂布液的流體表面張力，p為涂布液的流體壓力，n為涂布液的流變系數(shù)，k為涂布液的稠度系數(shù)，均通過步驟（1）由現(xiàn)有設備直接測出；R₁為浸輥半徑，R₂為背輥半徑，H₀為浸輥與背輥之間的最小輥間隙，u₁為浸輥線速度，u₂為背輥線速度，R₁、R₂為輥自身尺寸，H₀通過輥間隙調節(jié)機構調節(jié)設置后測出，u₁、u₂通過浸輥和背輥相應的驅動裝置設置后測出；r₂為所述第二彎月面的半徑，x_c為第二彎月面與最小輥間隙之間的最短距離，r₂和x_c均通過步驟（4）計算得出。

5.按照權利要求3所述的浸輥涂布涂層厚度在線檢測方法，其特征在于：所述步驟（6）中如果步驟（5）計算出的涂層厚度不符合預設厚度，重新執(zhí)行步驟（2）時，改變浸輥線速度u₁、背輥線速度u₂或浸輥與背輥之間的最小輥間隙H₀中的至少一項數(shù)值。

6.一種浸輥涂布涂層厚度在線檢測平臺，包括涂布裝置和輥間隙調節(jié)機構，其特征在于：還包括視覺模塊、厚度測量控制模塊和數(shù)據采集模塊；視覺模塊用于拍攝所述涂布裝置在運行過程中涂布液被浸輥從涂料槽中被帶起所形成的第一彎月面以及涂布液被帶經浸輥與背輥之間的輥間隙處所形成的第二彎月面；涂布裝置分別與厚度測量控制模塊和數(shù)據采集模塊電連接，視覺模塊與厚度測量控制模塊電連接，厚度測量控制模塊與數(shù)據采集模塊電連接。