專利名稱：：光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于光學(xué)鍍膜實(shí)時(shí)監(jiān)控領(lǐng)域，特別是涉及一種對(duì)利用光學(xué)鍍膜蒸鍍工件表面膜厚進(jìn)行監(jiān)測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的膜厚計(jì)通常是模擬式的,沒有計(jì)算機(jī)處理功能,穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度很差，不適合連續(xù)多層鍍膜。不能滿足高精度鍍膜的要求。另外現(xiàn)有的膜厚計(jì)光軸調(diào)試非常復(fù)雜，要花費(fèi)用戶或調(diào)試人員大量的時(shí)間。此外，現(xiàn)有的膜厚計(jì)還具有下列缺陷1、光源發(fā)射部分通常采用的是鹵鉤燈泡，或是在鹵鉤燈泡后側(cè)置一平面或弧面反射鏡以便增強(qiáng)發(fā)射光線的亮度。由于鹵鎢燈本身發(fā)出的光線比較弱，而且光源在出射光孔方向發(fā)射的光線是散射光或經(jīng)過反射產(chǎn)生的平行光，加之出射光孔透過的光束很小，絕大部分光線投射到光源箱壁上白白浪費(fèi)，因此光能量的利用率低，而且出射的光線太弱，由此導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)的光信號(hào)弱，監(jiān)控識(shí)別難度大，效果差。2、光源燈直接與電源連接，電源電壓的波動(dòng)導(dǎo)致光源的亮度不穩(wěn)定，從而影響到光信號(hào)監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性，致使膜厚監(jiān)控效果差。3、光源箱內(nèi)散熱措施效果不好，燈泡長時(shí)間連續(xù)工作導(dǎo)致光源箱溫度過高，對(duì)供電電源阻抗增大，影響燈泡發(fā)光效果。4、采用的鹵鎢燈泡在使用壽命后期發(fā)光性能顯著降低，將直接影響到監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量，因此必須及時(shí)進(jìn)行更換，但靠人工操作記憶，不能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握控制更換時(shí)間，其可靠性差。5、用于調(diào)制光波的調(diào)制器通常采用運(yùn)算放大器1同步電機(jī)作為調(diào)制盤的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較差，由此造成調(diào)制光束的波長和頻率不均勻，影響并降低了光信號(hào)的監(jiān)測(cè)精度及監(jiān)測(cè)效果。其次，調(diào)制盤上的光孔多為圓形或扇形結(jié)構(gòu)，使調(diào)制后的光波為近似三角波曲線，其峰值經(jīng)過濾波處理以后產(chǎn)生高次諧波，使信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng),給信號(hào)的監(jiān)測(cè)帶來困難。6、聚光鏡箱中的聚光透鏡，其聚光位置是固定而不可調(diào)的，當(dāng)透過光線的隨著不同鍍膜機(jī)或者安裝位置的變化時(shí)，由于無法調(diào)整透鏡的焦距和倍率，而使投射到比較片上的光斑不均勻，不能全部投射到比較片上，由此造成光能損失，并導(dǎo)致光信號(hào)的衰減。7、當(dāng)發(fā)射的光束進(jìn)入反射鏡箱時(shí)，鏡箱中因結(jié)構(gòu)所致，使光束折反射路徑多，光程長，導(dǎo)致光學(xué)器件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。其次，由于光軸的出射、反射角度難于調(diào)整，不能適應(yīng)各種不同距離的光信號(hào)投射，因而對(duì)鍍膜機(jī)型的適用范圍小，且安裝位置也受到很大限制。同時(shí)，在使用過程中調(diào)整難度大，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低，而且難以快速準(zhǔn)確可靠地將發(fā)射光信號(hào)投射到鍍膜比較片上。8、在光學(xué)鍍膜監(jiān)控系統(tǒng)中，光信號(hào)的強(qiáng)弱，光電轉(zhuǎn)換的效率，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的靈敏度及準(zhǔn)確性起著非常重要的作用。而現(xiàn)有的技術(shù)中用于光電轉(zhuǎn)換裝置中的光接受傳感器件通常采用的是光電倍增管，該元件體積大、占用空間多，而且使用這種元件必須配套高壓電源，致使電路復(fù)雜，制作成本高。其次，傳感器接受光路中的聚焦透鏡多為固定安裝，使得透鏡聚焦點(diǎn)的投射距離無法調(diào)節(jié)，難以將光信號(hào)聚焦點(diǎn)精確的投到傳感器的接受面上，造成光電信號(hào)轉(zhuǎn)換效率低，容易產(chǎn)生信號(hào)衰減，由此影響整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)效果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有計(jì)算機(jī)監(jiān)控功能的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，提高膜厚測(cè)量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，滿足高精度鍍膜的要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，它包括投光裝置、分光器、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、信號(hào)處理單元和計(jì)算機(jī)，投光裝置直接與鍍膜機(jī)的光入射口連接或與分光器、反射鏡箱連接用于將投光裝置發(fā)出的光投射進(jìn)鍍膜機(jī)，鍍膜機(jī)的光出射口連接一光傳輸部件與分光器的光入射口連接，分光器的光出射口再與光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的光入射口連接，或者鍍膜機(jī)的出射光線通過反射鏡箱將光反射入光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的電信號(hào)輸出端通過信號(hào)處理單元與計(jì)算機(jī)相連接。所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置采用上置式上反射光路，投光裝置、分光器、反射鏡箱、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置組成入射/反射光路，各部件依次組裝后裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔的頂部，它是將入射光信號(hào)投射到鍍膜比較片上，并由此形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；再由光反射鏡將投射到鍍膜比較片上的光信號(hào)反射到與該鏡箱連接的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置上，形成一個(gè)將反射光信號(hào)輸出的光反射路徑。