一种基于线激光扫描的铝氧化膜均匀程度检测装置
阅读说明：本技术 一种基于线激光扫描的铝氧化膜均匀程度检测装置 (Aluminum oxide film uniformity degree detection device based on line laser scanning ) 是由 叶拓 刘伟 邓彬 龙双艳 吴柯 刘巍 刘安民 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：一种基于线激光扫描的铝氧化膜均匀程度检测装置,包括线激光扫描/接收模块、传送带模块、数据寄存模块、数据解算模块和显示模块；所述线激光扫描/接收模块完成传送带模块上待测铝氧化膜均匀程度检测,所述线激光扫描/接收模块与数据寄存模块相连,所述数据寄存模块与数据解算模块相连,所述数据解算模块与显示模块相连。利用本发明,能够对铝板整板进行检测,而无需取样块；能够采集信息识别氧化膜均匀度变化大的位置；装置简单,对外部环境无特别要求。(A line laser scanning-based aluminum oxide film uniformity degree detection device comprises a line laser scanning/receiving module, a conveyor belt module, a data registering module, a data resolving module and a display module; the line laser scanning/receiving module is used for detecting the uniformity of the aluminum oxide film to be detected on the conveyor belt module, the line laser scanning/receiving module is connected with the data registering module, the data registering module is connected with the data calculating module, and the data calculating module is connected with the display module. By using the invention, the whole aluminum plate can be detected without a sampling block; information can be collected to identify the position with large uniformity change of the oxide film; the device is simple and has no special requirement on the external environment.)
技术领域
本发明涉及一种基于线激光扫描的铝氧化膜均匀程度检测装置。
背景技术
铝基合金作为当今世界主流的金属材料，广泛用于海水介质中的船舶、机械设备、海洋工程和海港设施以及海泥中管道、电缆等设施中。上述工况条件对金属材料的要求及其严苛，而铝基合金的氧化膜对材料的本身起着至关重要的保护作用，主要体现为：(1)耐腐蚀性，氧化铝膜是致密的透明的保护膜，氧化铝的化学性质稳定，非常耐腐蚀，而纯铝的氧化膜甚至比铝型材的氧化膜更加耐腐蚀。(2)高硬度，阳极氧化工业铝型材表面的氧化膜比铝材基体本身要高，起到保护铝型材的作用，并且氧化膜还起到耐磨的作用，表面多孔的氧化膜具有吸附润滑剂的能力，使工业铝型材表面更加耐磨。(3)绝缘性，工业铝型材阳极氧化膜不属于金属物质，氧化铝不导电，是一种良好的绝缘材料。特别适用于一些电子、电气设备厂家。(4)绝热性，阳极氧化膜的导热系数大大低于铝型材基体，氧化铝膜可以耐高温最高1500℃，而铝型材基体最多只能承受660℃的高温。(5)吸附性，占美金属小编认为工业铝型材的阳极氧化膜为多孔结构，具有很强的吸附能力，所以给孔内填充各种颜料、润滑剂、树脂等可进一步提高铝制品的防护、绝缘、耐磨和装饰性能。综上所述，铝氧化膜对铝合金的保护至关重要。
