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X/β射線面密度測量儀系列

2020-06-02 開封市測控技術有限公司 點擊:
開封市測控技術有限公司創立于1992年,專業從事核儀器儀表和工業現場測量控制方面及自動化系統的新產品研發、生產及項目設計施工,是國家高新技術企業,雙軟認證企業,國家科技型中小企業,省科技小巨人備案企業,省級工程技術研究中心,公司具有多項專利及軟件著作權。

 

目錄索引

公司簡介
XCH12000X射線面密度測量儀
XCH12000微光斑X射線面密度測量儀
XCH5000超軟X射線面密度測量儀(隔膜面密度測量儀)
BCH25100β射線面密度測量儀
涂布質量閉環控制

多架面密度測量儀同位測量系統
人機交互


 
XCH12000X射線面密度測量儀
設備用途:用于對鋰電池正極涂布的面密度(單位面積的重量)進行非接觸式在線檢測。
測量原理:X射線屬于電磁波,X射線穿透鋰電池正極涂布極片時,發生強度衰減,其衰減符合指數規律,與涂布面密度相關,依據探測射線的衰減實現涂布面密度的測量。鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰,三元等正極材料等效原子序數高,與基材鋁箔相比,對于X射線的吸收系數比較大, 所以基材的正常波動對測量結果影響很小。
設備特點:
1、  光斑。浩涔獍呶锢沓叽6mm*6mm、6mm*9mm、6mm*12mm等多種規格,具有很高的空間分辨能力,極片抖動對測量無影響。
2、  實現最佳測量:可根據正極涂布的具體規格,控制調節X光機的管電壓、管電流等參數,構造最佳的測量條件,。
3、  獨特的長壽命設計:X射線發生器采用上電軟啟動、雙24位ADC雙獨立閉環控制、油侵風冷散熱等技術,保護核心部件X光管10年不老化,探測器采用精密焊接密封工藝,保證核心電離室30年不漏氣。
4、  高精度O型掃描架:使用高慣性矩鋼結構厚壁管梁整體掃描O型框架,掃描基面采用數控中心一次定位加工,位置精度高,整體穩定性強,已取得專利。
5、  不斷帶標定裝置:測量儀安裝有標定裝置,不必斷帶,十分方便用戶對測量儀進行在線標定,已取得專利。
6、  豁免級防護:距離設備表面10cm處,劑量率不超過1μSv/h。
7、  閉環控制功能:具備與涂布機聯機的功能,可實現涂布質量閉環控制。
8、  多架同位測量功能:具備多架測量儀聯機測量功能,沿同一軌跡跟蹤測量,得到凈涂布面密度。
技術指標:
1、  面密度測量精度(2σ):±0.1%;
2、  重復測量精度(2σ):±0.05%;
3、  測量范圍:0~1000g/m2;
4、  X射線發生器陽極電壓:5~20kV;
5、  系統響應時間(硬件):小于1ms,測量反應時間可編程控制;
6、  掃描速度:0~0.5m/s;
7、  掃描同步精度:0.04mm;
8、  光電編碼器定位精度:0.02mm;
9、  平均無故障時間:X射線發生器50000h;X射線探測器80000h。
輻射防護:距離設備表面10cm處,劑量率不超過1μSv/h,達到豁免等級,無需辦理輻射安全許可證。

                                                XCH12000型鋰電面密度測量儀


 
XCH12000微光斑X射線面密度測量儀
1、實現兩側和頭尾削薄區域的有效測量:可以給出極片兩側邊緣和首尾兩端的輪廓情況。
2、 超小微光斑:測量點的尺寸小,檢測區域精細,具有很高的空間響應能力和分辨能力,測量更加精細敏感,給出數據可反映出極片上的裂縫,刮痕,斑點等小的瑕疵缺陷。
3、 特殊的與微光斑相匹配的射線探測器:經信噪比優化設計,提高射線探測效率,并配合多種環境測量傳感器補償環境影響,修正測量結果。
 
