本发明专利技术涉及一种用于确定板状或条状物体的尺寸数据的方法，包括如下步骤：由第一发射器将太赫兹辐射在至少一个时刻发射到物体表面的至少一个位置上；由第一发射器发射的太赫兹辐射在至少一次透射物体之后由第一接收器接收；由第二发射器在多个时刻将如下太赫兹辐射发射到物体的表面上和/或物体表面的多个位置上，该太赫兹辐射的带宽小于其载波频率的5％；由第二发射器发射的太赫兹辐射在至少一次透射物体之后由第二接收器接收；在考虑到由第一接收器接收的太赫兹辐射的情况下从由第二发射器接收的太赫兹辐射和/或由第二接收器接收的太赫兹辐射的时间和/或空间变化确定物体的尺寸。本发明专利技术还涉及一种用于确定板状或条状物体的尺寸数据的装置。状物体的尺寸数据的装置。状物体的尺寸数据的装置。
【技术实现步骤摘要】
用于确定物体的尺寸数据的装置和方法
[0001]本专利技术涉及一种用于确定板状物体或条状物体、特别是管的尺寸数据、特别是厚度数据的方法，包括以下步骤：由第一发射器在至少一个时刻将太赫兹辐射发射到物体表面上的至少一个位置上，由第一发射器发射的太赫兹辐射在至少一次透射物体之后由第一接收器接收。
[0002]本专利技术还涉及一种用于确定板状物体或条状物体的尺寸数据的装置，所述装置包括第一发射器和第一接收器，第一发射器构造成用于在至少一个时刻将太赫兹辐射发射到物体表面上的至少一个位置上，第一接收器构造成用于对由第一发射器发射的太赫兹辐射在至少一次透射物体之后进行接收。
技术介绍
[0003]太赫兹辐射(所谓的毫米波)可以测量板状物体或条状物体(例如管)的尺寸数据。这种尺寸数据例如包括直径或厚度、特别是壁厚。由发射器将太赫兹辐射信号发射到待测物体上。所发射的辐射信号透射物体并且在物体的边界面处被反射。然后，由接收器接收所述太赫兹辐射。通过物体实现对辐射信号的影响、特别是通过反射、散射、吸收和折射来影响。由此引起的太赫兹辐射信号的变化允许关于所述物体的结论，其中特别是为了确定尺寸数据而分析在物体边界层处的反射。此外，由于物体的较大的密度，所述物体使得太赫兹辐射信号相比于在空气中的传播有延迟，从而在已知的定向和已知的材料折射率的情况下可以通过测量辐射信号的延迟来确定物体尺寸的绝对值。这特别是适用于板状物体或条状物体、例如管。
[0004]为了分析在物体的边界层处的反射，自然需要所使用的太赫兹辐射的带宽允许分辨各个边界层。在待测量的尺寸小、例如壁厚小的情况下，这对所使用的太赫兹辐射的带宽提出了可观的要求。因此，所需的带宽大致相应于光速除以折射率与待分辨的结构(例如边界面的待分辨的距离)的乘积的二倍。根据待分辨的结构尺寸，这可能需要在100GHz范围内的带宽。这使得可靠地测量小的结构所需的太赫兹发射器和接收器耗费且成本高。一般需要特殊的许可方法(Zulassungsverfahren)。如果设置多个这样的发射器和接收器\例如围绕待测量的管布置，则花费进一步提高。一般期望这样布置，以便尽可能完全地照射并因此测量物体。
[0005]另一个问题是物体几何形状的干扰，特别是缺陷部位、如砂眼、凹陷、隆起或类似物。为了检测缺陷部位，在DE102016105599A1中提出，将太赫兹辐射以非垂直的角度入射到待测物体的边界面上，从而从测试物体出发的并且指向发射和接收单元的反射仅出现在物体的缺陷部位。备选地，主反射辐射也可以被遮光板遮蔽，以便在测量技术上排除从物体边界面的反射。
[0006]在DE202021100416U1中，为了检测沿输送方向输送的条状产品的缺陷部位，提出一种具有分析设备的装置，所述分析设备构造用于从由至少一个接收器接收的太赫兹辐射信号的暂时改变中推断出条状产品的缺陷部位。
技术实现思路
[0007]从上述现有技术出发，本专利技术的目的在于，提供一种开头所述类型的方法和装置，利用该方法和装置能以降低的成本可靠且精确地确定板状物体或条状物体的尺寸数据。
[0008]本专利技术通过独立权利要求1和12实现所述目的。有利的设计方案在从属权利要求、说明书和附图中给出。
[0009]对于开头所述类型的方法，本专利技术通过以下步骤实现所述目的：
