DE19948837A1 - Verfahren zur Erfassung der mittleren Schichtdicke und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Erfassung der mittleren Schichtdicke und Anordnung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Verfahren zur Erfassung der mittleren Schichtdicke oder von Schichtdickenänderungen einer im wesentlichen organischen Auflage auf einem bewegten flächigen Gut, insbesondere auf den Fasern oder Fäden eines textilen Gutes oder der Oberfläche eines metallischen Walzgutes, wobei das flächige Gut in einem bezüglich einer Förderrichtung feststehenden Erfassungsbereich mit einer Strahlung beleuchtet wird, die mindestens einen ersten vorbestimmten Teilbereich des Infrarot-Wellenlängenbereiches von 800 nm bis 4000 nm umfaßt, die emittierte oder die vom flächigen Gut remittierte Strahlung einer Bandfilterung für den ersten Teilbereich des Infrarot-Wellenlängenbereich unterzogen und die Remissionsintensität der remittierten Strahlung in dem ersten Teilbereich als Maß für die mittlere Schichtdicke oder Schichtdickenänderung erfaßt und in Echtzeit ausgewertet wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung der mittle
ren Schichtdicke einer im wesentlichen organischen Auflage auf
einem bewegten flächigen Gut sowie eine Anordnung zur Durchfüh
rung dieses Verfahrens.
Auf den Gebieten der Textilveredelung und -verarbeitung steigen
die Qualitätsansprüche ständig, so daß eine umfassende und sys
tematische Qualitätssicherung zunehmende Priorität für die auf
diesem Gebiet tätigen Unternehmen gewinnt. Die Qualitätssiche
rung umfaßt dabei zweckmäßigerweise neben der Wareneingangs-
und -ausgangskontrolle auch die Überprüfung des jeweiligen Ver
edelungsergebnisses während einzelner Behandlungsvorgänge.
Wachsende Bedeutung kommt dabei insbesondere der Produktüber
wachung nach den einzelnen Prozeßstufen zu, die in der Ver
gangenheit wegen des relativ hohen Aufwandes und der mangelnden
Prozeßnähe der bekannten (in der Regel nicht zerstörungsfreien)
Analyseverfahren nur in geringem Umfang praktiziert wurde. Die
Vernachlässigung der Produktüberwachung während der Prozeß
schritte führte dazu, daß Fehler in der Verfahrensführung nicht
rechtzeitig erkannt werden konnten und teure Nachbehandlungen
notwendig machten - wenn die Ware nicht sogar irreparabel ge
schädigt war.
Es ist bereits bekannt, bestimmte relevante Größen bei der Ver
edelung bzw. Verarbeitung von textilem Gut an einer durchlau
fenden Warenbahn zu bestimmen bzw. zu überwachen.
So ist aus der EP 0 889 320 A2 der Anmelderin ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Abtasten einer textilen Warenbahn zur
Überwachung ihrer Farbwerte bekannt. Die Warenbahn wird dabei
mit einer vorzugsweise kontinuierlich strahlenden Lichtquelle
beleuchtet und das remittierte Spektrum, bezogen auf die je
weils abgetasteten Bereiche der Warenbahn, protokolliert. Auf
diese Weise läßt sich ein Warenbahn-"Pass" erstellen, der zu
sammen mit der Warenbahn einem Kunden oder an eine nachfolgende
Prozeßstufe übergeben werden und dort für die weitere Verarbei
tung berücksichtigt werden kann.
Aus der DE 41 31 835 A1 ist ein Gerät zur automatischen Erken
nung von Oberflächen- und Transmissionsfehlern an einer lau
fenden Warenbahn bekannt, welches eine Mehrzahl von Strahlungs
quellen umfaßt, die die Warenbahn zeilenförmig bestrahlen. Den
Strahlungsquellen ist eine gleiche Anzahl von Empfängern zuge
ordnet, die die Strahlung aufnehmen, und es ist eine Auswer
tungseinrichtung vorgesehen, in der eine Schwellwertverarbei
tung zur Ausgabe von Fehlermeldungen bei intolerablen Trans
missionsänderungen ausgeführt wird.
