CN112833990A - 液位测量装置、窖炉和液位测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液晶基板生产制造领域，公开了一种液位测量装置、窖炉和液位测量方法，该液位测量装置，至少用于测量液晶基板制造中窖炉高温玻璃的液位，所述液位测量装置包括激光发射器和接收面板；所述激光发射器用于通过设置在窖炉前壁上部的激光入口向窖炉中发射第一激光；所述接收面板用于通过设置在窖炉后壁的激光出口接收自所述窖炉的液体液面反射回的第二激光；其中，所述接收面板在与所述第二激光的接收轨迹线上设有长度测量刻度。本发明解决了由于高温液体检测环境温度高、液面测量的电子设备易损坏，造成人工安装调试操作受限、电子测量装置存在成本高且损坏后不能及时的对高温液体的液面高度进行监测的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及液晶基板生产制造领域，具体地涉及一种液位测量装置、窖炉和液位测量方法。
背景技术
液晶基板玻璃生产工艺中，窑炉内高温玻璃液位的控制至关重要。为了给下游工序提供即时准确的液位参数，以便更好的控制其流量，目前现有技术多数的高温液体液位测量装置，控制系统内采用的是放射性材料，对人体存在一定的安全隐患，同时这类测量系统价格都非常的昂贵。由于高温液体测量环境较高，测量设备紧贴高温玻璃液输送通道，老化速度非常快，加上其控制系统为电子电路板，极易损坏，维修和更换代价较高，一旦损坏没有及时发现，造成流量失控将会对设备及生产产生极大破坏，后果不堪设想。由于控制室内温度较高，人在高温状态下安装调试时不宜操作。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的由于高温液体检测环境温度高、液面测量的电子设备易损坏，造成人工安装调试操作受限、电子测量装置存在成本高且损坏后不能及时的对高温液体的液面高度进行监测的技术问题。本发明提供一种液位测量装置、窖炉和液位测量方法，能够通过简单的装置能够就高温液体的液面的高度情况进行即时的且更为直观的展示。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种液位测量装置。
该液位测量装置，至少用于测量液晶基板制造中窖炉高温玻璃的液位，所述液位测量装置包括激光发射器和接收面板；
所述激光发射器用于通过设置在窖炉前壁上部的激光入口向窖炉中发射第一激光；
所述接收面板用于通过设置在窖炉后壁的激光出口接收自所述窖炉的液体液面反射回的第二激光；其中，
所述接收面板在与所述第二激光的接收轨迹线上设有长度测量刻度。
本发明通过将激光发射器发射至窖炉中的第一激光通过窖炉中液体液面反射形成第二激光，并通过窖炉上的激光出口对应打在接收板面的长度测量刻度上，从而可以对窖炉中液体液面的高度变化进行即时的观察和高度的简单的运算得出，且确保运算得出的结果准确，无需通过电子设备对激光的运动轨迹进行运算后得出数据，同时也避免了电子测量设备因容易损坏而存在液体液面高度无法实时监控而存在检测疏漏导致作业事故的发生，进而解决了由于高温液体检测环境温度高、液面测量的电子设备易损坏，造成人工安装调试操作受限、电子测量装置存在成本高且损坏后不能及时的对高温液体的液面高度进行监测的技术问题。
优选地，所述接收面板为刻度尺。
优选地，所述第一激光和所述刻度尺与窖炉中的液体液面的夹角均为θ。
优选地，所述第一激光与窖炉中的液体液面的夹角θ为45°。
优选地，所述刻度尺上设有原液设置位点。
优选地，所述刻度尺上设有液位安全范围标注区，所述液位安全范围标注区的标注边界之一为原液设置位点，所述液位安全范围标注区随原液设置位点的设置而变更。
优选地，所述激光发射器和所述接收面板之间设有用于保证第一激光与所述接收面板的长度测量刻度平行设置的联动装置。
本发明第二方面提供一种窖炉；
该窖炉包括激光入口、激光出口和上述任一种所述的液位测量装置；
所述激光发射器通过设置在窖炉前壁上部的激光入口向窖炉中发射第一激光；
所述接收面板通过设置在窖炉后壁的激光出口接收自所述窖炉的液体液面反射回的第二激光；其中，
所述接收面板在与所述第二激光的接收轨迹线上设有长度测量刻度。
本发明第三方面提供一种液位测量方法；
该液位测量方法，至少用于测量液晶基板制造中窖炉高温玻璃的液位，适配上述任一种所述的液位测量装置；
激光发射器通过预设在窖炉的前壁上端口处的激光入口向窖炉中的液体液面发射第一激光；
液体液面将第一激光与所述液体表面的夹角θ对激光进行反射形成第二激光；
第二激光通过设置在窖炉后壁的激光出口击打至设置在激光出口处的接收面板上；
