薄膜宽度测控技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

目的：

薄膜宽度是薄膜生产过程中的一项重要的技术指标,必须对其进行测量和监控,才能保证成品的合格率.直接关乎薄膜的生产质量。薄膜宽度测控技术的研究目的是使生产出的塑料薄模宽度一致并符合预先设置的宽度而且要能保证生产过程中所要求的精度。

2. 国内外研究现状分析

国外研究情况：

国外测宽技术普遍较为发达，在薄膜宽度测控领域一般采用线阵ccd在线检测吹膜过程的薄膜宽度，比较著名的测宽仪有加拿大kelk的accuband、东芝公司的acw73203、全欧电子组织（eesi）的cd2001等。在各类测宽领域中有广泛的应用。薄膜宽度测量系统主要由发射器、接收器、线阵ccd和工控机等组成。发射器形成平行光幕，接收器实现激光接收。由于薄膜的遮光，激光将在未被阴影遮盖的线阵ccd光敏面上成像，光敏区在光的作用下产生电荷存储于光敏mos电容势阱中。当转移脉冲到来时，线阵光敏阵列势阱中的信号电荷并行转移到线阵ccd移位寄存器中，在时钟脉冲的作用下一个像元接一个像元被移出器件。势阱的光电荷在驱动脉冲的作用下成为脉冲信号输出,数据采集卡通过对ccd采集的图像信号进行增益、隔离、放大、滤波以及a/d转换后，将图像信号转化为数字信号，数值信号送至工控机，工控机完成有关比对、反馈报警等，通过工控机将反馈的信息对薄膜宽度进行在线控制与测量，从而达到实时控制精度，实现闭环控制，经论证取得了较好的测量效果,生产现场精度优与0.050mm,实验室精度优与0.040mm.，所以工业生产效率高，生产出的薄膜质量优良[3]。

国内研究情况：

3. 研究的基本内容与计划

方案比较：

方案一：采用线阵ccd在线检测吹膜过程的薄膜宽度，通过提高吹膜机的精度并在线检测整个挤出过程的薄膜宽度来保证塑料薄膜的精度，提高塑料薄膜产品的质量。根据反射式红外光电传感器感应到的距离控制继电器切换充气与不充气的状态。利用ccd线阵在线检测可以实时控制精度，实现闭环控制。但线阵ccd测宽仪硬件要求高，造价较高，不适合工厂整套设备的更新，而且一般对于我国薄膜工业生产精度要求不用如此之高。

方案二：采用单个反射式红外光电头控制方式，红外线传感器检测宽度变化的装置，将传感器架在薄膜外侧，自动检测薄膜大小。由于是采用非接触方式检测薄膜大小所以常年工作不易损坏，且内置气流调节阀，使安装、操作简单。然而由于单个光电头的设计对于复杂多变的工业现场，易受薄膜抖动的变化影响，特别是薄膜精度以及稳定性难以得到保障。

4. 研究创新点

在原有的单个反射式红外线光电头的基础上再加上一个光电头，设置了成两个光电头直线相向排列，从而可以消除误差，抗扰动性强，更加具有精确度，造价低，结构简单，安装方便。并且设有节流阀，通过对节流阀的调节，可减小充气前后薄膜尺寸的波动，从而保证薄膜宽度始终如一。