所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置也可采用下置式下反射光路，投光裝置安裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔的底部組成入射光路，它是將入射光束投射到鍍膜比較片上，并由此形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；分光器和與其連接的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置裝在鍍膜機(jī)蒸鍍箱體的底部，分光器通過光纜及光纜接頭與鍍膜機(jī)蒸鍍箱體光出射口連接，由此形成光反射路徑。所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置還可采用透射式光路，其光入射口與光出射口在鍍膜機(jī)蒸鍍箱體上下端對(duì)應(yīng)設(shè)置，投光裝置安裝在鍍膜機(jī)蒸鍍箱體的底部或頂部組成入射光路，它由光入射口將入射光束投射到鍍膜比較片上，并由此形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；分光器采用光纜并通過光纜接頭安裝在與發(fā)射光路對(duì)應(yīng)的鍍膜機(jī)蒸鍍箱體頂部或底部，并與光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置連接，用于接受投射到鍍膜比較片上的光透射信號(hào)，形成一個(gè)將發(fā)射光信號(hào)輸出的光透射路徑。所述的投光裝置由光源發(fā)射箱、調(diào)制器、聚光鏡筒組成，在光源發(fā)射箱內(nèi)設(shè)置有帶聚光燈罩的鹵鎢燈具，箱體一側(cè)通過支柱連接一帶定速電機(jī)的調(diào)制器，調(diào)制器的輸出光源端對(duì)應(yīng)連接有聚光鏡筒，鏡筒內(nèi)設(shè)有可以軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)的光學(xué)系統(tǒng)組件，聚光鏡筒的光束輸出端通過法蘭盤裝有定位連接件，所述鹵鎢燈具是由鹵鎢燈、帶有橢球面的聚光燈罩和燈座組成，聚光燈罩的聚光面朝向燈座的光通道，并與燈座扣裝相連，燈座的中心為具有光通道的中空腔，并與箱體前壁上設(shè)置的光源出射孔相通，燈座朝向光源的端面為一斜面，鹵鎢燈及燈罩斜置安裝在該斜面上，所述聚光燈罩的聚光光軸與光束出射孔的出射光軸之間的夾角a為1030°(根據(jù)橢球面曲率不同而不同)，所述調(diào)制器由調(diào)制器殼體、調(diào)制盤和定速電機(jī)組成，調(diào)制盤裝在殼體內(nèi)，定速電機(jī)裝在殼體外，其輸出軸與調(diào)制盤中心連接，調(diào)制盤的圓周均布矩形光孔，所述聚焦透鏡組件是由聚光透鏡、透鏡固定座、調(diào)節(jié)螺釘組成，所述聚光鏡筒的筒壁上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)聚焦透鏡組件軸向移動(dòng)的調(diào)節(jié)孔，聚光透鏡固裝在透鏡固定座上，其上安裝的調(diào)節(jié)螺釘伸出調(diào)節(jié)孔外。所述反射鏡箱具有一個(gè)帶有入射光通孔和出射光通孔的箱體，箱體內(nèi)與入射光通孔和出射光通孔的對(duì)應(yīng)處設(shè)置有一對(duì)光學(xué)面入射/反射鏡，與該入射/反射鏡相連接的是下端面為一斜面的鏡座，鏡座的頂部設(shè)有伸出鏡箱外的用于調(diào)整入射/反射鏡角度以及上下位置的調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件包括裝在箱體壁上的可調(diào)節(jié)上下位置的拉簧彈力調(diào)節(jié)件及用于調(diào)節(jié)角度的頂絲調(diào)節(jié)件，頂絲調(diào)節(jié)件與鏡座上端觸接。所述的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置由光學(xué)鏡箱和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱兩部分構(gòu)成，二者之間的結(jié)合部位通過緊固件連接，其中，光學(xué)鏡箱位于膜厚光信號(hào)傳輸部件的光束出射端，其內(nèi)設(shè)有可以軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)的聚焦透鏡組件，信號(hào)轉(zhuǎn)換箱內(nèi)設(shè)置有由支座支撐的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板，箱體上設(shè)有接線柱，支座的中心帶有與光學(xué)鏡箱連通的光信號(hào)通道孔，所述聚焦透鏡組件是由依次組裝的聚焦透鏡、透鏡固定座、調(diào)節(jié)螺釘組成，所述光學(xué)鏡箱的箱壁上對(duì)稱設(shè)有用于調(diào)節(jié)聚焦透鏡組件軸向移動(dòng)的長槽孔。所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)光接受傳感器件，用于接受光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；一個(gè)大倍率的I/V變換電路，用于將光電流信號(hào)變換為電壓信號(hào)；一個(gè)前置放大器，用于將I/V變換電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行初步放大。所述的分光器具有一個(gè)分光箱體，箱體兩側(cè)壁上開有光束入射孔和光束出射孔，與入射孔和出射孔對(duì)應(yīng)處裝有進(jìn)光狹縫盤和出光狹縫盤，中部裝有分光光柵，在進(jìn)光狹縫盤、出光狹縫盤和分光光柵上均裝有步進(jìn)電機(jī)，各步進(jìn)電機(jī)通過傳輸線分別與設(shè)置在箱體外部的控制電路連接，所述控制電路包括一個(gè)工控機(jī)，用于根據(jù)設(shè)定的分光器出光狹縫尺寸、進(jìn)光狹縫尺寸及采用的光譜范圍發(fā)出指令，并通過串口傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)；一個(gè)單片機(jī)，用于譯碼并分別對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出控制脈沖信號(hào)；三個(gè)驅(qū)動(dòng)器，分別用于帶動(dòng)進(jìn)光狹縫盤、出光狹縫盤和分光光柵的步進(jìn)電機(jī)，使之分別準(zhǔn)確地移動(dòng)到設(shè)定的位置。所述的信號(hào)處理單元由程控放大器、濾波器、交流放大器、絕對(duì)值整流電路、直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換卡依次連接組成，程控放大器的輸入端與光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端相連接，直流放大的信號(hào)連接到A/D轉(zhuǎn)換卡上，A/D轉(zhuǎn)換卡與計(jì)算機(jī)相連接，所述程控放大器還與單片機(jī)相連接，用于接受單片機(jī)發(fā)出的增益調(diào)節(jié)信號(hào)。本實(shí)用新型利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行膜厚監(jiān)控，提高了膜厚監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，滿足了高精度鍍膜的要求。