接收面板在所述第二激光的接收轨迹线上设有长度测量刻度；
通过第二激光在长度测量刻度上的显示计算得出高温玻璃的液位的实际高度。
优选地，所述接收面板为刻度尺，所述刻度尺上设有原液设置位点和液位安全范围标注区，所述液位安全范围标注区的标注边界之一为原液设置位点，所述液位安全范围标注区随原液设置位点的设置而变更。
附图说明
图1是本发明的实施方式的液位测量装置和窖炉的结构及作业示意图。
附图标记说明
1、激光发射器；101、第一激光；102、第二激光；2、接收面板；201、长度测量刻度；3、窖炉；301、激光入口；302、激光出口；4、原液设置位点；5、液位安全范围标注区；6、第一液面液位；7、第二液面液位。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。
在本发明中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，本发明提供了一种至少用于测量液晶基板制造中窖炉高温玻璃的液位的液位测量装置，该液位测量装置包括激光发射器1和接收面板2，激光发射器1用于通过设置在窖炉3前壁上部的激光入口301向窖炉(3)中发射第一激光101；接收面板2用于通过设置在窖炉3后壁的激光出口302接收自窖炉3的液体液面反射回的第二激光102；其中，接收面板2在于第二激光102的接收轨迹线上设有长度测量刻度201。
本发明通过将激光发射器发射至窖炉中的第一激光通过窖炉中液体液面反射形成第二激光，并通过窖炉上的激光出口对应打在接收板面的长度测量刻度上，从而可以对窖炉中液体液面的高度变化进行即时的观察和高度的简单的运算得出，且确保运算得出的结果准确，无需通过电子设备对激光的运动轨迹进行运算后得出数据，同时也避免了电子测量设备因容易损坏而存在液体液面高度无法实时监控而存在检测疏漏导致作业事故的发生，进而解决了由于高温液体检测环境温度高、液面测量的电子设备易损坏，造成人工安装调试操作受限、电子测量装置存在成本高且损坏后不能及时的对高温液体的液面高度进行监测的技术问题。
在本发明可选的实施例中，接收面板2为刻度尺，第一激光101与窖炉3中的液体液面的夹角与刻度尺与窖炉3中的液体液面的夹角均为θ；刻度尺上设有原液设置位点4和设有液位安全范围标注区5，液位安全范围标注区5的标注边界之一为原液设置位点4，液位安全范围标注区5随原液设置位点4的设置而变更。液位安全范围标注区5根据实际生产中对于液面液位的高度要求进行设置，液面安全范围标注区5是液面液位安全液面高度通过将第一激光101反射至接收面板2上，该经反射击打至接收面板上的第二激光102对应的长度测量刻度201上的位置区间的集合。在本发明优选的实施例中，接收面板2包括警报装置，当接收面板2接收的第二激光102击打至液面安全范围标注区5以外的位置处时，触发警报装置，该警报装置向管理人员报警，触发报警装置可以是灯光警报、声音警报或声光警报。
具体的，如图1所示，预设原始的液体液面高度为第一液面液位6，第一激光101呈θ角入射第一液面液位6，经第一液面液位6反射形成与第一液面液位6呈θ角射出的第二激光102，第二激光102经由窖炉3的激光出口302击打在接收面板2上，此时第二激光102击打位置即为原液设置位点4，该原液设置位点4对应的长度测量刻度201即为液位安全范围标注区5的一侧的边沿。
当液位下降至如图1中所示的第二液面液位7的位置处，此时，拟设定第一液面液位6与第二液面液位7的高度差为c，在第一激光101的入射角度为θ的前提下，拟定第一激光101到达第二液位液面7的前进路径与第一激光101到达第一液位液面6的路径距离差为a’，根据勾股定理可知c＝a’*cosθ。第一激光101反射后形成的与液体液面呈θ角度射出的第二激光102，经第一液位液面6反射后在接收面板2上的位置与经过第二液位液面进行反射后的在接收面板2上的位置之间的距离a的数值与a’的数值相同，管理人员可以通过对接收面板2上的原液设置位点4与第二激光102经第二液位液面7后击打在接收面板2上位点的距离a，通过公式c＝a’*cos，a＝a’，共同得出c＝a*cos，即通过对数据a的读取可直观了解到液位的下降，并通过简单计算，得出下降液面的高度，即第一液位液面6与第二液位液面7之间的高度差值c。
在本发明可选的实施例中，第一激光101与液位液面的入射角度θ为45°，以此方便计算和对接收面板2进行角度的设置。在本发明的其他可选的实施例中，第一激光与液位液面的入射角度优选的是60°，c＝a*cos60°即c＝a/2，方便对液面液位的下降高度进行计算。同时，设原始液位值为h，实际液位值h'＝h+c(c值当反射的第二激光在刻度尺液位0点(即原液设置位点4位置处)左上方为正，在刻度尺液位0点(即原液设置位点4位置处)右下方为负)；因此在生产过程中，任意时刻点都可以计算出即时液位值。
