[發明專利]一種基于紅外技術的紙張定量水分檢測系統

在審

• 申請號: 202011563572.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112798554A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 杜平;曾海龍;蔡紹隆;莫建軍
• 申請（專利權）人: 綿陽同成智能裝備股份有限公司
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/01
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開的基于紅外技術的紙張定量水分檢測系統，由燈源設備發出連續的紅外光，嶄光設備勻速旋轉切割紅外光產生脈沖紅外光；紙張從反射積分球的上、下兩個半球中間穿過，脈沖紅外光進入反射積分球經過積分球內表面多次反射并多次穿透紙張后到達分光設備，分光設備將脈沖紅外光分成多路光，每路光經過一個具有濾光片的探測設備進行信號轉換后得到一組有效檢測信號；由多個通道同時對紅外光進行濾光后直接檢測處理，保證同一時刻檢測紙張的同一點，避免了紙張的抖動產生的影響；不同波段的濾光片直接安裝在探測設備內，不需要直接交替作用在紙張上，可以避免由于紙張高速運動引起的波動偏差，還大大提高了檢測的響應時間。

技術領域

本發明涉及紙張定量水分檢測技術領域，具體涉及一種基于紅外技術的紙張定量水分檢 測系統。

背景技術

目前用于紙張定量水分檢測的紅外檢測方法是，采用鹵鎢燈作為光源，產生寬帶直流紅 外光，在嶄光盤上安裝需要的濾光片，通常需要2種以上的不同波段的濾光片，電機帶動嶄 光盤上的濾光片高速旋轉，旋轉速度1000-3000轉每分鐘，交替產生對應波段的脈沖紅外光， 在積分球作用下，多次穿過紙張，信號強度發生改變，探測器檢測到這種變化，經過數據處 理，得到紙張的定量水分值。這種方法的不足是，需要旋轉一圈才能產生一個有效數據，需 要20毫秒以上，考慮到后續數據處理還要靠旋轉多圈進行濾波，響應時間很慢；由于是各個 波段的紅外光交替作用在紙張上，實際使用時，紙張又處于高速運動狀態，還存在一定的波 動，使得各個波段在紙上的作用點不一樣，不是檢測的同一點，造成檢測出現偏差，檢測精 度降低；對電機運轉的平穩性要求很高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于紅外技術的紙張定量水分檢測系統，通過對 現有的紅外檢測系統進行改進，不同波段的濾光片安裝在不同的探測設備上，使得同一時刻 檢測紙張的同一點，避免了紙張的抖動產生的影響，還大大提高了檢測的響應時間。

本發明通過下述技術方案實現：

本方案提供一種基于紅外技術的紙張定量水分檢測系統，包括：燈源設備、嶄光設備、 反射積分球、分光設備和具有濾光片的探測設備；

所述燈源設備發出連續的紅外光，嶄光設備與紅外光呈夾角設置，嶄光設備勻速旋轉切 割紅外光產生脈沖紅外光；

所述反射積分球分為上半球和下半球，紙張從兩個半球中間穿過，脈沖紅外光進入反射 積分球經過積分球內表面多次反射并多次穿透紙張后到達分光設備，分光設備將脈沖紅外光 分成多路光，每路光經過一個具有濾光片的探測設備進行信號轉換后得到一組有效檢測信號。

本方案工作原理：燈源設備發出連續的紅外光經過反射積分球多次穿透紙張后由分光設 備分成多路光，多個通道同時對每路光進行濾光后直接檢測處理，保證同一時刻檢測紙張的 同一點，避免了紙張的抖動產生的影響；且本方案可將不同波段的濾光片安裝在不同的探測 設備上，嶄光設備每勻速旋轉一個周期，各探測設備上可同時產生有效檢測信號，不同波段 的濾光片直接安裝在探測設備上，不需要交替作用在紙張上，可以避免由于紙張高速運動引 起的波動偏差，還大大提高了檢測的響應時間。

反射積分球的下半球設置有紅外光入口，反射積分球的上半球左右兩側各設置一個檢測 孔，脈沖式紅外光從紅外光入口處進入反射積分球經過積分球內表面多次反射并多次穿透紙 張后由檢測孔到達分光設備。

進一步優化方案為，所述分光設備包括反射板和分光板；

每個檢測孔出口外設置一個反射板將紅外光反射到分光板上，分光板將紅外光分成兩束 進入對應的具有濾光片的探測設備。

所述反射板與水平線夾角60°-65°。

進一步優化方案為，所述分光板與紅外光之間夾角45°。分光板與紅外光之間夾角45° 將紅外光分為兩束，一束沿原紅外光束方向，另一束走向與原紅外光束垂直的方向。