[0010]‑
由第二发射器将如下太赫兹辐射在多个时刻发射到所述物体的表面上和/或发射到在所述物体的表面上的多个位置上，所述太赫兹辐射的带宽小于该太赫兹辐射的载波频率的5％，
[0011]‑
由第二发射器发射的太赫兹辐射在至少一次透射所述物体之后由第二接收器接收，
[0012]‑
在考虑到由第一接收器接收的太赫兹辐射的情况下，从由第二发射器接收的太赫兹辐射和/或由第二接收器接收的太赫兹辐射在时间上的变化和/或在空间上的变化来确定物体的尺寸。
[0013]对于开头所述类型的装置，本专利技术通过以下方式实现所述目的：
[0014]‑
第二发射器，所述第二发射器构造用于在多个时刻将如下太赫兹辐射发射到所述物体的表面上和/或在所述物体的表面上的多个位置上，所述太赫兹辐射的带宽小于该太赫兹辐射的载波频率的5％，
[0015]‑
第二接收器，所述第二接收器构造用于对由第二发射器发射的太赫兹辐射在至少一次透射所述物体之后进行接收，
[0016]‑
分析设备，所述分析设备构造用于在考虑到由第一接收器接收的太赫兹辐射的情况下，从由第二发射器接收的太赫兹辐射和/或由第二接收器接收的太赫兹辐射在时间上的变化和/或在空间上的变化来确定物体的尺寸。
[0017]根据本专利技术的待测物体例如可以是塑料物体或玻璃物体。其被构造成板状或条状、例如管状。所述物体可以在测量期间被输送通过具有第一和第二发射器和接收器的装置，条状物体特别是沿着该条状物体的纵轴线被输送。为此，所述装置可以包括输送设备。物体可以来自生产装置、例如挤出装置。在测量期间所述物体可以仍具有高温。也可能的是，物体的固化在测量期间还没有结束。因此，物体可以特别是仍具有熔融物份额。
[0018]根据本专利技术，为了测量物体而使用太赫兹辐射、所谓的毫米波。太赫兹辐射例如可以处于10GHz至3THz的频率范围内。太赫兹辐射良好地适用于在恶劣的测量环境中、例如在生产车间中测量物体、例如塑料物体，因为太赫兹辐射对例如由水蒸气引起的干扰非常不敏感。则例如通过施加冷却液(例如水)来冷却来自挤出装置的条状物体。在此产生水蒸汽。
[0019]本专利技术基于以下构思：一方面以具有第一发射器和第一接收器的第一测量系统并且另一方面以具有第二发射器和第二接收器的第二测量系统对物体进行组合式测量。第二发射器在多个时刻发射太赫兹辐射和/或将太赫兹辐射发射到在物体的表面上的多个位置上，所述太赫兹辐射的带宽小于该太赫兹辐射的载波频率的5％。太赫兹辐射的带宽被定义为由发射器发出的太赫兹辐射的下极限频率和上极限频率之差。各极限频率位于载波频率之上和之下、特别是与载波频率的距离相同。而第一发射器可以比第二发射器发射具有更大带宽的太赫兹辐射。通过优选更大的带宽可以利用第一发射器和第一接收器在物体的折
射率已知或在测量技术上已确定的情况下确定物体尺寸数据的绝对值。为此，可以以本身已知的方式分析太赫兹辐射在物体边界层上的反射、例如根据传播时间测量来确定。根据本专利技术，将这种测量与借助于第二发射器的测量相结合，所述第二发射器在多个时间上发射具有小的带宽的太赫兹辐射或者将所述具有小的带宽的太赫兹辐射发射到在物体的表面上的多个位置上。利用窄带的第二发射器和第二接收器特别是可以测量太赫兹辐射在透射物体时的延迟。基于对特别是在不同的时刻发射的辐射信号的比较，可以识别在第二发射器或接收器的测量位置处的物体尺寸、特别是物体尺寸变化、例如物体厚度变化。这可以例如从第二发射器的所发出的太赫兹辐射在透射物体时由物体引起的相位改变来实现。因此，能够检测厚度波动。对于板状物体直接给出明确的(eindeutig)测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于确定板状物体(34)或条状物体(18)、特别是管(18)的尺寸数据、特别是厚度数据的方法，所述方法包括以下步骤：
‑
由第一发射器(10)将太赫兹辐射在至少一个时刻发射到在物体(18、34)表面上的至少一个位置上，
‑