Weiterhin ist es bekannt, mittels eines Infrarot-Fotometers die
Feuchte von Feststoffen, beispielsweise auch von textilem Mate
rial, zu bestimmen; vgl. die Firmenschrift PIER-Electronic
GmbH: "Bedienungsanweisung - Infrarot-Fotometer zur Messung der
Feuchte von Feststoffen".
Aus der WO 99/30136 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Bestimmung der Farbe und/oder Zusammensetzung eines flächigen
Gutes, beispielsweise von Papier oder Pappe, auf optischem Wege
bekannt. Hierbei wird das zu untersuchende Material sowie ein
Referenzmaterial bei verschiedenen Wellenlängen, vorzugsweise
innerhalb des sichtbaren Bereichs, beleuchtet und das reflek
tierte oder transmittierte Licht erfaßt und einer Referenz-Aus
wertung unterzogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und
kostengünstig durchzuführendes Verfahren der eingangs genannten
Art anzugeben, welches für die laufende Prozeßüberwachung, ins
besondere bei der Veredelung und/oder Verarbeitung von textilem
Gut, geeignet ist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine zweckmäßige Anordnung zur Durchführung eines
solchen Verfahrens anzugeben.
Diese Aufgaben werden hinsichtlich ihres Verfahrensaspektes
durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hin
sichtlich ihres Anordnungsaspektes durch eine Anordnung mit den
Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, das an
sich bekannte Verfahren der Infrarotspektroskopie - speziell im
Bereich des nahen Infrarot (NIR), bis hinein in den Bereich des
mittleren Infrarot (NIR), zur Schichtdickenbestimmung bzw.
-überwachung einer Auflage auf flächigem Gut zu nutzen. Sie
schließt weiter den Gedanken ein, dieses üblicherweise an ru
henden Proben ("Off-Line") praktizierte Untersuchungsverfahren
am durchlaufenden flächigen Gut zu praktizieren. Das Verfahren
umfaßt die Erfassung und Auswertung der Remissionsintensität
des von flächigen Gut remittierten Lichts innerhalb eines vor
bestimmten Spektralbereiches in Echtzeit.
In einer für die Prozeßüberwachung bevorzugten Ausführung des
Verfahrens umfaßt die Auswertung der Remissionsintensität einen
Vergleich mit vorbestimmten Referenz-Intensitätswerten, die de
finierten Schichtdicken entsprechen, oder eine Schwellwertdis
kriminierung mit vorbestimmten Schwellwerten, die unteren bzw.
oberen Grenzwerten der zulässigen Schichtdicke bzw. den Grenzen
des Toleranzbereiches entsprechen. Auf diese Weise ist eine
Überwachung der mittleren Schichtdicke am laufenden Gut zur
Qualitätssicherung möglich, ohne daß Absolutwerte bestimmt wer
den.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird das flächige
Gut im wesentlichen kontinuierlich beleuchtet und die remit
tierte Strahlung ebenfalls im wesentlichen kontinuierlich er
faßt und ausgewertet, um mittels geeigneter Eingriffe in die
Prozeßführung schnell auf etwaige unzulässige Abweichungen rea
gieren zu können. Hierbei soll der Begriff "kontinuierlich"
auch eine periodische Erfassung und Auswertung von Meßwerten in
kurzen Zeitabständen, bezogen auf die Durchlaufgeschwindigkeit
des Gutes, umfassen.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird
das flächige Gut mit Strahlung beleuchtet, die neben dem Meß-
Wellenlängenbereich auch einen Referenz-Wellenlängenbereich um
faßt, und es wird die Remissionsintensität auch im Referenz-
Wellenlängenbereich erfaßt und in die Auswertung der im Meß-
Wellenlängenbereich erfaßten Intensität einbezogen. Hierdurch
kann der Einfluß von Fehlergrößen, wie etwa Feuchteschwan
kungen, Glanzänderungen oder Farbänderungen des textilen Gutes,
minimiert werden.
Der Meß-Wellenlängenbereich wird bevorzugt so vorbestimmt, daß
eine Absorptionsbande eines wesentlichen chemischen Bestand
teils der Auflage erfaßt ist. Der Referenz-Wellenlängenbereich
wird hingegen außerhalb von Absorptionsbanden gelegt. Beide
Wellenlängenbereiche sollten bevorzugt hinreichend weit von
einander entfernt und bevorzugt so ausgewählt sein, daß die
wesentlichen zu erwartenden Störfaktoren sich darin in unter
schiedlichem Maße auswirken. Zur Bestimmung der geeigneten
Wellenlängenbereiche können in zweckmäßiger Weise Off-Line-Mes
sungen an definiert präparierten Proben vorgenommen werden.
