专利名称：薄型微孔材料透气度检测方法
技术领域：
本发明涉及薄型微孔材料透气度检测方法，特别是一种能够对打孔水松纸透气度进行在线实时检测的方法。
背景技术：
现有的检测透气度的仪器所采用的方法主要为本特生法或肖伯尔法，如《广东造纸》1995年第2期所载《用本特生法测定纸的透气度》一文所述。根据该方法所造的透气度检测仪器主要由压缩机、稳压阀、流量计、透气度测量头等组成。纸样放于胶垫和测量头之间压紧，一面与大气接触，所受压力为常压，另一面所受的压力为大气压加操作压力。由于纸样两边存在压差，有气流通过纸样。通过纸样的气流的大小由流量计表示出来，流量计的读数经过变换即得到纸样的透气度值。这一检测方法有这样的问题一方面由于各种原因，实际操作压差不等于标准操作压差，给检测带来误差；另一方面，该方法只能对透气度进行事后抽样检测，对一卷长达几千米的水松纸来说，如果在打孔过程中透气度出现波动，仅凭事后几次抽样进行检测很难将其反映出来。
为解决后一问题，芬兰研制出一种透气度在线测量仪器，见《中华纸业》2000年第4期《芬兰创制纸张透气度在线测定器》一文。其原理为施加纸面一定表面积内很低压力的空气(1Kpa)，测定已知空气体积在此气压下通过纸张的时间，并将通过的时间转化成透气度指标。操作方法为先做出系统的测定，并与检验室用传统测定方法测出的一系列数值相对比，找出这种纸张在线测定的空气透过时间与取样测定纸张透气度的相互关系，制成对照表。随后，可直接从打孔机上的测定值一空气透过时间，读出所要求的透气度测定值。比透气度测定系统由测量头子、控制箱和自控系统组成，按不同的纸张品种采用不同的测量头子及控制系统。这种测定装置的优点是能连续测定纸张的透气度；缺点为需要根据不同的纸张品种采用不同的测量头子及控制系统，对于需要经常更换打孔纸型的厂家，用该仪器很不方便。
相似的透气度在线测量仪器还有瑞典研制的一种透气度测量仪器，见《中华纸业》2000年第11期《纸张透气度的在线测量》一文。该仪器的工作原理是紧贴住测量辐板表面移动的纸张在辐板一定面积的测量槽施以恒定吸力作用下测量一定体积的空气穿透纸张所需的时间，然后将此时间转换成各种不同的代表渗透性或阻力的单位。工作原理和芬兰的透气度在线测量仪器大同小异，也是在对传统抽气吸气方法的改进基础上研制而成。仪器复杂笨重，存在较大的误差因素。
发明内容
本发明的目的是要提供一种全新的透气度检测方法，主要是提供一种采用光电检测方法对打孔水松纸透气度进行在线检测的方法。
本发明的薄型微孔材料透气度检测方法采用光电检测方法，包含光源、光电转换器件和后续处理电路，即利用光源发出的光经待检测物品调制后照射到光电转换器件上信号的改变，由光电转换器件输出经放大器，进入减法器与基准值比较，再送入A/D转换器将模拟量转换成数据量，然后送入计算处理器依据该材料的透气度与透光度的关系计算出透气度并输出。
所述的薄型微孔材料透气度检测方法，在光源的照射光路上有准直装置，使检测光源为平行光或准平行光。
所述的薄型微孔材料透气度检测方法，在光电转换器件的接收光路上有聚焦装置。
所述的薄型微孔材料透气度检测方法，其光源光的波长和光电转换器中心接收波长最佳区域在380nm_10μm。
所述的薄型微孔材料透气度检测方法，在光路上设有光阑，以便提高检测精度。
所述的薄型微孔材料透气度检测方法，光源和光电转换器件分别放置于被检测物的两恻，然后对透射光进行计算处理。
所述的薄型微孔材料透气度检测方法，其光源和光电转换器件放于被检测物的同一侧，然后对反射光进行计算处理。
本方法简单、精确度高、实现了在线检测。
图1是本发明一实例的工作原理示意图，图2是本发明另一实例的工作原理示意图图中光源1、准直透镜2、聚焦透镜4、光电转换器件5、光阑3。光源1｀、准直透镜2｀、聚焦透镜4｀、光电转换器件5｀、光阑3｀、前置放大器7和7｀、减法器8、A/D转换器9、计算处理器10，显示或控制装置11、被测物12、基准信号产生器13。
具体实施例方式
光源发出的光经变换装置照射到水松纸上，光电转换器件检测经水松纸调制后的光信号并将其转换为电信号。当水松纸未打孔时，光电转换器件检测到的光通量相对较小，此时输出的电信号为不包含水松纸透气度信息的背景信号；当水松纸被打孔后，照射到光电转换器件上的光通量随水松纸上打孔径大小及孔的分布密度而变化，而水松纸上打孔孔径大小及孔的分布密度和打孔水松纸的透气度直接相关，所以此时光电转换器件输出的电信号包含有打孔水松纸透气度的信息。将光电转换器件输出的水松纸未打孔时和打孔后的信号分别放大，送入比较器，经比较输出的电信号可代表打孔水松纸的透气度。将比较器输出的信号进行A/D转换，经软件处理环节处理后即可得到真实的透气度值，然后可送入显示装置显示或送入空制装置进行各种控制。