通過與晶控的配合，完美的檢測(cè)光亮值的變化，并根據(jù)鍍膜材料的不同，自動(dòng)設(shè)置增益，達(dá)到最大的精度，并且可以控制晶控來設(shè)置精確的蒸發(fā)速率，并且根據(jù)鍍膜工藝的不同，設(shè)置不同的APC(壓強(qiáng)自動(dòng)控制器)，在鍍膜過程中能夠根據(jù)工藝的變化，在達(dá)到峰值點(diǎn)的時(shí)候?qū)崟r(shí)計(jì)算出本層鍍膜的實(shí)時(shí)折射率的變化，然后根據(jù)實(shí)時(shí)折射率的變化修正停止點(diǎn)的電壓，達(dá)到高精度的要求。本實(shí)用新型的光路可以簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)，普通安裝人員只需幾分鐘就可以完成光軸調(diào)試，并且可以在各種不同的鍍膜機(jī)中都可以使用，并且可以保證比較片上的光斑大小一致，它對(duì)于比較片系統(tǒng)的要求很低，可以適應(yīng)不同大小和數(shù)量的比較片控制系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過了通用性計(jì)算，只需更換不同焦距的透鏡和鏡筒就可以完成不同尺寸的鍍膜機(jī)的對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)的要求。在結(jié)構(gòu)方面，光路系統(tǒng)可以使用上反射、下反射或透射。并且根據(jù)鍍膜機(jī)的安裝尺寸的限制，可以使用統(tǒng)一的鏡箱，在安裝位置擁擠的時(shí)候，可以非常容易的完成安裝。使用帶自動(dòng)勻光投光器光纖傳導(dǎo)的時(shí)候，可以使安裝方法非常容易，并且能夠保證發(fā)射和接收的角度足夠小，保證了測(cè)試精度。結(jié)構(gòu)方面另一個(gè)典型的改進(jìn)是采用了高亮度燈杯傾斜放置的方法，可以消除鹵鉤燈燈絲的中心光暗的問題，釆用比較均勻的燈壁部分的反射光,可以顯著增大亮度。本實(shí)用新型電路方面使用了高增益低噪聲的器件，在電路的布局和噪聲的處理方面都進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)。光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置采用了圓筒式結(jié)構(gòu)，安裝和調(diào)試都非常容易，并且容易確定中心受光點(diǎn)，采用光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置前級(jí)放大和后級(jí)放大器分離的方法，可以達(dá)到更好的信號(hào)穩(wěn)定性和精度。本實(shí)用新型采用了高性能窄帶濾波器，可以有效的消除電子槍高強(qiáng)度亮光以及來自環(huán)境的噪聲信號(hào)。本實(shí)用新型的光調(diào)制器可以有效地避免50HZ和60hz的電路噪聲的干擾，使共模噪聲得到了抑制，信號(hào)的穩(wěn)定性顯著提高。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是投光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是光源電路示意圖；圖6是分光器結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是分光器電路示意圖；圖8是反射鏡箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8的俯視圖；圖IO是光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖10中的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路框圖；圖12是信號(hào)處理單元的電路框圖；圖13是程控放大器的電路框圖；圖14是二階濾波器的電路原理圖。具體實(shí)施方式參看圖1，圖中各標(biāo)號(hào)分別為光源發(fā)射箱1、調(diào)制器2、聚光鏡筒3、分光器4、反射鏡箱5、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置6、連接支架7、比較片換位機(jī)構(gòu)8、工作盤轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9、蒸鍍腔IO、轉(zhuǎn)盤架ll、比較片12、光學(xué)基件13、工件轉(zhuǎn)盤14、信號(hào)處理單元15、計(jì)算機(jī)16。圖1所示是本實(shí)用新型實(shí)施例1的總裝結(jié)構(gòu)示意圖，其膜厚監(jiān)控裝置采用的是上置式上反射光路，包括光源發(fā)射箱l、調(diào)制器2、聚光鏡筒3、分光器4、反射鏡箱5和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置6，各部件依次組裝后安裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔的頂部。在蒸鍍監(jiān)控過程中，由光源發(fā)射箱1射出的光束經(jīng)過調(diào)制器2的調(diào)制擴(kuò)頻，再由聚焦鏡筒3中聚焦透鏡304的準(zhǔn)直(參見圖4)，投射到反射鏡箱5中的入射光反射鏡508上(參見圖8)，并由此投射到比較片12上。由比較片12反射的膜厚光信號(hào)經(jīng)反射鏡箱5中的出射光反射鏡505的反射(參見圖8)，經(jīng)分光器4處理后，傳導(dǎo)進(jìn)入光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置6進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換處理，再將轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)經(jīng)電路系統(tǒng)處理后，即可提供給計(jì)算機(jī)迸行處理、監(jiān)控。圖中的比較片換位機(jī)構(gòu)8和工作盤轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9屬鍍膜機(jī)配套部件，為公知技術(shù)，其結(jié)構(gòu)不再贅述。參看圖2，是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的總裝結(jié)構(gòu)示意圖，監(jiān)控裝置采用下置式下反射光路，是由光源發(fā)射箱l、調(diào)制器2和聚光鏡筒3組成入射光路，各部件依次組裝后安裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔10的底部，它是將入射光束投射到鍍膜比較片12上，并由此形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；光反射路徑的光信號(hào)輸出是由分光器4和與其連接的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置6組成，分光器4通過光纜17及光纜接頭18安裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔12的底部。