[实用新型]在线光谱测量装置及透明介质膜层均匀性在线测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及镀膜玻璃领域，特别涉及一种在线光谱测量装置及透明介质膜层均匀性在线测量装置。

背景技术

离线Low-E(低辐射)镀膜玻璃因其具有良好的节能性能已得到广泛应用，目前生产Low-E镀膜玻璃采用磁控溅射方法，由玻璃依次经过安装有不同靶材的磁控溅射阴极沉积生产相应的膜层，最终构成Low-E镀膜膜系。目前能够生产镀膜玻璃的最大宽度为3300mm，阴极尺寸要比玻璃宽度大200mm以上。离线Low-E镀膜玻璃膜系结构复杂，膜层在5层以上，各阴极及各层工艺在宽度方向的均匀性对最终膜系产品的均匀性起到至关重要的影响，产品的均匀性问题主要体现在不同位置间存在色差现象，按照GB/T 18915.2-2002要求色差△E不应大于2.5CIELAB(CIELAB表示这个数值是国际照明组织CIE，定义的LAB表示颜色方法计算出来的)。

Low-E膜系透过率、反射率、颜色等光学性能是各膜层光学匹配的整体体现，在膜系中经常用到的SiN_x、SnO_x、TiO_x等透明介质膜层主要起到对低辐射功能Ag膜层的保护及产品膜系颜色调节作用，因此该类膜层的均匀性最终影响到产品的均匀性。而各介质膜层均匀性问题主要由于阴极各位置的溅射效率及工艺气体分布不均导致的薄膜沉积速率不同，体现出在玻璃宽度方向薄膜厚度随位置而变化，因此测量膜层各点的厚度是衡量阴极性能及调整工艺气体分布的主要依据。

中国专利00224940提出了一种在线检测薄膜厚度均匀性的装置，该装置仅使用650nm或800nm的光波，分析被测膜层的透过光强的相对变化获得薄膜厚度相对分布，而非各点出厚度的绝对值，另外由于薄膜的干涉现象，在某个光波长点的透过强度会随厚度变化呈现周期性变化，因此该方法只能用于同一干涉周期中的相对厚度分析，存在局限性；中国专利93117694同样提出了一种监测薄膜厚度的方法和装置，用于衡量透明涂层的均匀性，该专利是利用400～480nm和580～750nm两个范围中的各一个波长点，测量这两波长点的反射光强与设定的阈值比较，得到的是膜层相对厚度变化，而且需要根据不同性能的膜层及其颜色特点选择不同的分析方式，该方法不具有通用性，另外操作复杂，不利于在生产企业中推广。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种能够同时获得膜层折射率及平均厚度，不受膜层种类影响，具有通用性能的在线光谱测量装置及透明介质膜层均匀性在线测量装置。

为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是：

本实用新型提供一种透明介质膜层均匀性在线测量装置，包括支架，所述支架上设有导轨，所述导轨上设有测量探头，所述导轨一侧的支架上设有第一位置传感器，另一侧的支架上设有第二位置传感器，当第一位置传感器和第二位置传感器同时检测到被测镀膜样品时，所述测量探头在被测镀膜样品上方沿导轨步进运动逐点扫描测试，用于测试被测镀膜样品的各点膜面反射光谱。

所述导轨下方设有多个输送辊，所述多个输送辊用于输送放置在其上的被测镀膜样品。

本实用新型还提供一种透明介质膜层均匀性在线测量装置，包括上述在线光谱测量装置；还包括：

光学性能分析模块：用于对各点膜面反射光谱进行光学性能分析，计算得到平均膜面反射光谱和各点膜面反射颜色，根据各点膜面反射颜色得到膜面反射颜色范围；

折射率、厚度分析模块：用于根据平均膜面反射光谱建立柯西光学模型，利用遗传算法得到膜层折射率，通过平均膜面反射光谱获得膜层平均厚度；

均匀性分析模块：用于对膜面进行均匀性分析，根据膜层折射率和膜层平均厚度获得厚度与颜色线性关系，得到膜层厚度均匀性分布结果。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1.采用本实用新型的在线光谱测量装置，该装置安装于镀膜设备产品出口端，采用CCD光谱测量技术，测量探头在镀膜玻璃宽度方向连续运行，可以测量24个位置的380nm～780nm范围全光谱，每测量位置点所需时间小于260毫秒；

2.本实用新型利用膜层膜面反射光谱作为分析依据，避免由于建筑浮法玻璃的吸收对结果的影响，更能体现膜层本质的光学特征；

3.能够同时获得膜层折射率及平均厚度，不受膜层种类影响，具有通用性能；

4.根据膜层平均厚度及颜色分布可以明确膜层厚度范围，避免由于干涉周期变化导致的分析失误。

5.采用自动数据采集及智能化数据分析过程，操作简单，易于推广应用。

附图说明