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专利名称：一种孔隙方向一致产品的孔隙率检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学检测领域，尤其涉及一种孔隙方向一致产品的孔隙率 才企测系统。
背景技术：
目前检测蜂窝陶瓷、蜂窝金属、蜂窝塑料等孔隙方向一致产品的孔隙率的 方法为光源目测法，以可作为机动车尾气净化催化剂的载体的蜂窝陶瓷为,， 为防止在向蜂窝陶瓷载体涂覆附载有催化剂的大比表面积的浆液时，出现浆液
堵塞蜂窝孔隙的现象，涂覆后先用高压气枪沿蜂窝陶瓷孔隙方向吹气1-3分 钟，然后对着光源由人眼观察孔隙堵塞情况，进而判断经过涂覆的产品是否合 格，这种孔隙率检测方式过分依赖于人力，在批量生产检测时容易受到检测人 员的主观因素影响以致影响检测精确度。

实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种孔隙方向一致产品的孔隙率检测系统，旨 在解决目前的检测方式容易受到检测人员的主观因素影响以致影响检测精确度 的问题。
本实用新型是这样实现的， 一种孔隙方向一致产品的孔隙率检测系统，包
括
向待测物体提供平行光线的平行光发射装置；
感测经过待测物体透射的所述平行光发射装置发出的平行光光强，并根据 感测到的光强产生电信号的光电转换装置；以及
根据所述光电转换装置产生的电信号与标准样品的基准电信号的大小关
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本实用新型中，用平行光发射装置发出平行光分别照射孔隙率为100%的 标准样品和待检测物体，并将经过标准样品和待4企测物体透射的光分别进行光 电转换得到各自对应的电信号，如电流信号，由检测结果输出装置比较标准样 品和待检测物体对应的电信号的大小关系，从而判断待检测物体的孔隙率是否 合格，检测原理简单，操作方便快速，检测结果精确可靠，可适用于工业化的 批量生产检测。


图1是本实用新型实施例提供的孔隙方向一致产品的孔隙率检测系统的结 构原理图2是本实用新型实施例提供的平行光发射装置的结构原理图3是本实用新型实施例提供的光电转换装置的结构原理图4是本实用新型实施例提供的检测结果输出装置的结构原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图 及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例中，用平行光分别照射孔隙率为100%的标准样品和待 检测物体，并将经过标准样品和待检测物体透射的光分别进行光电转换得到各 自对应的电信号，如电流信号，比较标准样品和待检测物体对应的电信号的大 小关系，从而判断待检测物体的孔隙率是否合格。 ，
图1示出了本实用新型实施例提供的孔隙方向一致产品孔隙率检测系统的 结构原理，为了便于描述，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。请参照 图1，该检测系统包括平行光发射装置11、光电转换装置12和检测结果输出装
置13，检测时待检测物体A置于平行光发射装置11与光电转换装置12之间， 且待检测物体A的孔隙方向与平行光发射装置11发出的平行光的方向一致， 平行光经过待;险测物体A透射后照射到光电转换装置12上，光电转换装置12 根据感受到的光的强度产生一电信号，对此电信号放大后输出至检测结果输出 装置13，检测结果输出装置13将接收到的与待检测物体A对应的电信号，和 与预先检测的孔隙率为100%的标准样品对应的基准电信号相比较，根据二者 的大小关系判断待检测物体A的孔隙率是否在允许范围之内，若在允许范围内， 则判定待测物体A的孔隙率合格，否则为不合格，最后将判断结果输出。
本实用新型实施例中，平行光由点光源(如发光二极管)发光经过凸透镜 产生，图2示出了平行光发射装置11的结构原理，点光源111置于凸透镜113 的焦点处，分划板112用于校正光轴方向，点光源111发出的光由凸透镜113 透射后成为平行光线，本实用新型实施例中，点光源111中的LED采用单色 LED，以使经过凸透4竟113透射得到的平行光束中的光线能量一致，最终使平 行光线通过蜂窝状等孔隙产品后光电转换装置12能够更方便地感测光的强度， 避免当光线中存在多种频率的光时，由于光子能量的不同影响到光电转换装置 12的感光。同时考虑到光源部分是决定测量精度的关^T建，为满足批量^r测的可 靠性，需要在平行光发射装置ll内部产生大面积而且均匀度极高的平行光线， 因此采用多块高性能整合发光二极管(Light Emitting Diode, LED)模块拼合作 为光源阵列，并在凸透镜113之后加装多层毛玻璃组114以进一步削弱光照度 并提高光照度的均匀性，该高性能整合LED阵列起光特性良好，但拼合时必须 严格筛选以保证拼合后的LED阵列光电参数保持一致，才能进一步保证光照度 的均匀性。
图3示出了本实用新型实施例提供的光电转换装置12的结构原理，为了便 于描述，同样仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，其中光敏器件采用光 电二极管进行光电转换，具体实施时也可以采用其他具有光电转换功能的器件 来实现，例如光电三才及管。 请参照图3,光电二极管D用于感测经待;险测物体A透射过后的平行光强 度，当有光线照射到光电二极管D时，光电二极管D产生光电流，与其并联形 成回路的电容器C进行充电，信号放大电路AM采集电容器C的充电电流信号 并进行放大处理，本实用新型实施例中，为避免自激等干扰问题的出现以及达 到消振、滤波的目的，信号放大电路AM采用两级放大，其中第一级放大电路 采用互阻放大器结构，用于完成电流电压的转换和一级放大，要求失调小、漂 流低，第二级放大电路为仪表放大器结构，用于完成二级放大，要求有高开环 增益、线性好的特点。