采用下置式光路，是將經(jīng)聚光鏡筒3準(zhǔn)直的光束直接投射到比較片12上，由比較片12膜厚反射的光信號(hào)直接投到分光器4上，其中間無須設(shè)置反射鏡箱，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，也縮短了傳導(dǎo)光程。參看圖3，是本實(shí)用新型的實(shí)施例3的總裝結(jié)構(gòu)示意圖，監(jiān)控裝置采用透射式光路，是由光源發(fā)射箱l、調(diào)制器2、聚光鏡筒3組成入射光路，各部件依次組裝后安裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔10的底部或頂部，它是將入射光束投射到鍍膜比較片12上，并由此形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；光透射路徑的光信號(hào)輸出是由分光器4和與其連接的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置6組成，分光器4采用光纜17并通過光纜接頭18安裝在與發(fā)射光路對(duì)應(yīng)的鍍膜機(jī)蒸鍍腔10頂部或底部，用于接受投射到鍍膜比較片12上的光反射信號(hào)，形成一個(gè)將發(fā)射光信號(hào)輸出的光透射路徑。采用透射方式采集膜厚光信號(hào)，可使傳導(dǎo)光程大大縮短，也可減少蒸鍍腔內(nèi)的環(huán)境雜光及電子槍的強(qiáng)光對(duì)膜厚光信號(hào)的干擾。參看圖4、圖5，光源發(fā)射箱101的前壁設(shè)有用于發(fā)射光束的光源出射孔109，內(nèi)部設(shè)置有光源燈102，該光源燈102采用能夠產(chǎn)生強(qiáng)光源高亮度的鹵鎢燈，鹵鎢燈上帶有橢球面的聚光燈罩，燈座107固裝在光源發(fā)射箱箱體101的前內(nèi)壁上，燈座107的中心部位為帶有光通道110的中空腔結(jié)構(gòu)，其朝向光源的端面為一斜面，鹵鴇燈及燈罩斜置安裝在該斜面上，使燈罩聚光的光軸與光束出射孔的出射光軸之間具有1030°的夾角，這樣可以避免因燈絲在出射光軸上成像而造成出射光束攜帶暗斑。鹵鉤燈位于橢球面聚光燈罩的后焦點(diǎn)上，鹵鴇燈發(fā)出的光線經(jīng)過聚光燈罩的反射，其光線全部會(huì)聚在發(fā)射焦點(diǎn)上，可使光源的光強(qiáng)和色溫達(dá)到最強(qiáng)狀態(tài)。由于鹵鎢燈為強(qiáng)光源高亮度燈，長時(shí)間連續(xù)工作會(huì)產(chǎn)生很高的熱量，當(dāng)溫度過高時(shí)則對(duì)電源產(chǎn)生阻抗，因而會(huì)造成電壓損失，降低發(fā)光亮度，影響發(fā)射光束的光強(qiáng)，本案在光源發(fā)射箱101的側(cè)壁分別對(duì)應(yīng)設(shè)置了進(jìn)風(fēng)口106和散熱出風(fēng)口103，并在進(jìn)風(fēng)口106的對(duì)應(yīng)處裝有風(fēng)機(jī)105,為使燈具各部散熱均勻，緩解風(fēng)機(jī)風(fēng)力的直吹，在與進(jìn)風(fēng)口106對(duì)應(yīng)的箱體內(nèi)設(shè)置了風(fēng)力緩沖擋板104，該擋板可與箱體側(cè)壁之間形成進(jìn)風(fēng)通道，并在燈座107的圓周壁上布設(shè)了多個(gè)散熱通氣孔108，能有效地避免光源燈過熱，保證發(fā)射光強(qiáng)及穩(wěn)定性。圖5是光源電路連接示意圖，光源是產(chǎn)生膜厚光信號(hào)的基礎(chǔ)，因此對(duì)產(chǎn)生光的電源質(zhì)量要求很高，如穩(wěn)定性要求電壓在1020秒波動(dòng)不大于士lmV，1小時(shí)內(nèi)的電壓波動(dòng)不大于士5mV;紋波電壓Vmis《lmV等等。因此，為滿足光源穩(wěn)定性的要求，在投光器的光源部分增設(shè)了高性能的電源恒定控制模塊。在圖中，該電路輸入電源的電壓為AC220V，通過電源輸入導(dǎo)線lll，經(jīng)DC電源模塊112及電流傳感器114，使燈電源輸出電壓為DC12V。光源燈102通過導(dǎo)線與電源恒定控制模塊112連接，電源模塊采用的是DC穩(wěn)壓電源集成模塊。另外，因光源燈102的使用壽命有限，即使降壓使用，也只有幾千小時(shí)，在使用壽命后期，其發(fā)光性能則大大降低，會(huì)導(dǎo)致膜厚監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)膜厚信號(hào)的錯(cuò)誤判斷而影響監(jiān)控效果。為了能夠準(zhǔn)確的掌握和控制光源燈的使用時(shí)間，及時(shí)更換光源燈102，以保持鍍膜監(jiān)控系統(tǒng)始終處于良好狀態(tài)，在光源燈102上加裝了工作計(jì)時(shí)器116，該計(jì)時(shí)器是由依次連接的電流傳感器114、計(jì)時(shí)器接口115和計(jì)時(shí)器116組成，其中電流傳感器114套裝在電源導(dǎo)線113上。當(dāng)電源燈102工作時(shí)，電流傳感器114輸出一定幅度的電壓信號(hào)，計(jì)時(shí)器116開始計(jì)時(shí)，并用數(shù)碼管顯示時(shí)間，計(jì)時(shí)器最大計(jì)時(shí)范圍為9999.9小時(shí)，能夠滿足光源燈102的工作計(jì)時(shí)要求，計(jì)時(shí)器116的面板上設(shè)有復(fù)位按扭，更換新光源燈后，可以將計(jì)時(shí)器的記錄時(shí)間調(diào)整歸O。調(diào)制器與光源發(fā)射箱之間裝有用于隔熱的支柱1U，用于避免光源發(fā)射箱產(chǎn)生的較高溫度對(duì)投射光束的影響。所述調(diào)制器包括調(diào)制器殼體201、調(diào)制盤202和定速電機(jī)203，調(diào)制盤202裝在殼體201內(nèi)，定速電機(jī)203裝在殼體201外，其輸出軸與調(diào)制盤202中心連接，調(diào)制盤202的圓周均布矩形光孔。調(diào)制盤202光孔采用矩形結(jié)構(gòu)，調(diào)制后的光波曲線呈近似正弦曲線，以增強(qiáng)信號(hào)峰值的對(duì)比度，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信號(hào)的高分辨率。安裝的定速電機(jī)具有勻速調(diào)制光波的作用，通過定速電機(jī)203，帶動(dòng)調(diào)制盤202始終保持勻速旋轉(zhuǎn)，可避免因調(diào)制盤202轉(zhuǎn)速波動(dòng)造成發(fā)射光信號(hào)頻率的異常變化，從而達(dá)到調(diào)制光波頻率均勻一致的最佳效果。與調(diào)制器的輸出光源孔204端，對(duì)應(yīng)連接有由鏡筒301a、301b組成的聚光鏡筒，兩鏡筒的結(jié)合部位通過緊固件連接，在鏡筒301b內(nèi)設(shè)有可以軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)的聚焦透鏡組件，并在鏡筒301b的筒壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置有調(diào)節(jié)孔305。聚焦透鏡組件是由聚焦透鏡304、透鏡固定座302和調(diào)節(jié)螺釘303組成，聚光透鏡304固裝在透鏡固定座302上，其上安裝的調(diào)節(jié)螺釘303伸出調(diào)節(jié)孔305外。聚光鏡筒301b的光束出射端通過法蘭盤306固裝有定位連接件307，通過定位連接件307可與鍍膜機(jī)蒸鍍腔的底板上的入射光孔連接并相通，可將出射光束投射到蒸鍍腔內(nèi)的鍍膜比較片上。