Eine bevorzugte Anwendung findet das vorgeschlagene Verfahren
für textiles Gut - insbesondere Gewebe - mit einer Auflage aus
einem organischen Lösungsmittel und/oder einem Textilverede
lungsmittel. In dieser Ausführung dient es insbesondere zur
Prozeßüberwachung bei Reinigungs- bzw. Veredelungs-Vorbehand
lungsschritten bzw. Nachveredelungsschritten, etwa zur antista
tischen oder fleckabweisenden Beschichtung oder einer Verede
lung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften (Knitter
schutz, Bügelfreiheit o. ä.).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht in der Erfas
sung bzw. Überwachung der Schichtdicke einer Schutzlack- bzw.
Kunststoffauflage auf einer Metallfolie oder einem Metallband.
Die Erfassung der remittierten Strahlung erfolgt vorteilhafter
Weise in einem im wesentlichen zusammenhängenden Streifen auf
der Materialbahn, der am einfachsten parallel zu einer Längs
kante verläuft, in einer etwas aufwendigeren Verfahrensführung
aber unter einem vorbestimmten Winkel zu den Rändern der Mate
rialbahn im wesentlichen über deren gesamte Breite traversiert.
In der letztgenannten Ausführung lassen sich verbessert auch
Schichtdicken-Inhomogenitäten über die Breite der Materialbahn
feststellen.
Während bei der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens in
der erstgenannten Variante die Remissions-Detektoreinrichtung
relativ zur Führung für die Warenbahn stationär angeordnet ist,
ist sie in der letztgenannten Ausführung auf einer quer zur Ma
terialbahn verlaufenden Traverse beweglich angeordnet, und ihr
ist ein Antrieb zur Bewegung an vorbestimmte Meßpositionen zu
geordnet. In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Anord
nung umfaßt die Remissions-Detektoreinrichtung ein Detektor
element, welches konzentrisch zur Einstrahlungsrichtung der
Infrarot-Strahlungsquelle angeordnet ist.
In einer weiteren speziellen Ausführung umfaßt die Remissions-
Detektoreinrichtung eine Mehrzahl von konzentrisch zur opti
schen Achse der Strahlungsquelle bzw. Beleuchtungs-Optik ange
ordneten Lichtwellenleitern, die auf den Schnittpunkt der opti
schen Achse mit der Oberfläche des flächigen Gutes hin ausge
richtet sind. Mit dieser Anordnung läßt sich gezielt und in
sehr geringem Abstand zur Oberfläche des textilen Gutes (und
damit weitgehend von der Umgebungsstrahlung unverfälscht) eine
repräsentative Probe der remittierten Strahlung erfassen.
Das Detektorelement weist bevorzugt einen schnellen infrarot
empfindlichen Halbleiter-Strahlungsdetektor bzw. - in einer be
sonders zweckmäßigen Fortbildung - eine Zeilen- oder Matrixan
ordnung aus einer Mehrzahl derartiger Strahlungsdetektoren auf.
Der Einsatz schneller Halbleiterdetektoren begünstigt wesent
lich die Echtzeiterfassung und -auswertung der Remission von
schnell bewegtem flächigen Gut, und mit einer regulären Anord
nung (einem sog. "Array") aus solchen Detektoren ist zweckmäßi
gerweise eine Strahlungserfassung mit relativ geringem Aufwand
für Fokussierungseinrichtungen möglich.
Zur Festlegung des konkreten Meß-Wellenlängenbereiches aus dem
Gesamt-Wellenlängenbereich der Strahlungsquelle dienen bevor
zugt relativ schmalbandige Filter, die der Strahlungsquelle
und/oder der Strahlungsdetektoreinrichtung zugeordnet sind.
Eine einfache Anpassung an unterschiedliche Anwendungen wird
durch austauschbare Filter gewährleistet.
