第33卷，第1期 光谱学与，光谱分析 Vol.33 No.1 ppl63-166 2013年1月 Spectroscopy and Spectral Analysis January 2013 积分光谱法测量塑料薄膜厚度研究 邱超，孙晓刚 哈尔滨工业大学仪器科学与技术学科，黑龙江哈尔滨150001 摘要在谱带朗伯定律概念的基础上，通过分析光束在透过塑料薄膜时光强所发生的变化，提出了谱带 积分透过率定义并建立基于谱带积分透过率的薄膜厚度测量模型.采用不同厚度的聚丙烯薄膜作为实验对 象，使用光谱仪测量了其光谐透过率.按上述模型拟合了薄膜厚度与谱带积分透过率关系式.使用500K理 想黑体，分析了基于此方法研制新型宽谱带塑料薄膜厚度在线检测装置的可行性.实验结果表明：使用积分 光谱法可以较高精度的测量塑料薄膜厚度.基于此方法研制的塑料薄膜厚度在线检测装置，有望解决使用 双单色光对比法测薄膜厚度时存在的准确性低、通用性差的问题. 关键词塑料薄膜；厚度测量；积分光谱；朗伯定律 中图分类号：0657.3；TQ325文献标识码：A DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2013)01-0163-04 情况不同.这不仅会造成测量不同型号薄膜时需要更换 引言 滤光片或LED光源调制电路，操作繁琐、成本高，而且有可 能出现无对应滤光片或LED光源调制困难进而无法检测某 塑料薄膜是一种重要的高分子化学材料.随着石油化学 些型号塑料薄膜的情况.因此双单色光对比法还存在通用性 工业和塑料加工工业的发展，塑料薄膜的生产、应用也获得 差的问题. 了很大的发展，并在农业、包装、化工、国防和人们生 针对应用双单色光对比法在线测量塑料薄膜厚度时存在 活等方面扮演了越来越重要的角色[.在塑料薄膜众多工 的上述问题，本工作采用积分光谱法的思想，引入谱带朗伯 业性能要求当中，厚度是衡量其质量的主要技术指标.塑料 定律的概念，建立了基于积分光谱法的塑料薄膜厚度测量模 薄膜厚度不仅涉及到生产工厂的成本，还会影响其拉伸强 型，通过研究塑料薄膜光谱透过率，提出了一种塑料薄膜厚 度、阻隔性等实际应用效果.因此，塑料薄膜厚度在线检测 度宽谐带测量方法，为基于此方法研制新型宽谱带红外塑料 一直是人们关心的重要问题.国内外较为先进的塑料薄膜厚 薄膜厚度在线检测装置奠定了理论基础. 度在线测量方法是红外透射法.它克服了以往采用的射线衰 减测量方法[辐射污染、造价昂贵等缺点，以及其他测量1理论原理 方法[精度低、响应慢、易受环境因素影响等缺点.目前， 红外透射法普遍采用双单色红外光对比方案.其基本方法是1.1谱带朗伯定律 将通过滤光片或LED光源在调制电路控制下[]获得的测 根据朗伯定律，波长为入，光强为I的单色平行光束在 量波长单色光脉冲和测量参比波长单色光脉冲交替地照射塑 介质内传播距离为t的路程...
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