[发明专利]带有多孔吹风器的薄膜厚度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对相对于传感器系统运动的扁平材料进行测厚的传感器系统；本发明还涉及一种包括一个此类传感器系统的薄膜制备设备；本发明还涉及一种使包括一个此类传感器系统的吹膜设备运行的方法。 

背景技术

用于对相对于传感器系统运动的扁平材料进行测厚的传感器系统早已为人所知，适宜将其用来对刚刚挤出的薄膜进行测厚。测量值用来调节薄膜厚度。所述扁平材料主要指薄膜状或者薄片状的材料，通常使这种材料经过包括一个传感器装置(例如传感头)的传感器系统。 

所使用的测量方法有光学、放射性、感应式以及电容式测量方法。尤其当制备敏感或粘性薄膜时，那些与薄膜有接触的传感器系统可能会引起损伤。因此，编号为EP 591239B1的专利说明书建议利用气垫使传感器装置与薄膜相隔一定间距。 

编号为EP 591 239B1的专利说明书所述的此类隔开一定间距的传感器装置是一种电容式传感器，在薄膜的一侧将该传感器的两个电极安装于传感头上。这两个电极均具有朝向薄膜的工作面。在这两个电极的工作面之间形成电场，该电场穿过传感器装置与薄膜之间的气垫、穿过薄膜以及薄膜后面同样也是充气的空间。已知电容器容量与电场所穿透的物质(空气和薄膜材料)的介电常数εr有关。薄膜材料厚度变化会改变电容器的容量。但是，薄膜与电极工作面之间的间距波动也会改变电容器的容量。即使采用上述其它测量原理，例如感应式测量原理，薄膜(或者任意一种扁平材料)的这种间距影响也会存在。 

尤其对于吹膜设备而言，该间距始终在变化，因为薄膜在不停地抖动，有可能导致传感器装置和薄膜之间发生接触。 

编号为DE 195 11 939A1的公开说明书因此建议连续测量传感器装置和薄膜之间的间距，根据测量值来调节传感器装置的位置，并且通过膜泡的径向运动进行连续调整，使之适应薄膜的抖动。当然，这里还需要利用传感器装置 边缘区域内的负压吸嘴来吸住薄膜，从而限制薄膜相对于传感器装置抖动。 

编号为EP 801 290B1的专利说明书阐述了解决该问题的另一种方法，同样也是建议连续调节传感器和薄膜之间的间距，通过测量薄膜和传感器装置之间的动压，获得用于进行调节的测量信号。由于传感器装置的运动滞后于薄膜的抖动，因此补充建议按照下述方式来减小厚度测量过程中因间距波动而产生的误差：在测量厚度之时测量实际间距。根据间距测量值，借助一种误差函数来修正(有误差的)厚度测量值。 

另一种方法在于：仅当正好以正确的间距通过时进行测量，但会导致测量时间间隔不均等。 

就这种描述而言，显而易见，所述的测量装置复杂、昂贵，但还是易于出现误差。 

发明内容

因此，本发明的任务就是消除这些缺点。 

可通过一种用于对相对于传感器系统运动的扁平材料进行测厚的传感器系统来完成这一任务。其具有下列特征： 

用来对扁平材料进行测厚的第一传感器装置， 

用来产生气垫的装置，其被设置，从而在运转过程中在传感器装置的所述至少朝向扁平材料的一侧与扁平材料之间形成气垫， 

第一传感器装置在气垫的范围内具有由多孔材料以及/或者带有微孔的材料构成的表面段， 

用来识别扁平材料内损伤或者破洞的第二传感器装置， 

该第二传感器装置相对于第一传感器装置和扁平材料布置， 

使其在受损部位或者破洞由于扁平材料与第一传感器装置之间的相对运动到达气垫区域之前，能够识别出扁平材料中的受损部位或者破洞， 

其中第一传感器装置的朝向薄膜的面在测量过程中位于膜泡之外，但可在测量周期内通过固定装置朝向膜泡调整，使得第一传感器装置朝向薄膜的面位于膜泡的理论半径范围之内。 

试验结果表明，气垫在多孔或者带有微孔材料上要比在其它材料上稳定得多，本发明正是利用了这一现象。 

这样就使间距波动的影响变得很小，因此可以使传感器明显更加靠近薄 膜。如果将传感器装置的朝向薄膜(或者任意一种扁平材料)的一侧适当朝向扁平材料按压，则可进一步减小薄膜抖动。在通常情况下，该材料将会施加克服本发明所述稳定气垫的反力，结果就会形成平衡状态，从而限制抖动。视应用情况而定，通常也可至少部分由不同于扁平材料的其它物体或者物理量来施加这种反力。对于一种吹膜设备(Blasfolienanlage)，则膜泡的内压将在这里起到决定性的作用。