Bei der bevorzugten Ausführung der Anordnung, die die Auswer
tung eines Referenz-Wellenlängenbereiches ermöglicht, ist be
vorzugt jeweils ein zweites schmalbandiges Filter für einen
zweiten Teilbereich des Wellenlängenspektrums vorgesehen. In
einer bevorzugten Fortbildung dieser Ausführung sind das erste
und zweite Filter mit einem Filterantrieb verbunden und werden
derart angetrieben, daß sie periodisch abwechselnd in den Strah
lengang von der Strahlungsquelle zum flächigen Gut eintreten,
so daß abwechselnd im Meß- und Referenz-Wellenlängenbereich ge
arbeitet wird. Speziell für den Spektralbereich zwischen 1.200 nm
und 2.200 nm eignen sich InGaAs-Detektoren bzw. -arrays, die
im Millisekunden-Bereich arbeiten. Bis zu einem gewissen Grade
eignen sich auch Bleisulfid- bzw. Bleiselinid-Fotowiderstände
als Strahlungsdetektoren.
Die wesentlichen Komponenten der Anordnung - ggf. mit Ausnahme
der Auswertungseinrichtung und/oder dieser zugeordneter Ver
stärkereinrichtungen - sind in vorteilhafter Weise in einem
Meßkopf zusammengefaßt und dort vor Staub und Spritzwasser ge
schützt. Dieser Meßkopf kann zudem eine Temperiereinrichtung
aufweisen, falls ein Einsatz unter Umgebungstemperaturen ange
strebt wird, die weit ab vom Temperaturbereich maximaler Em
pfindlichkeit des Strahlungsdetektors bzw. der Strahlungsde
tektoren liegen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im
übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Be
schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren.
Von diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur
Schichtdickenmessung auf einem bewegten flächigen Gut gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer modifizierten An
ordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist skizzenhaft (und unmaßstäblich) ein Meßkopf K zur
Bestimmung der Schichtdicke eines organischen Veredelungsmit
tels auf den Fasern eines durch eine Fördereinrichtung Fö ge
förderten Textilgutes G gezeigt.
Der Meßkopf K umfaßt eine Lampe (Infrarotstrahler) L mit einer
mehrlinsigen Fokussierungsoptik O, die eine breitbandige
Strahlung im Bereich des nahen Infrarot NIR bis hinein in den
Bereich des mittleren Infrarot MIR erzeugt. Die Infrarotstrah
lung der Lampe L wird nach Passieren der Fokussierungsoptik O
über einen unter 45° zur Ebene des Textilgutes G orientierten
Planspiegel PS und durch eine Blende B in Form eines annähernd
kreisförmigen Strahlungsflecks SF als Beleuchtungs-Strahlung
auf das Textilgut G geworfen. Mit einem durch einen Motor M
angetriebenen sog. Filterrad R wird dabei periodisch
abwechselnd Strahlung in einem ersten Teilbereich des
Lampenspektrums (Meß-Wellenlängenbereich) durch ein erstes
Bandfilter (F1) oder Strahlung in einem zweiten Teilbereich
(Referenz-Wellenlängenbereich) durch ein zweites Bandfilter
(F2) durchgelassen, die auf dem Filterrad (R) befestigt sind.
Die aus dem Bereich des Strahlungsflecks SF durch das Textilgut
G remittierte Strahlung des jeweiligen Teilbereichs gelangt -
wiederum begrenzt durch die Blende B - zurück in den Meßkopf K,
und zwar zu einem Hohlspiegel HS. Durch den Hohlspiegel HS wird
die remittierte Infrarotstrahlung auf einen InGaAs-
Infrarotdetektor (Empfänger) E mit sehr geringer Ansprechzeit
konzentriert, der mit einem Meßverstärker V verbunden ist.
Der Ausgang des Meßverstärkers V, der bei der dargestellten
Ausführung noch im Meßkopf K untergebracht ist, ist über eine
entsprechende Zuleitung mit dem Eingang einer Intensitätser
fassungsstufe I verbunden, in der eine Verarbeitung der ver
stärkten Signale des Empfängers E zur weitestgehend verfäl
schungsfreien Bestimmung der Intensität der remittierten Infra
rotstrahlung bei der Meß-Wellenlänge vorgenommen wird. Diese
Verarbeitung schließt eine Korrektur-Verarbeitung mit den bei
der Referenz-Wellenlänge erhaltenen Intensitätswerten ein, die
dank einer geeigneten Wahl des Referenz-Wellenlängenbereiches
weitgehend unabhängig von der Schichtdicke des Veredelungsmit
tels auf den Seiten des Textilgutes G ist. Durch diese Korrek
tur-Verarbeitung werden Feuchte- und Glanzschwankungen des Tex
tilgutes weitestgehend auskompensiert.
