包裝瓶通常由內層、中間層和外層三層組成。內層又稱阻隔層,負責防止液體或氣體漏出瓶外。它起到保護屏障的作用,以保持瓶內物品完好無損。中間層被稱為強度層,為瓶子提供結構支撐。它有助于保持瓶子的形狀和耐用性,確保瓶子能夠承受各種壓力和沖擊。最后是外層,通常稱為化妝品層,賦予瓶子美感。
在包裝瓶的生產和質量檢驗過程中,對于瓶子的高度、直徑和厚度這些尺寸檢測是必不可少的,因為準確的測量能夠確保瓶子符合規定的規格。由于包裝瓶的多層結構、瓶子表面是彎曲且薄的、透明/半透明/不透明材質等因素的影響,在線測量瓶子的厚度相比其他應用難度大幅增加。除此以外,包裝瓶的整個結構可能厚度不均,很難獲得準確的測量結果。
當前有幾種檢測方法可以測量包裝瓶的厚度,其中包括超聲波厚度測量和太赫茲傳感器。超聲波厚度測量是非破壞性的,可以提供準確的結果,但可能需要接觸表面。而太赫茲傳感器提供非接觸式測量,無需接觸被測物,并且可以穿透某些材料,因此特別適合測量包裝瓶的厚度。
太赫茲傳感器基于太赫茲輻射。太赫茲輻射是位于微波和遠紅外之間的電磁頻譜的一部分,頻率范圍為0.1 – 10 THz,波長范圍為3mm至0.03mm。太赫茲輻射可用于通過產生高時間分辨率 (低至微米) 的材料進行測量和成像,并且可以解析時間和振幅信息。這種類型的傳感具有高信噪比,可以產生圖像并可以觀察內部結構。 英國真尚有的TH-S10X系列太赫茲傳感器已經成功應用于包裝瓶在線厚度測量,每秒可獲得1000個測量值,并且精度高達±0.5μm甚至是更好,最大檢測速度能夠達到每分鐘300瓶。
瓶身壁厚在線測量可以在瓶子制造之前(在瓶坯或型坯上)或成型后進行。由于英國真尚有TH-S10X系列太赫茲傳感器在簡單的非接觸式反射配置中工作,因此設置TH-S10X系列太赫茲傳感器進行在線測量非常簡單。只需要將傳感器放置在生產區域外的支架上,對準檢測點,就可以測量通過檢測點的成品瓶(成品坯瓶通過生產線以一定速度通過檢測點),收集瓶子上單個高度的厚度結果。
英國真尚有TH-S10X系列太赫茲傳感器還可以測量記錄瓶子的厚度變化。除了厚度變化外,還可以看到其他特征,例如中心層的潛在間隙。
簡單來說,使用太赫茲傳感器測量瓶子厚度具有幾大優勢。首先,太赫茲波能夠穿透塑料等非金屬材料,從而實現非接觸式測量,且不會對瓶子造成任何損壞。其次,太赫茲波支持對多層材料厚度同時測量。而且,太赫茲傳感器還具有超高精度和分辨率,即使是在曲面上也能進行精確測量。此外,太赫茲技術還能進行實時測量,因此適用于高速生產線。 針對特殊應用,市場上絕大多數品牌不支持定制或者無法小批量定制,有些即使能定制但費用高昂,而英國真尚有持續提供小批量、低成本定制傳感器或方案,既滿足了項目的特殊要求,又兼顧了低成本,直接促成了多個項目的成功。 但要想成功實施包裝瓶的在線厚度測量,還需要關注以下幾點。首先,傳感器的校準對于確保精確測量至關重要。其次,測量過程中瓶子的正確定位和對齊對于獲得一致的測量結果非常重要。最后,應定期進行維護和校準檢查,以確保測量設備長期可靠。 |