由所述第一发射器(10)发射的太赫兹辐射在至少一次透射物体(18、34)之后由第一接收器(10)接收，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
‑
由第二发射器(12)在多个时刻将如下太赫兹辐射发射到物体的表面上和/或发射到在物体(18、34)表面上的多个位置上，所述太赫兹辐射的带宽小于该太赫兹辐射的载波频率的5％，
‑
由所述第二发射器(12)发射的太赫兹辐射在至少一次透射物体(18、34)之后由第二接收器(12)接收，
‑
在考虑到由第一接收器(10)接收的太赫兹辐射的情况下，从由第二发射器(12)接收的太赫兹辐射和/或由第二接收器(12)接收的太赫兹辐射在时间上的变化和/或在空间上的变化来确定物体(18、34)的尺寸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述第一发射器(10)发射的太赫兹辐射的带宽大于该太赫兹辐射的载波频率的10％、优选大于该太赫兹辐射的载波频率的20％。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，由所述第二发射器(12)发射的太赫兹辐射的带宽小于该太赫兹辐射的载波频率的3％、优选小于该太赫兹辐射的载波频率的2％。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一发射器(10)和所述第一接收器(10)由第一收发器(10)构造，和/或所述第二发射器(12)和所述第二接收器(12)由第二收发器(12)构造。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在物体(18、34)的与所述第一发射器(10)相对置的一侧上布置有用于由第一发射器(10)发射的太赫兹辐射的第一反射器(22)，和/或在物体(18、34)的与所述第二发射器(12)相对置的一侧上布置有用于由第二发射器(12)发射的太赫兹辐射的第二反射器(24)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二发射器(12)和所述第二接收器(12)在测量期间围绕物体(18、34)旋转和/或沿着物体(18、34)横向移动，和/或设置有多个围绕物体(18、34)或沿着物体(18、34)布置的第二发射器(12)和第二接收器(12)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二发射器(12)将太赫兹辐射以倾斜的入射角发射到物体(18、34)的表面上。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在考虑到物体(18、34)的折射率的情况下确定物体(18、34)的尺寸。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从由所述第一接收器(10)接收的太赫兹辐射确定物体(18、34)的折射率。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从由所述第一发射器和/或第二发射器(12)发射的太赫兹辐射在透射时由物体(18、34)引起的相位变化中确定所述物
体的尺寸。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据由所述第二接收器(12)接收的太赫兹辐射信号的信号变化、特别是快速的信号变化来推断出物体(18、34)的缺陷部位。12.一种用于确定板状物体或条状物体(18、34)的尺寸数据的装置，所述装置包括：
‑
第一发射器(10)，所述第一发射器构造用于在至少一个时刻将太赫兹辐射发射到在物体(18、34)表面上的...
【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：斯考拉股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。