图1给出了具体实施例，光源1发出的光经准直透镜2准直后变为一束平行光(或准平行光)，照射到被检测物如水松纸表面的打孔位置。在水松纸的另一面设一接收探头，该探头由聚焦透镜4和光电转换器件5组成。在准直透镜2和聚焦透镜4之间设一光阑3。光源1｀发出的光经准直透镜2｀准直后变为一束平行光(或准平行光)，照射到水松纸表面的未打孔位置。在水松纸的另一面设一接收探头，该探头由聚焦透镜4｀和光电转换器件5｀组成。在准直透镜2｀和聚焦透镜4｀之间设一光阑3｀。光电转换器件5和5｀输出的电信号分别送入前置放大器7和7｀，由前置放大器7和7｀输出的模拟电信号送入减法器8，将两路测量值相减，减法器8输出的信号即为代表水松纸透气度的电信号。该电信号经A/D转换器9后输出一数字信号，然后经计算处理环节10，依据该材料的透气度与透光度的关系计算出透气度，最后输出的信号即为水松纸的真实透气度值，可送入显示和、或控制装置11，根据需要进行显示和、或控制。
附图1中接收光电转换器件和光源分别位于水松纸的两边，但是若将其放置在水松纸的同一边也是可以的。
附图1中光阑3和3｀的放置位置在准直透镜2、2｀和聚焦透镜4、4｀之间，但是若将其放置在光源1、1｀和准直透镜2、2｀之间，或放置在聚焦透镜4、4｀和光电转换器件5、5｀之间也是可以的。
附图1中所示光源1、1｀为发散型点光源，但是若将其换为面光源也是可以的。
附图1中包含有准直透镜2、2｀、光阑3、3｀和聚焦透镜4、4｀，但是若将其全部去掉或去掉其中某一个也是可以的。
附图2给出另一种实施方式，即基准信号用一个基准电压产生电路代替由光源1｀、准透镜2｀、聚焦透镜4｀、光电转换器件5｀、光阑3｀、光电转换器件5｀、前置放大器7｀等基准信号产生光路。只要基准电压确定合适，检测效果同样准确。同理，不用基准信号产生光路、电路，根据经验确定一个基准值存在减法器或计算处理器中也可以实现本发明。
本实施方式光源中心发射波长和光电转换器件中心接收波长最好处于光谱中380nm_10μm区，但是若将其换为其他区也是可以的。
本发明改变了传统的气压法，提出了用透光度取代气压法的全新思路，然后经光电转换检测薄型微孔材料透气度的方法。因此，凡是采用透光度为信号检测薄型微孔材料透气度的方法，均属于本发明的保护范围。
本发明的电路部分均为现有技术，因此无论怎么变化均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种薄型微孔材料透气度检测方法，包括信号检测和计算处理，其特征在于采用光电检测方法，包含光源、光电转换器件，然后由电路对信号进行处理，即利用光源发出的光经待检测物品调制后照射到光电转换器件上信号的改变，由光电转换器件输出经放大器、进入减法器与基准值比较，再送入A/D转换器将模拟量转换成数据量，然后送入计算处理器依据该材料的透气度与透光度的关系计算出透气度并输出。
2.根据权利要求1所述的薄型微孔材料透气度检测方法，其特征是在光源的照射光路上有准直装置，使检测光源为平行光或准平行光。
3.根据权利要求1或2所述的薄型微孔材料透气度检测方法，其特征是在光电转换器件的接收光路上有聚焦装置。
4.根据权利要求1—3之一所述的薄型微孔材料透气度检测方法，其特征是光源光的波长和光电转换器中心接收波长均在380nm—10μm区。
5.根据权利要求1—4之一所述的薄型微孔材料透气度检测方法，其特征是光路上设有光阑。
6.根据权利要求1—5之一所述的薄型微孔材料透气度检测方法，其特征是光源和光电转换器件分别放置于被检测物的两恻，然后对透射光进行计算处理。
7.根据权利要求1—5之一所述的薄型微孔材料透气度检测方法，其特征是光源和光电转换器件放于被检测物的同一侧，然后对反射光进行计算处理。
全文摘要
本发明提供一种薄型微孔材料透气度检测方法,即采用光电检测方法,光源发出的光经待检测物品调制后照射到光电转换器件上,光电转换器件输出的信号经放大器、在减法器中与基准值比较,再送入A/D转换器将模拟量转换成数据量,然后进入计算器依据该材料的透气与透光关系计算出透气度并输出。光源的照射光路上有准直装置,检测光为平行光,光电转换器件的接收光路上有聚焦装置。光源和光电转换器件可分别放置于被检测物的两侧或同侧。光源发射光的波长和光电转换器中心接收波长处于光谱中380nm－10μm区。
文档编号G01N21/31GK1328255SQ0111437
公开日2001年12月26日 申请日期2001年7月24日 优先权日2001年7月24日
发明者韩要轩, 邓国华, 陈泽民, 胡新平 申请人:武汉华工激光工程有限责任公司