Die Intensitätserfassungsstufe I ist ausgangsseitig mit dem
Eingang eines Schwellwertdiskriminators D verbunden, in dem
eine Schwellwertdiskrimierung der erhaltenen Intensitätswerte
unter Nutzung von vorgespeicherten Vergleichswerten erfolgt.
Dem Schwellwertdiskriminator D ist eine Anzeigeeinheit A nach
geschaltet, auf der - je nach konkreter Aufgabenstellung der
Prozeßüberwachung - aufgrund einer entsprechenden Kalibration
direkt ein Schichtdickenwert oder ein Hinweis- bzw. Alarmsignal
bei Auftreten einer unzulässigen Änderung der Schichtdicke oder
auch beides angezeigt wird.
In Fig. 1 ist eine Meßgeometrie dargestellt, bei der der Strah
lungsdetektor E in der (verlängerten) optischen Achse der Be
strahlungseinrichtung liegt. Eine solche Anordnung kann als
Meßgeometrie 0°/0° bezeichnet werden. In Abwandlung hiervon
kommt auch eine Meßgeometrie 45°/0° in Betracht, bei der die
Beleuchtungs-Strahlung unter einem Winkel von 45° auf das Tex
tilgut einfällt und die remittierte Strahlung in der Umgebung
der Senkrechten zum Textilgut (hier bezeichnet als "0°") er
folgt. Desweiteren ist eine Erfassung auch mit der Meßgeometrie
0°/45° möglich, bei der gegenüber dem letztgenannten Fall
Strahlungseinfalls- und Beobachtungsrichtung vertauscht sind.
Weitere standardisierte Meßgeometrien sind die Meßgeometrie
d/8, bei der die Beleuchtungsstrahlung halbräumig diffus auf
das Textilgut auftrifft und eine Beobachtung unter einem Winkel
von 8° zur Normalen mit einem Konuswinkel von ±2° erfolgt, so
wie die Meßgeometrie 8/d, bei der die Verhältnisse hinsichtlich
Strahlungseinfall und Beobachtung wiederum vertauscht sind.
In Fig. 2 ist eine weitere Schichtdickenmeßanordnung gemäß der
Meßgeometrie 0°/45° skizzenartig dargestellt, wobei die Blick
richtung mit der Förderrichtung des Textilgutes G zusammen
fällt. In einem im Querschnitt U-förmigen Ständer St, über den
das Textilgut G läuft, ist eine Traverse T aufgespannt, die
einen gegenüber dem Meßkopf K nach Fig. 1 modifizierten Meßkopf
K' trägt. Mittels eines Traversiermotors MT ist der Meßkopf K
längs der Traverse T über die Breite des Textilgutes G ver
schiebbar. Hierdurch können Schichtdickenunterschiede einer
Auflage auf den Fäden bzw. Fasern des Textilgutes G über die
Breite der Bahn erfaßt werden.
Eine Strahlungsquelle L' ist hier konzentrisch von einer
Mehrzahl von IR-Lichtleitern LL umgeben, deren zum Textilgut G
hin weisende Enden auf den Schnittpunkt der optischen Achse OA
der Beleuchtungsanordnung (die neben der Lampe L' eine Blende
B' umfaßt) mit der Ebene des Textilgutes gerichtet. Der
Strahlungsquelle und/oder den Lichtleitern normalerweise
zugeordnete Filter sind in der Darstellung weggelassen. Die
Lichtleiter LL führen die in ihre Eintrittspupille eintretende
remittierte Strahlung jeweils einem Detektorelement eines
Empfängerarrays EA zu, welches eine der Anzahl der Lichtleiter
LL entsprechenden Anzahl von einzelnen Detektorelementen hat.