图4示出了图1中检测结果输出装置13的结构原理，主控制器131接收到 光电转换装置12输出的与待检测物体A对应的电信号之后，从存储单元132 中读取存储的孔隙率为100%的标准样品对应的基准电信号值，比较两个电信 号的大小关系并判断待检测物体A的孔隙率是否在允许范围之内，若在允许范 围内，则判定待测物体A的孔隙率合格，否则为不合格，主控制器131将判断 结果输出至显示单元133进行显示，检测人员可以通过显示单元133直观的得 知正在检测的产品合格与否，其中存储单元132用于存储标准样品的基准电信 号值以及待测物体A的检测结果。为了在检测到孔隙率不合格的产品时提醒检 测人员采取相关动作以防止不合格品流入下道工序，主控制器131在检测到不 合格品时触发报警单元134进行报警，例如以蜂鸣或警示灯的方式。
本实用新型实施例中，为了防止检测时外界强光干扰而影响检测系统的检 测精度，平行光发射装置11和光电转换装置12置于一防强光干扰的防护罩内， 如深色玻璃，检测时待检测物体A可以以流水线的形式进入或人工放置于该防 护罩内。
综上所述，本实用新型实施例中，用平行光发射装置发出平行光分别照射 孔隙率为100%的标准样品和待检测物体，并将经过标准样品和待检测物体透 射的光分别进行光电转换得到各自对应的电信号，如电流信号，由检测结果输 出装置比较标准样品和待检测物体对应的电信号的大小关系，从而判断待检测
物体的孔隙率是否合格，检测原理简单，操作方便快速，检测结果精确可靠， 可适用于工业化的批量生产^"测。平行光发射装置由点光源和凸透镜构成，且
点光源采用光电参数一致的单色LED模块阵列，以使经过凸透镜透射得到的平 行光束中的光线能量一致，避免由于光子能量的不同影响到光电转换装置的感 光；光电转换装置感测到的光电流，通过一两级放大电路进行放大处理，第一 级采用互阻放大器结构，要求失调小、漂流低，第二级采用仪表放大器结构， 要求有高开环增益、线性好的特点；检测结杲输出装置采用显示和报警的输出 方式，提醒检测人员采取相关动作以防止不合格品流入下道工序；平行光发射 装置和光电转换装置置于一防强光干扰的防护罩内，避免外界强光干扰而影响 检测系统的检测精度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种孔隙方向一致产品的孔隙率检测系统，其特征在于，所述检测系统包括向待测物体提供平行光线的平行光发射装置；感测经过待测物体透射的所述平行光发射装置发出的平行光的光强，并根据感测到的光强产生电信号的光电转换装置；以及根据所述光电转换装置产生的电信号与标准样品的基准电信号的大小关系，判断待测物体的孔隙率是否合格并将判断结果输出的检测结果输出装置。
2、 如权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述平行光发射装置和所 述光电转换装置置于 一 防强光干扰的防护罩内。
3、 如权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述平行光发射装置包括 凸透镜和置于所述凸透镜焦点处的点光源。
4、 如权利要求3所述的检测系统，其特征在于，所述点光源为由光电参数 一致的LED�？樽槌傻墓庠凑罅�。
5、 如权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述平行光发射装置还包 括一削弱由所述凸透镜透射所述点光源发出的光得到的平行光的光照度，并提 高平行光光照度的均匀性的毛玻璃组。
6、 如权利要求4或5所述的检测系统，其特征在于，所述LED�？槲�单 色LED才莫块。
7、 如权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述光电转换装置包括 将光信号转换为电信号的光^:器件；以及' 将所述光敏器件转换得到的电信号进行放大处理的信号放大电路。
8、 如权利要求7所述的检测系统，其特征在于，所述信号放大电路包括 采用互阻;改大器结构对所述光^:器件转换得到的电信号进行;故大处理的第一级j改大电路；以及采用仪表放大器结构对所述第一级放大电路放大处理后的信号进一步放大 处理的第二级放大电路。
9、 如权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测结果输出装置包括存储标准样品的基准电信号值的存储单元；根据所述光电转换装置输出的电信号与所述存储单元中存储的标准样品的 基准电信号的大小关系，判断待测物体的孔隙率是否合格并将判断结果输出的 主控制器；以及显示待测物体孔隙率检测结果的显示单元，与所述主控制器连接。
10、 如权利要求9所述的检测系统，其特征在于，所述检测结果输出装置 还包括一由所述主控制器根据待测物体孔隙率检测结果触发报警的报警单元。
专利摘要本实用新型适用于光学检测领域，提供了一种孔隙方向一致产品的孔隙率检测系统，所述检测系统包括向待测物体提供平行光线的平行光发射装置；感测经过待测物体透射的所述平行光发射装置发出的平行光光强，并根据感测到的光强产生电信号的光电转换装置；以及根据所述光电转换装置产生的电信号与标准样品的基准电信号的大小关系，判断待测物体的孔隙率是否合格并将判断结果输出的检测结果输出装置。本实用新型提供的检测系统检测原理简单，操作方便快速，检测结果精确可靠，可适用于工业化的批量生产检测。
文档编号G01N21/17GK201194000SQ200820093389
公开日2009年2月11日 申请日期2008年4月18日 优先权日2008年4月18日
发明者万文治, 张法亮, 郭增艳 申请人:比亚迪股份有限公司