如今，铝氧化膜的制程工艺主要来自于电化学氧化法和碱性氧化法，上述制程在氧化膜的形成过程中，铝氧化膜在铝合金表面的形成的致密度与均匀度在制程中难以控制，缺乏检验手段，而铝氧化膜的致密度与均匀度对材料本身性能的影响至关重要，因此，研发一款能够检测铝氧化膜均匀程度的检测装置极具研究意义与市场前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，创新性的运用线激光扫描与铝材氧化膜的光的反射性的差异，提供一种基于线激光扫描的铝氧化膜均匀程度检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于线激光扫描的铝氧化膜均匀程度检测装置，包括线激光扫描/接收模块、传送带模块、数据寄存模块、数据解算模块和显示模块；所述线激光扫描/接收模块完成传送带模块上待测铝氧化膜均匀程度检测，所述线激光扫描/接收模块与数据寄存模块相连，所述数据寄存模块与数据解算模块相连，所述数据解算模块与显示模块相连。
进一步，所述线激光扫描/接收模块，包括线激光发射器、发射器支架、线激光接收器、接收器支架；
所述线激光发射器能够实现发射线激光，停止发射线激光；
所述发射器支架能够实现对线激光发射器的支撑，且能实现线激光入射角度的调节；
所述线激光接收器，包括接受单元、光电转化单元、电流计算单元；
所述接受单元可实现判断接收器是否收到光信号；
所述光电转化单元可实现各部位接收光强转为电流信号；
所述电流计算单元可实现解算各部位电流强弱；
所述接收器支架能够实现对线激光接受器的支撑，且能实现线激光接收角度的调节。
进一步，所述传送带模块，可实现启动传送带，传动带锁定。
进一步，所述数据寄存模块，包括电流接收单元、均匀度接收单元；
所述电流接收单元设置不同寄存地址，可实现扫描部位数据寄存；
所述均匀度接收单元设置不同寄存地址，可实现均匀度寄存。
进一步，所述数据解算模块包括线均匀度解算单元、总均匀度解算单元、总均匀性解算单元；
所述线均匀度解算单元，能够通过去最大、最小值求平均值方法，实现均匀度解算；
所述总均匀度解算单元，能够通过求平均值方法，实现总均匀度解算；
所述总均匀性解算单元，能够通过求方差的方法，实现总均匀性解算。
进一步，所述显示模块，能够实现显示：检查是否放置铝板，显示：铝板氧化膜均匀度值，均匀性值。
工作原理：线激光扫描/接收模块作为信号最初的发射端，产生线激光光源，并以特定的入射角度射向待测铝板；待测铝板放置在传送带模块上，待测铝板能够反射线激光信号，传送带能够传送待测铝板，使线激光能够扫描到待测铝板的不同位置；线激光扫描/接收模块再作为线激光信号反射的接收端，将接收到的反射光信号转化为电信号，传输至数据寄存模块；数据寄存模块能够对原始的数据、暂存的数据、最终结算结果进行存储；数据解算模块根据寄存模块中的原始数据计算均匀度；显示模块显示数据解算模块的计算结果。
本发明利用光电效应、均匀度不同的氧化膜位置对光的反射效应不同的特点，通过方向性好、单色性好、亮度明显的线激光照射待测铝板的不同位置，根据铝板不同位置的反射，接收反射光，计算光的强度，进而计算铝板表面氧化膜的均匀度。
本发明的优势在于，能够对铝板整板进行检测，而无需取样块；能够采集信息识别氧化膜均匀度变化大的位置；装置简单，对外部环境无特别要求。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的工况示意图；
图3为本发明实施例的各模块间信号传递流程图；
图4为本发明实施例的线激光扫描/接收模块工作流程图；
图5为本发明实施例的数据寄存模块、数据显示模块、显示模块工作流程图；
图6为本发明实施例的线激光扫描/接收模块的结构示意图；
图7为本发明实施例的数据寄存模块的结构示意图；
图8为本发明实施例的数据解算模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照附图，一种基于线激光扫描的铝氧化膜均匀程度检测装置，包括线激光扫描/接收模块M1、传送带模块M2、数据寄存模块M3、数据解算模块M4和显示模块M5；所述线激光扫描/接收模块M1完成传送带模块M2上待测铝氧化膜M6均匀程度检测，所述线激光扫描/接收模块M1与数据寄存模块M3相连，所述数据寄存模块M3与数据解算模块M4相连，所述数据解算模块M4与显示模块M5相连。