也可通過定位連接件307與分光器4連接，通過分光器4經(jīng)反射鏡箱5(參見圖l)，將出射光束投射到蒸鍍腔內(nèi)的鍍膜比較片上。當(dāng)調(diào)制光譜帶范圍變化時(shí)，可以通過調(diào)整移動(dòng)聚光透鏡304的位置，使經(jīng)過聚焦的光斑全部投射在鍍膜比較片上，并使投射到比較片上的光亮度增強(qiáng)，從而可避免因聚焦光斑彌散面積過大造成的投光信號(hào)損失，使投射到比較片上的光斑大小始終保持在最佳狀態(tài)，并能提高投射光信號(hào)的均勻性和穩(wěn)定性，以此提高膜厚的監(jiān)測(cè)和控制效果。參看圖6，是分光器結(jié)構(gòu)示意圖，在上置式上反射光路中，分光器的安裝位置為前置式，在下置式下反射光路中，分光器的安裝位置為后置式。分光器包括箱體401、進(jìn)光狹縫盤402a、出光狹縫盤402b、步進(jìn)電機(jī)403、光柵組件404、箱體401兩側(cè)的箱壁上分別設(shè)有光信號(hào)入射孔405和光信號(hào)輸出孔406，兩孔對(duì)應(yīng)部位分別裝有進(jìn)光狹縫盤402a和出光狹縫盤402b，狹縫盤和分光光柵404的轉(zhuǎn)動(dòng)均由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于燈光源產(chǎn)生的光信號(hào)是全色譜光信號(hào)，波長范圍在380nm-1100nm，膜厚儀用來監(jiān)控鍍制的膜層厚度，需要針對(duì)膜層的單色光譜進(jìn)行監(jiān)控。單色儀的作用是接收比較片反射的全光譜光信號(hào)，進(jìn)入單色儀以后，通過單色儀分光光柵404的衍射產(chǎn)生單色光譜光信號(hào)送出到前置放大器。進(jìn)光狹縫盤402a、出光狹縫盤402b和分光光柵404這三個(gè)可調(diào)機(jī)構(gòu)是通過步進(jìn)電機(jī)403及步進(jìn)電機(jī)的控制電路完成自動(dòng)控制。首先根據(jù)需要鍍制的膜層參數(shù)對(duì)單色儀進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，設(shè)定單色儀的出光狹縫尺寸、進(jìn)光狹縫尺寸及采用的光譜是多少nm。參看圖7，步進(jìn)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器與單片機(jī)U連接，并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制。由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令通過RS232串口至單片機(jī)U，單片機(jī)U譯碼后分別對(duì)驅(qū)動(dòng)器1、驅(qū)動(dòng)器2、驅(qū)動(dòng)器3發(fā)出控制脈沖信號(hào)，由驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)各自的步進(jìn)電機(jī)，達(dá)到預(yù)定的位置停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)單色儀的自動(dòng)設(shè)置。參看圖8、圖9，是反射鏡箱結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的光軸反射鏡箱具有一個(gè)帶有入射光通孔509和出射光通孔504的箱體501，箱體501內(nèi)與入射光通孔509和出射光通孔504的對(duì)應(yīng)處設(shè)置有一對(duì)光學(xué)面入射/反射鏡，其中，光入射鏡508用于將由鏡箱外部投光器射入的光信號(hào)反射到鍍膜比較片上，形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；光反射鏡505用于將投射到鍍膜比較片上的光信號(hào)反射到鏡箱外部的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置上，形成一個(gè)將反射光信號(hào)輸出的光反射路徑。與光入射鏡508連接的是鏡座507、與光反射鏡505連接的鏡座是506，兩鏡座下端面均為一斜面，入射/反射鏡分別固裝在該斜面上，鏡座506、507的頂部伸出鏡箱外設(shè)有用于調(diào)整入射/反射鏡角度以及上下位置的調(diào)節(jié)組件，該組件包括裝在箱體壁上的可調(diào)節(jié)上下位置的拉簧彈力調(diào)節(jié)件503及三個(gè)用于調(diào)節(jié)角度的頂絲調(diào)節(jié)件502，鏡座506、507分別通過拉簧彈力調(diào)節(jié)件503可實(shí)現(xiàn)鏡座上下位置的調(diào)節(jié)，頂絲調(diào)節(jié)件502通過緊固件與箱體501的上壁連接，下端頂緊在鏡座的上端面上，借助頂絲調(diào)節(jié)件502三點(diǎn)定面的作用，能夠方便地調(diào)整入射/反射鏡的角度。設(shè)置的調(diào)節(jié)組件不僅能夠滿足調(diào)整反射鏡的上下位置和角度的要求，并由此可將入射光信號(hào)準(zhǔn)確地投射在鍍膜比較片上，同時(shí)將經(jīng)鍍膜比較片反射的膜厚光信號(hào)準(zhǔn)確地反射到光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置上，從而為監(jiān)控鍍膜的膜厚提供準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)光信號(hào)。參看圖10，是光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖。光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置是由光學(xué)鏡箱601和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱609兩部分構(gòu)成，信號(hào)轉(zhuǎn)換箱609通過緊固件與光學(xué)鏡箱601的光束出射端連接，光學(xué)鏡箱601固裝在膜厚光信號(hào)傳輸部件的光束出射端，鏡箱內(nèi)設(shè)置有可以軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)的聚焦透鏡組件，該組件包括依次組裝的透鏡座602、聚焦透鏡604和調(diào)節(jié)螺釘603。在光學(xué)鏡箱601的箱壁上對(duì)應(yīng)設(shè)有用于調(diào)節(jié)聚焦透鏡組件的長槽孔612。當(dāng)入射光波帶寬需要變化時(shí)，由聚焦透鏡604將由光信號(hào)傳輸部件分離出來的平行光進(jìn)行聚焦，焦點(diǎn)彌散斑的大小可根據(jù)光接受傳感器件605的光接受面確定，這樣可使投射光線的聚焦點(diǎn)始終在傳感器的受光面上。信號(hào)轉(zhuǎn)換箱609內(nèi)設(shè)置有用于光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的電路板606、電路板支座607和支座壓套608，支座的中心帶有與光學(xué)鏡箱601連通的光信號(hào)通道孔，通道孔壁上可涂抹吸光表層，以避免產(chǎn)生雜光影響光信號(hào)的質(zhì)量。