[發(fā)明專利]一種使用特定光源對連續(xù)化納米纖維氈進行在線厚度均勻性檢測的方法

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• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108458662A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 王曉旭;楊雪;劉杰;梁節(jié)英;孫倩
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種使用特定光源對連續(xù)化納米纖維氈進行在線厚度均勻性檢測的方法，屬于新材料領域范圍。使用光強恒定的可見光源在納米纖維氈下方0.5?5cm處垂直射向納米纖維氈，并且在納米纖維氈的上方有對應的光強傳感器檢測透過納米纖維氈的光強并轉(zhuǎn)換成電阻值。根據(jù)不同厚度纖維氈的透光性調(diào)節(jié)光源光強，使透過的光強在傳感器可檢測的范圍之內(nèi)。通過標準厚度樣品的測試獲得厚度與光強校準曲線，并根據(jù)光強變化程度表征未知纖維氈厚度。該方法可以根據(jù)纖維氈不同位置厚度的測定，十分有效地檢測纖維氈厚度的均勻性。通過分析纖維氈在線厚度均勻性的數(shù)據(jù)，并對所制備的纖維氈的均勻性進行實時把控，進一步提高制備工藝參數(shù)等改善無紡布的均勻程度。

技術領域

本發(fā)明涉及一種使用特定光源對連續(xù)化納米纖維氈進行在線厚度均勻性檢測的方法。具體以使用光強恒定的可見光源在納米纖維氈下方0.5-5cm處垂直射向納米纖維氈，并且在納米纖維氈的上方有對應的光強傳感器檢測透過納米纖維氈的光強并轉(zhuǎn)換成電阻值。根據(jù)不同厚度纖維氈的透光性調(diào)節(jié)光源光強，使透過的光強在傳感器可檢測的范圍之內(nèi)。通過標準厚度樣品的測試獲得厚度與光強校準曲線，并根據(jù)光強變化程度表征未知纖維氈厚度。通過對纖維氈不同位置厚度的測定，可以檢測纖維氈厚度的均勻性。屬于新材料測試領域范圍。

背景技術

靜電紡碳納米纖維氈具有大的表面積(來源于納米纖維直徑)，相對高的電導率，結(jié)構完整，薄薄的形態(tài)，電化學性能好，吸附性能好等等，常應用于電容器的電極材料，過濾介質(zhì)，在防護服中的吸附層等等。在靜電紡絲制備納米纖維氈的收集過程中，其厚度均勻性是影響碳納米纖維氈在上述應用中的關鍵因素。因此，我們需要設計一種科學的，準確的方法可以進行在線檢測連續(xù)性納米纖維氈的厚度均勻性。

然而大多數(shù)檢測無紡布厚度均勻性的方法是采用空氣穿透阻力測試，通過測定纖維氈經(jīng)過空氣穿透前后的氣體流量，得到空氣穿透阻力數(shù)值，如果無紡布局部位置密度大，那能夠承受的吹氣流量較大，則通過無紡布之后的風速較小，說明通過此處的氣阻大。如果無紡布局部位置密度小，那能夠承受的吹氣流量較小，則通過無紡布之后的風速較小，說明通過此處的氣阻小。此種檢測方法存在以下弊端：1.不能具體檢測同一批樣品的纖維氈的整體均勻性。2.對于連續(xù)性生產(chǎn)的纖維氈，不能夠有效實時的檢測纖維氈的厚度均勻性，影響制備纖維氈參數(shù)的調(diào)節(jié)，影響生產(chǎn)效率。

為了解決這個問題，本發(fā)明設計了一種使用光強恒定的可見光源對連續(xù)性納米纖維氈進行在線厚度均勻性檢測的方法。通過標準厚度樣品的測試獲得厚度與光強校準曲線，并根據(jù)光強變化程度表征未知纖維氈厚度。通過對纖維氈不同位置厚度的測定，可以檢測纖維氈厚度的均勻性。這種方法比傳統(tǒng)的吹氣法測試氣阻流量更準確，科學。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種有效的、直觀的在線檢測連續(xù)性納米纖維氈的厚度均勻性的方法。通過使用光強恒定的可見光源在納米纖維氈下方0.5-5cm處垂直射向納米纖維氈，并且在納米纖維氈的上方有對應的光強傳感器檢測透過納米纖維氈的光強或并進一步轉(zhuǎn)換成電阻值；通過標準厚度樣品的測試獲得厚度與光強或電阻校準曲線，并根據(jù)光強或電阻變化程度表征未知纖維氈厚度；通過對纖維氈不同位置厚度的測定，可以檢測纖維氈厚度的均勻性。

一種使用特定光源對連續(xù)化納米纖維氈進行在線厚度均勻性檢測的方法，其特征在于，通過使用光強恒定的可見光源在納米纖維氈下方(即納米纖維氈下側(cè)或下方)0.5-5cm處垂直射向(自下而上)納米纖維氈，并且在納米纖維氈的上方有對應的光強傳感器檢測透過納米纖維氈的光強或并轉(zhuǎn)換成電阻值。每次校準測試采用的光強為使透過的光強在傳感器可檢測的范圍之內(nèi)，可根據(jù)不同厚度纖維氈的透光性調(diào)節(jié)光源光強。

進一步，根據(jù)寬度方向上電阻值是否一致來判斷寬度方向是否厚度一致，電阻值一致則厚度一致；根據(jù)長度方向上電阻值是否一致來判斷長度方向是否厚度一致，電阻值一致則厚度一致，長度方向上電阻值即為同一寬度點上不同時間上的電阻值；

進一步，光強恒定是指在檢測過程中光照強度不受溫度和時間等因素影響，可見光源的顏色會根據(jù)不同纖維氈的顏色而調(diào)控；