在本发明可选的实施例中，接收面板2与监测计算电子设备进行连接，通过电子设备对击打至接收面板2上的第二激光102进行击打位置数据的统计记录，同时监测确保第二激光102击打至液面安全范围标注区5，即窖炉3中的液面液位处于预设的安全高度范围之内。从而可实现对窖炉3中的液面液位进行监控及时发现问题并进行处理的目的。同时，由于本发明的技术方案可直接通过对第一激光102入射角度θ，以及对应的接收面板2的角度进行同步的调整，而确保根据预设的角度θ和读取的与预设的原液设置位点4与现收集的第二激光102的击打点之间的位置长度a，可通过简单的计算，直接得出窖炉3中液面液位的下降高度或上升高度，可避免在电子检测的设备出现障碍时，无法对窖炉3中的液位情况进行检测。可人工直观计算记录和电子检测设备的同时应用，可进一步确保窖炉3中的液面液位处于可检测和监测的状态下，避免因检测不到位而失控，导致生产作业受到影响。
在本发明可选的实施例中，具体激光发射器1固定的位置距离窖炉3的前壁处0.2-0.5米范围内，距离地面高度1.6-1.8米范围内，以适用于常规的窖炉3的尺寸的设计。
在本发明可选的实施例中，激光发射器1和接收面板2之间设有用于保证第一激光101与接收面板2的长度测量刻度平行设置的联动装置。以保证接收面板2上读取的a的数值与a’的数据相同，确保液面液位检测的准确性，以及液面高度计算的准确性。
本发明提供一种窖炉；
该窖炉包括激光入口101、激光出口102和上述任一种所述的液位测量装置；激光发射器1通过设置在窖炉3前壁上部的激光入口301向窖炉3中发射第一激光101；接收面板2通过设置在窖炉3后壁的激光出口302接收自所述窖炉3的液体液面反射回的第二激光102；其中，接收面板2在与第二激光102的接收轨迹线上设有长度测量刻度201。
本发明提供一种液位测量方法；
该液位测量方法，至少用于测量液晶基板制造中窖炉高温玻璃的液位，适配上述任一种所述的液位测量装置；
激光发射器通过预设在窖炉的前壁上端口处的激光入口向窖炉中的液体液面发射第一激光；液体液面将第一激光与所述液体表面的夹角θ对激光进行反射形成第二激光；第二激光通过设置在窖炉后壁的激光出口击打至设置在激光出口处的接收面板上；接收面板在所述第二激光的接收轨迹线上设有长度测量刻度；通过第二激光在长度测量刻度上的显示计算得出高温玻璃的液位的实际高度。
具体的，如图1所示，激光发射器1通过设置在窖炉3前壁上部的激光入口301向窖炉3中发射第一激光101，预设原始的液体液面高度为第一液面液位6，第一激光101呈θ角入射第一液面液位6，经第一液面液位6反射形成与第一液面液位6呈θ角射出的第二激光102，第二激光102经由窖炉3的激光出口302击打在接收面板2上，此时第二激光102击打位置即为原液设置位点4，该原液设置位点4对应的长度测量刻度201即为液位安全范围标注区5的一侧的边沿。
当液位下降至如图1中所示的第二液面液位7的位置处，此时，拟设定第一液面液位6与第二液面液位7的高度差为c，在第一激光101的入射角度为θ的前提下，拟定第一激光101到达第二液位液面7的前进路径与第一激光101到达第一液位液面6的路径距离差为a’，根据勾股定理可知c＝a’*cosθ。第一激光101反射后形成的与液体液面呈θ角度射出的第二激光102，经第一液位液面6反射后在接收面板2上的位置与经过第二液位液面进行反射后的在接收面板2上的位置之间的距离a的数值与a’的数值相同，管理人员可以通过对接收面板2上的原液设置位点4与第二激光102经第二液位液面7后击打在接收面板2上位点的距离a，通过公式c＝a’*cos，a＝a’，共同得出c＝a*cos，即通过对数据a的读取可直观了解到液位的下降，并通过简单计算，得出下降液面的高度，即第一液位液面6与第二液位液面7之间的高度差值c。
在本发明可选的实施例中，第一激光101与液位液面的入射角度θ为45°，以此方便计算和对接收面板2进行角度的设置。在本发明的其他可选的实施例中，第一激光与液位液面的入射角度优选的是60°，c＝a*cos60°即c＝a/2，方便对液面液位的下降高度进行计算。同时，设原始液位值为h，实际液位值h'＝h+c(c值当反射的第二激光在刻度尺液位0点(即原液设置位点4位置处)左上方为正，在刻度尺液位0点(即原液设置位点4位置处)右下方为负)；因此在生产过程中，任意时刻点都可以计算出即时液位值。
