[发明专利]一种浸辊涂布涂层厚度在线检测方法及其检测平台

权利要求书

1.一种浸辊涂布涂层厚度在线检测方法，其特征在于依次包括以下步骤：

（1）选择用于涂布的涂布液，获取涂布液的物理参数：流体密度ρ、流体表面张力σ、流体压力p、流变系数n和稠度系数k；

（2）通过辊间隙调节机构调节浸辊与背辊的辊间隙，并且运行浸辊和背辊，获取浸辊和背辊的相关参数：浸辊半径R₁、背辊半径R₂、浸辊与背辊之间的最小辊间隙H₀、浸辊线速度u₁和背辊线速度u₂；

（3）通过视觉模块拍摄涂布装置在运行过程中涂布液被浸辊从涂料槽中被带起所形成的第一弯月面，以及涂布液在浸辊带经浸辊与背辊之间的辊间隙处所形成的第二弯月面；

（4）对步骤（3）所拍摄的第一弯月面、第二弯月面分别进行数学建模，通过数学模型测量出第一弯月面的半径r₁、涂料槽中涂布液面与浸辊的接触点处的辊切线与竖直方向的夹角α、第二弯月面的半径r₂、以及第二弯月面与最小辊间隙之间的最短距离x_c；

（5）调用步骤（1）（2）（4）所得相关参数，并根据所建立的数学模型计算出背辊上的涂层厚度；

（6）判断步骤（5）所计算得到的涂层厚度是否符合预设厚度要求，如果不符合，重新执行步骤（2）至步骤（5），直至背辊上的涂层厚度符合预设厚度要求。

2.按照权利要求1所述的浸辊涂布涂层厚度在线检测方法，其特征在于：所述步骤（4）中第一弯月面的数学建模为：以涂布液水平面与浸辊辊面的交点为原点、以浸辊转速方向为x轴而建立坐标系；所述步骤（4）中第二弯月面的数学建模为：以同一垂直面内浸辊和背辊的圆心距所在直线为y轴、以y轴与浸辊辊面的交点为原点而建立坐标系。

3.通过建立上述两个坐标系，可直接测出第一弯月面的半径r₁、涂料槽中涂布液面与浸辊的接触点处的辊切线与竖直方向的夹角α、第二弯月面的半径r₂、以及第二弯月面与最小辊间隙之间的最短距离x_c。

4.按照权利要求2所述的浸辊涂布涂层厚度在线检测方法，其特征在于：步骤（5）中背辊上的涂层厚度h₂通过以下公式联立计算可得：

、

，

其中

；

上述各参数中：ρ为涂布液的流体密度，σ为涂布液的流体表面张力，p为涂布液的流体压力，n为涂布液的流变系数，k为涂布液的稠度系数，均通过步骤（1）由现有设备直接测出；R₁为浸辊半径，R₂为背辊半径，H₀为浸辊与背辊之间的最小辊间隙，u₁为浸辊线速度，u₂为背辊线速度，R₁、R₂为辊自身尺寸，H₀通过辊间隙调节机构调节设置后测出，u₁、u₂通过浸辊和背辊相应的驱动装置设置后测出；r₂为所述第二弯月面的半径，x_c为第二弯月面与最小辊间隙之间的最短距离，r₂和x_c均通过步骤（4）计算得出。

5.按照权利要求3所述的浸辊涂布涂层厚度在线检测方法，其特征在于：所述步骤（6）中如果步骤（5）计算出的涂层厚度不符合预设厚度，重新执行步骤（2）时，改变浸辊线速度u₁、背辊线速度u₂或浸辊与背辊之间的最小辊间隙H₀中的至少一项数值。

6.一种浸辊涂布涂层厚度在线检测平台，包括涂布装置和辊间隙调节机构，其特征在于：还包括视觉模块、厚度测量控制模块和数据采集模块；视觉模块用于拍摄所述涂布装置在运行过程中涂布液被浸辊从涂料槽中被带起所形成的第一弯月面以及涂布液被带经浸辊与背辊之间的辊间隙处所形成的第二弯月面；涂布装置分别与厚度测量控制模块和数据采集模块电连接，视觉模块与厚度测量控制模块电连接，厚度测量控制模块与数据采集模块电连接。