                      
 輸出X射線微光斑尺寸6mm*6mm                                  輸出X射線微光斑尺寸:6mm*9mm
 

 專用的微光斑X射線發生器                                專用的微光斑X射線探測器
 

                                   微光斑X射線測量到的極片邊緣輪廓

                                   微光斑X射線測量到的極片兩側邊緣輪廓
 
XCH5000超軟X射線面密度測量儀(隔膜面密度測量儀)
設備用途:用于對鋰電池隔膜的面密度(單位面積的重量)進行非接觸式在線檢測。
測量原理:針對鋰電池隔膜的等效原子序數低,面密度小的材質特點,使用超軟X射線(依據射線穿透物質的能力,將能量低于5KeV的X射線稱之為超軟X射線)透射隔膜,探測隔膜對超軟X射線的吸收,實現對隔膜面密度的測量。由于隔膜的陶瓷涂層對超軟X射線的吸收遠大于基材,因此射線的透射衰減主要反映了涂層面密度的變化,而對基材不敏感,因此,基材的正常波動不影響測量結果。
設備特點:
1、  超軟X射線:使用的超軟X射線裝置,射線能量低于5KeV,屬于《GB18871-2002電離輻射防護與輻射源安全基本標準》豁免要求的等級,安全、環保;
2、  專用的射線發生器:依據隔膜材質特性,設計專用的超軟X射線發神器,以構造最佳的測量條件,適合于隔膜測量,隔膜的微孔結構、走帶抖動、自身溫度、顏色及透光率的變化不影響測量結果,經長壽命設計,確保10年不老化。
3、  專用的探測探測器:采用特殊材料構造射線窗,設計出高探測效率、低信號漂移的射線探測器,對空氣溫度、濕度、壓強、氣體密度等環境參數實時檢測,抵償環境的變化的影響,測量結果穩定可靠。
技術指標:
1、  測量精度(2σ):±0.2%;
2、  隔膜測量范圍:0~100g/m2;
3、  X射線發生器的射線管電壓: 5kV以下(常用管電壓4.950kV);
4、  系統響應時間(硬件):小于1ms,測量反應時間可編程控制;
5、  掃描速度:0~0.5m/s;
6、  掃描同步精度:0.04mm;
7、  光電編碼器定位精度:0.02mm;
8、  平均無故障時間:X射線發生器50000h;X射線探測器80000h。
輻射防護:產生的最大輻射能量不大于5KeV,屬于《GB18871-2002電離輻射防護與輻射源安全基本標準》要求的輻射豁免等級,無需辦理輻射安全許可證。
                                  
                       XCH5000超軟X射線面密度測量儀(隔膜面密度測量儀)
 