在本发明可选的实施例中，接收面板2与监测计算电子设备进行连接，通过电子设备对击打至接收面板2上的第二激光102进行击打位置数据的统计记录，同时监测确保第二激光102击打至液面安全范围标注区5，即窖炉3中的液面液位处于预设的安全高度范围之内。从而可实现对窖炉3中的液面液位进行监控及时发现问题并进行处理的目的。同时，由于本发明的技术方案可直接通过对第一激光102入射角度θ，以及对应的接收面板2的角度进行同步的调整，而确保根据预设的角度θ和读取的与预设的原液设置位点4与现收集的第二激光102的击打点之间的位置长度a，可通过简单的计算，直接得出窖炉3中液面液位的下降高度或上升高度，可避免在电子检测的设备出现障碍时，无法对窖炉3中的液位情况进行检测。可人工直观计算记录和电子检测设备的同时应用，可进一步确保窖炉3中的液面液位处于可检测和监测的状态下，避免因检测不到位而失控，导致生产作业受到影响。
在本发明可选的实施例中，具体激光发射器1固定的位置距离窖炉3的前壁处0.2-0.5米范围内，距离地面高度1.6-1.8米范围内，以适用于常规的窖炉3的尺寸的设计。
在本发明可选的实施例中，接收面板为刻度尺，所述刻度尺上设有原液设置位点和液位安全范围标注区，所述液位安全范围标注区的标注边界之一为原液设置位点，所述液位安全范围标注区随原液设置位点的设置而变更。
以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液位测量装置，至少用于测量液晶基板制造中窖炉高温玻璃的液位，其特征在于，所述液位测量装置包括激光发射器(1)和接收面板(2)；
所述激光发射器(1)用于通过设置在窖炉(3)前壁上部的激光入口(301)向窖炉(3)中发射第一激光(101)；
所述接收面板(2)用于通过设置在窖炉(3)后壁的激光出口(302)接收自所述窖炉(3)的液体液面反射回的第二激光(102)；其中，
所述接收面板(2)在与所述第二激光(102)的接收轨迹线上设有长度测量刻度(201)。
2.根据权利要求1所述的液位测量装置，其特征在于，所述接收面板(2)为刻度尺。
3.根据权利要求2所述的液位测量装置，其特征在于，所述第一激光(101)和所述刻度尺与窖炉(3)中的液体液面的夹角均为θ。
4.根据权利要求3所述的液位测量装置，其特征在于，所述第一激光(101)与窖炉(3)中的液体液面的夹角θ为45°。
5.根据权利要求2所述的液位测量装置，其特征在于，所述刻度尺上设有原液设置位点(4)。
6.根据权利要求5所述的液位测量装置，其特征在于，所述刻度尺上设有液位安全范围标注区(5)，所述液位安全范围标注区(5)的标注边界之一为原液设置位点(4)，所述液位安全范围标注区(5)随原液设置位点(4)的设置而变更。
7.根据权利要求1至6所述的液位测量装置，其特征在于，所述激光发射器(1)和所述接收面板(2)之间设有用于保证第一激光(101)与所述接收面板(2)的长度测量刻度平行设置的联动装置。
8.一种窖炉，其特征在于，包括激光入口(101)、激光出口(102)和所述权利要求1至7任一项所述的液位测量装置；
所述激光发射器(1)通过设置在窖炉(3)前壁上部的激光入口(301)向窖炉(3)中发射第一激光(101)；
所述接收面板(2)通过设置在窖炉(3)后壁的激光出口(302)接收自所述窖炉(3)的液体液面反射回的第二激光(102)；其中，
所述接收面板(2)在与所述第二激光(102)的接收轨迹线上设有长度测量刻度(201)。
9.一种液位测量方法，至少用于测量液晶基板制造中窖炉高温玻璃的液位，其特征在于，适配上述权利要求1至7任一项所述的液位测量装置；
激光发射器通过预设在窖炉的前壁上端口处的激光入口向窖炉中的液体液面发射第一激光；
液体液面将第一激光与所述液体表面的夹角θ对激光进行反射形成第二激光；
第二激光通过设置在窖炉后壁的激光出口击打至设置在激光出口处的接收面板上；
接收面板在所述第二激光的接收轨迹线上设有长度测量刻度；
通过第二激光在长度测量刻度上的显示计算得出高温玻璃的液位的实际高度。
10.根据权利要求9所述的一种液位测量方法，其特征在于，所述接收面板为刻度尺，所述刻度尺上设有原液设置位点和液位安全范围标注区，所述液位安全范围标注区的标注边界之一为原液设置位点，所述液位安全范围标注区随原液设置位点的设置而变更。
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| CN110361067A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-22 | 彩虹（合肥）液晶玻璃有限公司 | 一种液面高度测量装置 |
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