激光射線面密度在線測量一體機

一、設備功能簡介

本產品用于電芯涂布面密度和厚度檢測。

1、1面密度測量原理

單位面積上極片的質量，稱為極片的面密度。極片的面密度是決定電池的一致性的最重要的因素。由Kr85（氪85）衰變產生的β射線，穿透電池極片時，一部分射線被極片吸收。導致穿透極片后的射線強度相對于入射射線強度有一定的衰減。衰減比例與被穿透極片的面密度呈負指數關系。通過填充有特殊氣體電離室檢測射線穿透極片前后的射線強度，即可推算出極片的面密度。如圖1所示，I0為透射前的射線強度，I為透射后的射線強度，二者滿足m=1/λ（㏑（I0/I））的關系。其中λ為單位面密度極片的射線吸收系數，m為面密度。

面密度定義為單位面積s上的極片的質量m。如果被測物的的密度ρ定，則被測物的面密度與厚度d成正比：面密度=m/s=ρd。由于鋰電涂布生產工藝無法保證密度恒定，所以無法直接通過測量厚度來計算極片面密度。所以單純的激光測厚儀只能檢測材料厚度。此設備通過實時測量極片的面密度與厚度的實際值，計算出極片的密度。從而使激光位移傳感器測得的極片厚度值，可以準確轉換為面密度。并且實時顯示削薄區的面密度值或者厚度。

1.2厚度測量原理

厚度測量原理示意圖

測厚模塊由兩個激光位移傳感器上下對射的方式組成的，上下的兩個傳感器分別測量被測體上表面的位置和下表面的位置，通過計算得到被測體的厚度。示意圖中L為2個激光位移傳感器的距離，A為上傳感器到被測極片距離，B為上傳感器到被測極片距離，T為被測極片厚度，則T=L-A-B

1.3：設備總體結構圖

二：技術指標

三：測量系統功能

實現極片涂布面密度在線測量。

實時顯示當前掃描斷面測量面密度的最大值、最小值、平均值、平均偏差，當前掃描位置、厚度信號、涂布速度、本卷長度等數據。

實時顯示當前掃描斷面圖（可選柱狀圖、折線圖、面積圖）。

最后一次掃描斷面圖顯示查看（可選柱狀圖、折線圖、面積圖）。

EXCEL報表記錄轉存查看功能，每膜卷生產完畢后，自動生成excel報表。

通過分頻網傳，實現遠程同步顯示（涂布機頭顯示）。

掃描邊界自適應功能，隨收卷糾偏調節自動調節掃描范圍，保證最佳掃描狀態。

定位測量功能：可在掃描區域內指定任何位置，測量頭即定位在指定位置。

配方功能：根據不同基材、涂布寬度、涂布方式存儲設置各項測量掃描參數，使用時直接調用。

系統自診斷功能。

報警功能：可設置涂布寬度、邊寬、面密度高限值即進行報警。

實時可靠的自校驗機制，實現了對射線衰減的補償。

實時顯示重量橫向、縱向面密度變化趨勢。

實時顯示重量橫向、縱向厚度變化趨勢

實時顯示間隙涂布頭尾、左右涂布削薄區輪廓。削薄區分區大小可以獨立設定，最小可以設定0.1mm輸出一個厚度均值。

專業的涂布間隙區無效數據濾除，直觀方便的軟件管理界面。

提供可靠的以太網數據通信協議

軟件數據使用CSV文件、數據庫保存在工控機內，可以輸入并保存如下參數：型號、批次號、日期、上下限工藝參數等。

軟件操作權限：具備兩個以上使用權限，如管理員和操作員。

系統配置三色蜂鳴報警燈。

將檢測數據傳輸個涂布機和不良達標系統，涂布機通過傳輸過來的數據自動調整涂布參數，實現閉環控制，使打標系統在相對應不良位置打標，且將所有檢測標準、檢測數據上傳至MES系統。
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