Mittels des Empfängerarrays EA aus einzelnen Detektoren ist
eine differenzierte Verarbeitung der in die verschiedenen
Raumsektoren über dem Textilgut G remittierten Strahlung
bedarfsweise möglich. Ebenso ist jedoch eine integrierende
Verarbeitung möglich. Der Einsatz der Lichtleiter LL bietet die
Möglichkeit, die remittierte Strahlung in sehr geringem Abstand
von der Oberfläche des Textilgutes G zu erfassen (was aus der
schematischen Darstellung in Fig. 2 nicht ohne weiteres
hervorgeht). Hierdurch lassen sich störende Um
gebungslichteinflüsse weitgehend ausschalten.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschrie
benen Beispiels beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl
von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns
liegen.
A Anzeigeeinheit
B, B' Blende
D Schwellwertdiskriminator
E InGaAs-Strahlungsdetektor (Empfänger)
EA Empfängerarray
F1 erstes Bandfilter
F2 zweites Bandfilter
Fö Fördereinrichtung
G Textilgut
HS Hohlspiegel
J Intensitätserfassungsstufe
K, K' Meßkopf
L Lampe (Infrarotstrahler)
LL Lichtleiter
M Motor
MT Traversiermotor
O Fokussierungsoptik
OA Optische Achse
PS Planspiegel
R Filterrad
SF Strahlungsfleck
St Ständer
T Traverse
V Meßverstärker
B, B' Blende
D Schwellwertdiskriminator
E InGaAs-Strahlungsdetektor (Empfänger)
EA Empfängerarray
F1 erstes Bandfilter
F2 zweites Bandfilter
Fö Fördereinrichtung
G Textilgut
HS Hohlspiegel
J Intensitätserfassungsstufe
K, K' Meßkopf
L Lampe (Infrarotstrahler)
LL Lichtleiter
M Motor
MT Traversiermotor
O Fokussierungsoptik
OA Optische Achse
PS Planspiegel
R Filterrad
SF Strahlungsfleck
St Ständer
T Traverse
V Meßverstärker
Claims (15)
1. Verfahren zur Erfassung der mittleren Schichtdicke
oder von Schichtdickenänderungen einer im
wesentlichen organischen Auflage auf einem bewegten
flächigen Gut (G), insbesondere auf den Fasern oder
Fäden eines textilen Gutes oder der Oberfläche eines
metallischen Walzgutes,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das flächige Gut in einem bezüglich einer Förderrichtung des flächigen Gutes feststehenden Erfassungsbereich (SF) mit einer Strahlung beleuchtet wird, die mindestens einen ersten vorbestimmten Teilbereich des Infrarot- Wellenlängenbereiches von 800 nm bis 4.000 nm umfaßt,
- - die emittierte oder die vom flächigen Gut remittierte Strahlung einer Bandfilterung (F1) für den ersten Teilbereich des Infrarot- Wellenlängenbereiches unterzogen und
- - die Remissionsintensität der remittierten Strahlung in dem ersten Teilbereich als Maß für die mittlere Schichtdicke oder Schichtdickenänderung erfaßt und in Echtzeit ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt der Auswertung der Remissionsintensität zur
Überwachung der Schichtdicke ein Vergleich mit mindestens
einem vorbestimmten Vergleichs-Intensitätswert oder eine
Schwellwertdiskriminierung ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß
das flächige Gut (G) im wesentlichen kontinuierlich
beleuchtet und die remittierte Strahlung im wesentlichen
kontinuierlich erfaßt und ausgewertet wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
das flächige Gut (G) mit einer Strahlung beleuchtet wird,
die einen vorbestimmten zweiten Teilbereich (F2) des
Infrarot-Wellenlängenbereiches von 800 nm bis 4.000 nm
umfaßt und daß die Remissionsintensität in dem zweiten
Teilbereich als Referenzwert in die Auswertung der
Remissionsintensität im ersten Teilbereich einbezogen
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Teilbereich (F1) bei einer Absorptionsbande und
der zweite Teilbereich (F2) außerhalb von Absorptionsban
den einer wesentlichen organischen Komponente der Auflage
liegt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
das flächige Gut (G) ein Gewebe mit einer Auflage aus
einem organischen Lösungsmittel und/oder
Textilveredelungsmittel ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet, daß
das flächige Gut eine Metallfolie oder ein Metallband mit
einer Schutzlack- oder Kunststoffauflage ist.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
der Erfassungsbereich (SF) senkrecht zur Förderrichtung
des flächigen Gutes zwischen dessen Seitenkanten
traversierend bewegt wird.