 BCH25100β射線面密度測量儀
設備用途:用于對鋰電池負極涂布的面密度(單位面積的重量)進行非接觸式在線檢測。
測量原理:β射線屬于帶電粒子流,β射線穿透鋰電池負極涂布極片時,發生強度衰減,其衰減符合指數規律,與涂布面密度相關,依據探測射線的衰減實現涂布面密度的測量。慮鋰電池負極材料的結構形式,材料的原子系數,以及面密度的范圍,本裝置選用β放射源Kr85。
設備特點:
1、  具有專利的放射源防護裝置:所使用的β放射源為V類源,安全危害極低,并采用多重材料復合屏蔽防護,使用電動閘閥打開和關閉射線,輻射劑量達到環保要求<1μSv/h,該放射源的防護裝置已取得國家專利。
2、  多種規格射線束供用戶選擇:射線束尺寸φ9.5mm、φ12mm、φ18mm、φ22mm,用戶可根據需求選擇。
3、  邊緣和首尾輪廓測量功能:可采用3mm*38mm的微孔Kr85放射源,用于負極極片涂布兩側削薄區的測量、首尾區域輪廓的測量。
4、  專用的β射線探測器:采用特殊材質窗口,多層電極的電離室結構,探測效率高,穩定性好,在使用0~2Ci活度放射源的情況下,電離室均工作在高線性區,不會出現飽和而引起非線性的情況。β射線探測器的電離室采用精密焊接密封工藝,保證核心電離室30年不漏氣。
5、  閉環控制功能:具備與涂布機聯機的功能,可實現涂布質量閉環控制。
6、  多架同位測量功能:具備多架測量儀聯機測量功能,沿同一軌跡跟蹤測量,得到凈涂布面密度。
技術指標:
1、  面密度測量精度(2σ):±0.15%;
2、  重復測量精度(2σ):±0.08%;
3、  測量范圍:1000g/m2以下;
4、  β射線源:Kr85,半衰期:10.76年;
5、  放射源活度:200mCi,300mCi,1000mCi(依據被測極片規格)。
6、  系統響應時間(硬件):小于1ms,測量反應時間可編程控制;
7、  掃描速度:最大0.5m/s;
8、  掃描同步精度:0.1mm;定位精度:0.04mm;
9、  平均無故障時間:β射線探測器80000h。
輻射防護:采用多重材料復合防護,距離設備表面0.1m,輻射劑量率不超過1μSv/h(V類源)。

                                   BCH25100 β 射線面密度測量儀

                                                Kr85放射源


                                        高性能β射線探測器

公司放射源源庫,業內唯一一家具有β放射源銷售資質的企業:
                 
 
涂布質量閉環控制
控制目的:閉環控制器根據測厚儀給出的涂布面密度測量值,自動調節漿料輸送螺桿泵的泵速,使得縱向(走帶方向)涂布量在工藝標準要求的界限之內,避免超差,以達到提高涂布重量一致性,減少人工干預的目的。閉環控制的應用效果如下:降低了對工人技術經驗的要求,可降低因經驗不足導致的殘次品率;可有效彌補因操作人員的工作疲勞造成的失誤;減少對人工的依賴,能夠達到減員增效的效果。
控制原理:鑒于現有涂布機技術條件,影響涂布面密度一致性的因素主要是極片走帶方向,走帶方向重量一致性是靠泵速控制。測量儀通過檢測,經PLC進行運算數據比對分析,來驅動伺服電機控制涂布機的上的泵速,從而達到閉環控制的效果。
控制算法:針對在涂布量閉環控制中,由于傳輸的延遲,被控制對象具有純滯后性質引起系統產生超調或者振蕩的特點,采用基于史密斯補償的單神經元PID控制策略,作為具有純滯后補償的數字控制器。

電氣組成:測厚儀PLC給出的泵速信號可以采用數據信號或者標準變送信號,采用數據信號時用通訊接口(網絡接口或者標準串行口)傳送,采用標準變送信號時,與定量泵控制器的AD接口對接傳送。

 
多架面密度測量儀同位測量系統
測量原理:通過對掃描軌跡同位控制技術實現多架測量儀對同一軌跡的涂布面密度的精確測量,通過同位測量數據相減即可得到每次單面涂布或者雙面面密度。適用于鋰電池正、負極片連續單雙面涂布精確測量。
實現方法:多架系統中采用高精度、高分辨率光電編碼器精確檢測線速度,通過CAN總線實現快速實時數據傳輸,依據檢測維持掃描角度,從而保持前后兩個掃描架實現同點對應檢測。同點對應檢測所顯示的剖面,有利于工藝和質量人員對兩個檢測點的數據進行對比分析,從而發現問題,優化工藝,提高質量。
主要參數:
1、  適用的涂布速度:最大50m/min;
2、  掃描同步精度:0.06mm;
3、  同位測量軌跡最大偏離:3-5mm。
                                    
             
                                                     掃描軌跡
 
   人機交互
 

      
 
             
 
 
               

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