[发明专利]一种激光强度可调的纸张涂布定量传感器及其控制方法

说明书

本发明涉及一种激光强度可调的纸张涂布定量传感器，其特征在于：上部器件（1）的下表面开有上开孔（1a），下部器件（2）的上表面开有下开孔（2a），上开孔（1a）与下开孔（2a）位置上下对齐且涂布测量纸张（3）位于上开孔（1a）与下开孔（2a）之间；能够针对不同测量纸种、不同涂料种类、不同涂层厚度以及激光能量散射、衰减时，根据检测精度、生产需求，及时通过对激光能量发射功率、光学镜片组的焦距、以及上开孔和下开孔的孔径动态调整激光发射强度，同时采用激光作为穿透检测纸张的射线能量，解决了传统定量传感器随纸张克重增加和放射源能量衰减带来的灵敏度降低、测量精度降低的问题，并且提高了检测精度。

技术领域

本发明涉及一种传感装置及其控制方法，具体涉及一种激光强度可调的纸张涂布定量传感器及其控制方法。

背景技术

在热敏原纸、热敏膜生产过程中，现有技术中尚未出现有技术成熟、结果准确的定量传感器对纸张的涂布或涂料量进行测量，使用传统的纸张涂布定量传感器精度低、结果不准确，测量得到的涂布量往往远低于原纸定量，进而不能精确反应工艺稳定程度、生产成本无法及时准确掌控，因此亟需对高定量纸板进行定量、精确地测量。

而采用纸板定量精确测量则同时涉及到量程自动识别、扫描架机械间隙补偿和断纸预警等问题，需要将多个传感器测量数据或单个传感器多次输出数据进行综合分析处理。数据融合技术可以充分发挥多传感器或多数据协同作用，在提高某些参数测量精度及或对某些目标预警具有独特优势。纸张定量精确测量通常采用 β 射线穿透纸张，纸张涂布量越高对射线吸收能力越强，穿透纸张后的射线能量衰减越多且符合贝尔定律，利用电离室检测射线能量并转换成电压信号，经过计算得到纸张涂布定量数据。从射线发出机构即快门机构发出的 β 射线穿透纸张后进入电离室，引起电离室内惰性气体电离，不同涂布量的纸张对射线能量的吸收程度不同，穿透纸张后进入电离室的射线能量也不同，经过电离室转换成的电压信号也不同。

然而，现有技术中纸板定量精确测量还存在以下缺陷：1）定量传感器中快门机构的开孔是固定不变的，放射源选定后，从快门机构发射的 β 射线的强度无法变化；2）另一方面，所有放射源均有半衰期，随着使用时间的增加，放射源发射的能量也逐步衰减。这样一方面会导致在生产过程中，当纸张涂布量增大时，穿透纸张后的射线能量越来越弱；另一方面随着定量传感器使用年限的增加，即使纸张涂布量不变，由于放射源能量的衰减，穿透纸张后的射线能量也会越来越弱。这两种情况都会造成定量传感器灵敏度降低，检测精度变差。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种激光强度可调的纸张涂布定量传感器及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种激光强度可调的纸张涂布定量传感器，其特征在于：包括上部器件、下部器件和设置在上部器件与下部器件之间的涂布测量纸张，上部器件的下表面开有上开孔，下部器件的上表面开有下开孔，上开孔与下开孔位置上下对齐且涂布测量纸张位于上开孔与下开孔之间；

在所述上部器件内部设置有用于提供激光能量的泵浦源，泵浦源发出的激光能量经连接通道被发送至光学谐振腔中，最后再通过发射装置将激光能量透过设置于上开孔位置的光学镜片组从上开孔射出，在所述上部器件内部还设置有能够调节泵浦源发出的激光能量的功率、以及能够调节光学镜片组的光学参数的的控制模组；

在所述下部器件内部下开孔位置设置有用于接收激光能量的前置放大电路接收器，前置放大电路接收器将接受到的激光能量从第一输入接口和第二输入接口被传输至放大电路中，最后再通过放大电路的输出接口将激光能量传输进入FPGA信号电路中，FPGA信号电路再将收集到的电压输出信号发送至外部控制器。

进一步地，所述发射装置上还设置有对齐指示灯，上部器件和下部器件通过对齐指示灯和前置放大电路接收器之间的信号传输实现对齐。