結(jié)合圖IO，參看圖ll，是光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的電路框圖，圖中，光電轉(zhuǎn)換電路板606上的電路包括用于接受光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光接受傳感器件605，將交流電信號(hào)變換為直流電信號(hào)的大倍率的I/V變換電路613，將I/V變換電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行初步放大的前置放大器614，各元器件均裝在電路板上，并通過箱體上的接線柱610、611，將信號(hào)傳輸線與信號(hào)轉(zhuǎn)換箱體609外部的信號(hào)處理系統(tǒng)連接。為提高膜厚信號(hào)的轉(zhuǎn)換效率，裝在電路板606上的光接受傳感器件605采用的是高靈敏度、能夠適應(yīng)不同寬波長范圍的硅光二極管。由于光源發(fā)出的光束經(jīng)過長距離的傳導(dǎo)和鍍膜的反射，發(fā)射到傳感器上的光信號(hào)非常微弱，經(jīng)傳感器上產(chǎn)生的電流僅能達(dá)到pAnA數(shù)量級(jí)，采用通常的串聯(lián)電阻獲取電壓的方法根本無法測(cè)到信號(hào)變化。因此，本案的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路是在光接受傳感器件605的信號(hào)輸出端連接了一個(gè)大倍率的I/V變換電路613，可使100pA的輸入電流對(duì)應(yīng)20mV的輸出電壓。同時(shí)，在I/V變換電路輸出端連接了一個(gè)前置放大器614，可對(duì)I/V變換電路輸出的信號(hào)電壓進(jìn)行初步放大，前置放大器采用精密運(yùn)放的反相放大器，可增益50倍左右。這樣，對(duì)應(yīng)于100pA的光電流，使光電轉(zhuǎn)換器的輸出電壓可達(dá)到1500mV，從而為信號(hào)的后續(xù)處理創(chuàng)造有利條件。采用這種電路設(shè)計(jì)，可以直接使用普通直流電源，不但安全可靠性強(qiáng)，而且可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本。如圖12所示，是信號(hào)處理單元的電路框圖。在光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置中的光電轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行前置后，再經(jīng)信號(hào)處理單元處理后輸入計(jì)算機(jī)。如圖12所示，信號(hào)處理單元由程控放大器、濾波器、交流放大器、絕對(duì)值整流電路、直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換卡依次連接組成，程控放大器的輸入端與光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端相連接，A/D轉(zhuǎn)換卡的輸出端與計(jì)算機(jī)相連接。所述程控放大器還與單片機(jī)U相連接，用于接受單片機(jī)U發(fā)出的增益調(diào)節(jié)信號(hào)。由于被檢測(cè)的弱信號(hào)幅值是會(huì)發(fā)生變化的。根據(jù)鍍膜的要求，有時(shí)需要對(duì)單色儀輸出波長進(jìn)行選擇，光電二極管對(duì)應(yīng)不同的波長有不同的轉(zhuǎn)換效率，光電二極管輸出的電流也隨之發(fā)生變化，這就要求對(duì)放大器的放大倍率進(jìn)行調(diào)整。程控放大器由單片機(jī)U控制的兩位數(shù)字電位器1、數(shù)字電位器2和兩級(jí)運(yùn)算放大器l、運(yùn)算放大器2組成，如圖13所示，它是利用計(jì)算機(jī)來自動(dòng)調(diào)整放大器的放大倍率。這種調(diào)整方法是通過主控計(jì)算機(jī)與單片機(jī)U之間的通訊協(xié)議，調(diào)用單片機(jī)U內(nèi)部的程序來設(shè)置數(shù)字電位器，通過改變數(shù)字電位器值達(dá)到調(diào)整運(yùn)算放大器的放大倍率的目的。鍍膜系統(tǒng)的噪聲主要來源于兩個(gè)方面1.光源帶來的噪聲鍍膜中電子槍打開后產(chǎn)生的光干擾，干擾頻率是隨機(jī)的且光亮度很高。2.電路本身產(chǎn)生的噪聲這種噪聲不是由電路制作方法或外部的電磁場(chǎng)等干擾帶來的噪聲，而是運(yùn)算放大器和電阻等器件內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲，這種噪聲從本質(zhì)的意義上講稱為固有噪聲，并且在任何頻率上都均勻分布，這個(gè)特性成為白噪聲。為此，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。本實(shí)用新型中濾波器采用八階帶通濾波器。圖14所示的是一個(gè)MAX274二階濾波單元，八階濾波器是由4個(gè)二階濾波單元組合而成。按設(shè)計(jì)要求，對(duì)八階濾波器的中心頻率Fc、通頻帶頂寬Fbw、通帶底寬Fsw、帶內(nèi)波動(dòng)Amax、帶外衰減Amin等參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)計(jì)，輸入設(shè)計(jì)參數(shù)后得到每一個(gè)二階濾波單元的中心頻率、Q值，以及每個(gè)二階濾波單元外圍元件Rl、R2、R3、R4的阻值。帶通濾波器用來選擇調(diào)制器的調(diào)制頻率，濾除雜光以及電路產(chǎn)生的干擾。由于調(diào)制器采用同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，頻率很穩(wěn)，所以可以把這級(jí)濾波器的帶寬設(shè)計(jì)的得很窄，對(duì)調(diào)制器調(diào)制頻率以外的無用信號(hào)產(chǎn)生很大抑制，從而得到比較干凈的有用信號(hào)。在傳統(tǒng)的膜厚儀電路中使用了二階濾波器和鎖相環(huán)電路來處理電路噪聲和頻率誤差，但在噪聲處理能力上還是不足，影響輸出信號(hào)的穩(wěn)定性。通過八階濾波器可以實(shí)現(xiàn)很窄的頻帶寬度、平坦的帶內(nèi)波動(dòng)、極大的帶外衰減，從而最有效地抑制噪聲。絕對(duì)值整流電路是由運(yùn)放構(gòu)成的精密絕對(duì)值電路，使輸入的交流信號(hào)完整地變換為脈動(dòng)直流信號(hào)，完成交流到直流的轉(zhuǎn)換工作。直流放大器把絕對(duì)值電路輸出的直流信號(hào)進(jìn)一步放大，以滿足A/D轉(zhuǎn)換卡所需要的直流電平信號(hào)。