9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorangehenden Ansprüche, mit
- - einer im Infrarot-Wellenlängenbereich zwischen 800 nm und 4.000 nm emittierenden Strahlungsquelle (L; L'),
- - einer der Strahlungsquelle zugeordneten Infrarot- Optik (O; B; B') zur Erzeugung eines Strahlungsflecks (SF) von vorbestimmter Gestalt auf dem bewegten Gut (G),
- - einer Remissions-Detektoreinrichtung (B; HS; E; LL; EA), welche die von dem flächigen Gut remittierte Strahlung erfaßt und
- - einer eingangsseitig mit der Remissions- Detektoreinrichtung verbundenen Intensitäts- Auswertungseinrichtung (J), die die Intensität innerhalb eines vorbestimmten ersten Teilbereiches (F1) des Infrarot-Wellenlängenbereiches erfaßt.
10. Anordnung nach Anspruch 9
dadurch gekennzeichnet, daß
die Remissions-Detektoreinrichtung (LL, EA) auf einer
senkrecht zur Förderrichtung des flächigen Gutes
verlaufenden Traverse (T) beweglich angeordnet und ein
Antrieb (MT) vorgesehen ist, über den die Remissions-
Detektoreinrichtung auf der Traverse in vorbestimmte
Meßpositionen bewegt wird.
11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10
dadurch gekennzeichnet, daß
die Remissions-Detektoreinrichtung (B, HS, E) ein De
tektorelement (E) aufweist, welches konzentrisch zur op
tischen Achse der Strahlungsquelle (L) bzw. Optik (O, B)
oder zur optischen Achse der remittierten Strahlung
angeordnet ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11
dadurch gekennzeichnet, daß
die Remissions-Detektoreinrichtung (LL, EA) eine Mehrzahl
von konzentrisch zur optischen Achse der Strahlungsquelle
bzw. Optik oder der remittierten Strahlung angeordneten
Lichtwellenleitern (LL) aufweist, die auf den Schnittpunkt
der optischen Achse mit der Oberfläche des flächigen Gutes
(G) ausgerichtet sind.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12
dadurch gekennzeichnet, daß
das Detektorelement (E; EA) mindestens einen schnellen in
frarotempfindlichen Halbleiter-Strahlungsdetektor oder
Fotowiderstand, insbesondere eine Zeilen- oder Matrixan
ordnung aus einer Mehrzahl derartiger Strahlungsdetekto
ren, aufweist.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13
dadurch gekennzeichnet, daß
der Strahlungsquelle (L, L') und/oder der Remissions-
Detektoreinrichtung (B, HS, E; LL, EA) ein erstes
schmalbandiges Filter (F1) zur Festlegung des ersten
Teilbereiches des Infrarot-Wellenlängenbereiches
zugeordnet ist.
15. Anordnung nach Anspruch 14
dadurch gekennzeichnet, daß
der Strahlungsquelle (L; L') und/oder der Remissions-
Detektoreinrichtung (B, HS, E, LL, EA) ein zweites
schmalbandiges Filter (F2) zur Festlegung eines zweiten
Teilbereiches des Infrarot-Wellenlängenbereiches für eine
Referenz-Intensitätsmessung zugeordnet ist, wobei das
erste und zweite Filter (F1, F2) insbesondere mit einem
Filterantrieb (M) verbunden und derart antreibbar sind,
daß sie periodisch abwechselnd der Strahlungsquelle
und/oder der Remissions-Detektoreinrichtung zugeordnet
werden können.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1999148837 DE19948837A1 (de) | 1999-10-11 | 1999-10-11 | Verfahren zur Erfassung der mittleren Schichtdicke und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19948837A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009124628A1 (de) * | 2008-04-08 | 2009-10-15 | Dürr Systems GmbH | Lackieranlage mit einer messzelle zur schichtdickenmessung |
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1999
- 1999-10-11 DE DE1999148837 patent/DE19948837A1/de not_active Ceased
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