所述线激光扫描/接收模块M1，包括线激光发射器M11、发射器支架M12、线激光接收器M13、接收器支架M14；
所述线激光发射器M11能够实现发射线激光P11，停止发射线激光P14；
所述发射器支架M12能够实现对线激光发射器M11的支撑，且能实现线激光入射角度的调节；
所述线激光接收器M13，包括接受单元U131、光电转化单元U132、电流计算单元U133；
所述接受单元U131可实现判断接收器是否收到光信号P12；
所述光电转化单元U132可实现各部位接收光强转为电流信号P13；
所述电流计算单元U133可实现解算各部位电流强弱P15；
所述接收器支架M14能够实现对线激光接受器M13的支撑，且能实现线激光接收角度的调节。
所述传送带模块M2，可实现启动传送带P21，传动带锁定P22。
所述数据寄存模块M3包括电流接收单元U31、均匀度接收单元U32；
所述电流接收单元U31设置不同寄存地址，可实现扫描部位数据寄存P311…P31n；
所述均匀度接收单元U32设置不同寄存地址，可实现L1…Ln均匀度寄存P321…P32n。
所述数据解算模块M4包括线均匀度解算单元U41、总均匀度解算单元U42、总均匀性解算单元U43；
所述线均匀度解算单元U41，能够通过去最大、最小值求平均值方法，实现L1…Ln均匀度解算P411…P41n；
所述总均匀度解算单元U42，能够通过求平均值方法，实现总均匀度解算P42；
所述总均匀性解算单元U43，能够通过求方差的方法，实现总均匀性解算P43。
所述显示模块M5，能够实现显示：检查是否放置铝板P51，显示：铝板氧化膜均匀度值，均匀性值P52。
完成一种基于线激光扫描的铝氧化膜均匀程度检测流程，需要流程：发射线激光P11，接收器是否收到光信号P12，各部位接收光强转为电流信号P13，停止发射线激光P14，解算各部位电流强弱P15，启动传送带P21，传动带锁定P22，扫描部位数据寄存P311…P31n，L1…Ln均匀度解算P411…P41n，L1…Ln均匀度寄存P321…P32n，总均匀度解算P42，总均匀性解算P43，显示：检查是否放置铝板P51，显示：铝板氧化膜均匀度值P52。
实施流程：
如图2所示，将线激光扫描/接收模块M1，包含线激光发射器M11，发射器支架M12，线激光接收器M13，接收器支架M14，传送带模块M2，待测铝板按图示位置摆放，调节，使得线激光发射器M11发射的线激光能够被线激光接收器M13接收；
如图3所示，启动本发明装置，所述线激光发射器M11将发射线激光P11，线激光射向待测铝板，此时线激光接收器M13中的接收单元U131判断接收器是否收到光信号P12，如未接收到光信号，则线激光发射器M11停止发射线激光P14，传送带模块M2实现传送带锁定P21，显示模块M5实现显示：检查是否放置铝板；如接收到光信号，则光电转化单元U132将各部位接收光强转为电流信号P13，传送带模块M2实现启动传送带P21，同时，电流计算单元U133将对接收的线激光光强进行解算各部位电流强弱P15，寄存模块M3包括电流接收单元U31将把每一次线激光扫描各部位电流强弱的结果寄存在L1…Ln中(L1即为第一次线激光扫描结果，Ln即为第n次线激光扫描结果)；
如图5所示，数据解算模块M4中线均匀度解算单元U41将依次对第一次线激光扫描结果L1均匀度解算P411其运算方式为，去最大最小值后取均值，在将上述均值寄存至数据寄存模块M3中均匀度接收单元U32中实现L1均匀度寄存P321，直至第n次线激光扫描结果Ln均匀度解算P41n，将Ln均匀度寄存P32n；
如图5所示，数据解算模块M4中总均匀度解算单元U42将对各线均匀度进行取均值运算，实现总均匀度解算P42；
如图4所示，数据解算模块M4中总均匀性解算单元U44将对各线均匀度进行取方差运算，实现总均匀性解算P43；
如图4所示，总均匀度解算P42，总均匀性解算P43的运算结果，将通过显示模块M5进行显示：铝板氧化膜均匀度值，均匀性值P52。
本发明的优势在于，能够对铝板整板进行检测，而无需取样块；能够采集信息识别氧化膜均匀度变化大的位置；装置简单，对外部环境无特别要求。