利用本實(shí)用新型進(jìn)行光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)測(cè)的方法包括以下步驟1、首先根據(jù)如TFCalc和EssentialMacleod軟件的設(shè)計(jì)文件導(dǎo)入到光學(xué)膜厚控制器的計(jì)算機(jī)中，形成準(zhǔn)備鍍膜的工藝文件；2、在鍍膜機(jī)的真空系統(tǒng)準(zhǔn)備完成以后，可以開始鍍膜的時(shí)候，用戶開始執(zhí)行蒸鍍操作(在控制計(jì)算機(jī)中點(diǎn)擊執(zhí)行工藝)；3、開始蒸鍍之前,計(jì)算機(jī)根據(jù)工藝要求，通過串行口控制單片機(jī)系統(tǒng)(如需要轉(zhuǎn)換到監(jiān)控波長600nm,則發(fā)送給串口命令串ml00600(十六進(jìn)制Od)，則單片機(jī)系統(tǒng)在接受到命令以后開始發(fā)送轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，然后旋轉(zhuǎn)到指定的監(jiān)控波長)，設(shè)置監(jiān)控波長值和濾光片(用于過濾二次光)；4、計(jì)算機(jī)通過計(jì)算機(jī)A/D采集卡采集放大電路放大的電壓變化信號(hào)(對(duì)應(yīng)的光亮值變化信號(hào))，并轉(zhuǎn)換為反射率，根據(jù)當(dāng)前層鍍膜材料的不同，設(shè)置不同的增益(發(fā)送串口命令給單片機(jī)U,如增益為30，則發(fā)送串口命令m230(十六進(jìn)制Od),單片機(jī)U在檢測(cè)到該命令以后,發(fā)送命令給數(shù)字電位器,并且調(diào)節(jié)數(shù)字電位器的阻值，電路根據(jù)阻值變化轉(zhuǎn)換為增益變化；5、發(fā)送轉(zhuǎn)換坩鍋命令給坩鍋控制器，旋轉(zhuǎn)坩鍋.到指定工藝位置,控制左右兩套坩鍋，每套坩鍋有若干個(gè)坩鍋組成，每個(gè)坩鍋放置不同的膜料，計(jì)算機(jī)通過IO端口發(fā)送BCD碼進(jìn)行坩鍋切換;<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>舉例說明坩<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>6、通過IO端口輸出脈沖信號(hào)，控制鍍膜機(jī)電子槍打開，通過另外一個(gè)IO端口打開束流，開始預(yù)熔作業(yè);根據(jù)用戶在膜厚計(jì)中設(shè)定的的5段預(yù)熔工藝，計(jì)算機(jī)通過D/A轉(zhuǎn)換輸出電子槍的束流值，開始預(yù)定的自動(dòng)預(yù)熔工藝；7、在預(yù)熔完成以后，將電子槍控制權(quán)交給晶控進(jìn)行束流控制，通知電路切換繼電器將控制信號(hào)切換到晶控,晶控將根據(jù)膜厚計(jì)通過串口發(fā)送的速率控制命令進(jìn)行蒸發(fā)速率控制；(通過RS232串行口發(fā)送串口命令，根據(jù)晶控的不同，串口命令也不相同)；8、在膜厚計(jì)發(fā)送開始鍍膜信號(hào)，檢測(cè)到打開擋板的信號(hào)的時(shí)候開始，膜厚計(jì)開始根據(jù)A/D采集卡，檢測(cè)光亮值的變化，并將實(shí)時(shí)曲線顯示在屏幕上；9、計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)光亮值的變化,進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)計(jì)算到蒸鍍進(jìn)行到峰值點(diǎn)的時(shí)候，自動(dòng)計(jì)算出實(shí)時(shí)折射率，并且自動(dòng)修正停止點(diǎn)光亮值,并且自動(dòng)修正理論曲線；10、蒸鍍繼續(xù)進(jìn)行,根據(jù)提前設(shè)置好的蒸鍍工藝,A/D采集卡接收到預(yù)先計(jì)算的停止點(diǎn)電壓的時(shí)候，計(jì)算機(jī)發(fā)送關(guān)擋板命令，并且通知通過串口發(fā)送命令控制晶控，停止該層的蒸鍍；11、該層停止，根據(jù)工藝蒸鍍狀態(tài)要求,是否自動(dòng)開始進(jìn)行下一層的蒸鍍，如果是auto開始,那么就開始蒸鍍繼續(xù)發(fā)送蒸鍍命令開始鍍制下一層，重復(fù)310的操作,直到所有工藝停止。權(quán)利要求1、一種光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于，它包括投光裝置、分光器、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、信號(hào)處理單元和計(jì)算機(jī)，投光裝置直接與鍍膜機(jī)的光入射口連接或與分光器、反射鏡箱連接用于將投光裝置發(fā)出的光投射進(jìn)鍍膜機(jī)，鍍膜機(jī)的光出射口連接一光傳輸部件與分光器的光入射口連接，分光器的光出射口再與光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的光入射口連接，或者鍍膜機(jī)的出射光線通過反射鏡箱將光反射入光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的電信號(hào)輸出端通過信號(hào)處理單元與計(jì)算機(jī)相連接。2、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的膜厚監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)采用上置式上反射光路，投光裝置、分光器、反射鏡箱、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置組成入射/反射光路，各部件依次組裝后裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔的頂部，它是將入射光信號(hào)投射到鍍膜比較片上，并由此形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；再由光反射鏡將投射到鍍膜比較片上的光信號(hào)反射到與該鏡箱連接的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置上，形成一個(gè)將反射光信號(hào)輸出的光反射路徑。3、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的膜厚監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)采用下置式下反射光路，投光裝置安裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔的底部組成入射光路，它是將入射光束投射到鍍膜比較片上，并由此形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；分光器和與其連接的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔的底部，分光器通過光纜及光纜接頭與鍍膜機(jī)蒸鍍腔光出射口連接，由此形成光反射路徑。4、如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的膜厚監(jiān)測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)采用透射式光路，其光入射口與光出射口在鍍膜機(jī)蒸鍍腔上下端對(duì)應(yīng)設(shè)置，投光裝置安裝在鍍膜機(jī)蒸鍍腔的底部或頂部組成入射光路，它由光入射口將入射光束投射到鍍膜比較片上，并由此形成發(fā)射光信號(hào)的光發(fā)射路徑；分光器釆用光纜并通過光纜接頭安裝在與發(fā)射光路對(duì)應(yīng)的鍍膜機(jī)蒸鍍腔頂部或底部，并與光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置連接，用于接受投射到鍍膜比較片上的光透射信號(hào)，形成一個(gè)將發(fā)射光信號(hào)輸出的光透射路徑。5、如權(quán)利要求1、2、3或4所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的投光裝置由光源發(fā)射箱、調(diào)制器、聚光鏡筒組成，在光源發(fā)射箱內(nèi)設(shè)置有帶聚光燈罩的鹵鎢燈具，箱體一側(cè)通過支柱連接一帶定速電機(jī)的調(diào)制器，調(diào)制器的輸出光源端對(duì)應(yīng)連接有聚光鏡筒，鏡筒內(nèi)設(shè)有可以軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)的聚焦透鏡組件，聚光鏡筒的光束輸出端通過法蘭盤裝有定位連接件，所述卣鎢燈具是由鹵鎢燈、帶有橢球面的聚光燈罩和燈座組成，聚光燈罩的聚光面朝向燈座的光通道，并與燈座扣裝相連，燈座的中心為具有光通道的中空腔，并與箱體前壁上設(shè)置的光源出射孔相通，燈座朝向光源的端面為一斜面，鹵鎢燈及燈罩斜置安裝在該斜面上，所述聚光燈罩的聚光光軸與光束出射孔的出射光軸之間的夾角a為1030°，所述調(diào)制器由調(diào)制器殼體、調(diào)制盤和定速電機(jī)組成，調(diào)制盤裝在殼體內(nèi)，定速電機(jī)裝在殼體外，其輸出軸與調(diào)制盤中心連接，調(diào)制盤的圓周均布矩形光孔，所述聚焦透鏡組件是由聚光透鏡、透鏡固定座、調(diào)節(jié)螺釘組成，所述聚光鏡筒的筒壁上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)聚焦透鏡組件軸向移動(dòng)的調(diào)節(jié)孔，聚光透鏡固裝在透鏡固定座上，其上安裝的調(diào)節(jié)螺釘伸出調(diào)節(jié)孔外。6、如權(quán)利要求1、2、3或4所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于所述的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置由光學(xué)鏡箱和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱兩部分構(gòu)成，二者之間的結(jié)合部位通過緊固件連接，其中，光學(xué)鏡箱位于膜厚光信號(hào)傳輸部件的光束出射端，其內(nèi)設(shè)有可以軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)的聚焦透鏡組件，信號(hào)轉(zhuǎn)換箱內(nèi)設(shè)置有由支座支撐的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板，箱體上設(shè)有接線柱，支座的中心帶有與光學(xué)鏡箱連通的光信號(hào)通道孔，所述聚焦透鏡組件是由依次組裝的聚焦透鏡、透鏡固定座、調(diào)節(jié)螺釘組成，所述光學(xué)鏡箱的箱壁上對(duì)稱設(shè)有用于調(diào)節(jié)聚焦透鏡組件軸向移動(dòng)的長槽孔。7、如權(quán)利要求6所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)光接受傳感器件，用于接受光信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；一個(gè)大倍率的I/V變換電路，用于將交流電信號(hào)變換為直流電信號(hào)；一個(gè)前置放大器，用于將I/V變換電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行初步放大。8、如權(quán)利要求l、2、3或4所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于所述反射鏡箱具有一個(gè)帶有入射光通孔和出射光通孔的箱體，箱體內(nèi)與入射光通孔和出射光通孔的對(duì)應(yīng)處設(shè)置有一對(duì)光學(xué)面入射/反射鏡，與該入射/反射鏡相連接的是下端面為一斜面的鏡座，鏡座的頂部設(shè)有伸出鏡箱外的用于調(diào)整入射/反射鏡角度以及上下位置的調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件包括裝在箱體壁上的可調(diào)節(jié)上下位置的拉簧彈力調(diào)節(jié)件及用于調(diào)節(jié)角度的頂絲調(diào)節(jié)件，頂絲調(diào)節(jié)件與鏡座上端觸接。9、如權(quán)利要求1、2、3或4所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于，所述的分光器具有一個(gè)分光箱體，箱體兩側(cè)壁上開有光束入射孔和光束出射孔，與入射孔和出射孔對(duì)應(yīng)處裝有進(jìn)光狹縫盤和出光狹縫盤，中部裝有分光光柵，在進(jìn)光狹縫盤、出光狹縫盤和分光光柵上均裝有步進(jìn)電機(jī)，各步進(jìn)電機(jī)通過傳輸線分別與設(shè)置在箱體外部的控制電路連接，所述控制電路包括-一個(gè)工控機(jī)，用于根據(jù)設(shè)定的分光器出光狹縫尺寸、進(jìn)光狹縫尺寸及釆用的光譜范圍發(fā)出指令，并通過串口傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)；一個(gè)單片機(jī)，用于譯碼并分別對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出控制脈沖信號(hào)；三個(gè)驅(qū)動(dòng)器，分別用于帶動(dòng)進(jìn)光狹縫盤、出光狹縫盤和分光光柵的步進(jìn)電機(jī)，使之分別準(zhǔn)確地移動(dòng)到設(shè)定的位置。10、根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其特征在于所述的信號(hào)處理單元由程控放大器、濾波器、交流放大器、絕對(duì)值整流電路、直流放大器、A/D轉(zhuǎn)換卡依次連接組成，程控放大器的輸入端與光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的輸出端相連接，A/D轉(zhuǎn)換卡的輸出端與計(jì)算機(jī)相連接，所述程控放大器還與單片機(jī)相連接，用于接受單片機(jī)發(fā)出的增益調(diào)節(jié)信號(hào)。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)鍍膜膜厚監(jiān)控裝置，其投光裝置直接與鍍膜機(jī)的光入射口連接或與分光器、反射鏡箱連接用于將投光裝置發(fā)出的光投射進(jìn)鍍膜機(jī)，鍍膜機(jī)的光出射口連接一光傳輸部件與分光器的光入射口連接，分光器的光出射口再與光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的光入射口連接，或者鍍膜機(jī)的出射光線通過反射鏡箱將光反射入光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，光電信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的電信號(hào)輸出端通過信號(hào)處理單元與計(jì)算機(jī)相連接。本實(shí)用新型提高了膜厚監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，滿足了高精度鍍膜的要求。文檔編號(hào)G01B11/06GK201015002SQ20072008936公開日2008年1月30日申請(qǐng)日期2007年2月1日優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日發(fā)明者黨亞軍,蘭張,楊育興,菊池和夫,趙升林申請(qǐng)人:河南中光學(xué)集團(tuán)有限公司