專門為鋰電池負(fù)極極片面密度檢測(cè)設(shè)計(jì)的一款全新概念的自動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng),其性能指標(biāo)可以和國(guó)際同類產(chǎn)品相媲美。由于β射線的廣譜吸收特性,負(fù)極極片的涂布量檢測(cè)用它來(lái)完成非常適合。但β射線放射源需要辦理一系列的環(huán)保手續(xù),每年還要接受環(huán)保部門的例行檢查,涉及到費(fèi)用和管理工作量。源的壽命也受其半衰期的限制,一般Kr85放射源的壽命為10年。
掃描架系統(tǒng)針對(duì)β放射源的防護(hù)做了專門的設(shè)計(jì),其源倉(cāng)設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)球結(jié)構(gòu)。如下圖所示,在操作工做引膜等接近掃描架區(qū)域工作時(shí),放射源自動(dòng)轉(zhuǎn)入金屬屏蔽球體內(nèi)部。
系統(tǒng)還設(shè)置了探頭屏蔽車庫(kù)和防護(hù)板結(jié)構(gòu),使得系統(tǒng)的輻射降低到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水平!


1系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)包含3臺(tái)β射線面密度檢測(cè)儀,分別安裝在:
1、面密度1,安裝在基材放卷端后,涂布前,檢測(cè)基材的面密度;
2、面密度2,安裝在單面涂布烘箱后,極片收卷前。可以檢測(cè)單面極片烘干后的總面密度,以及單面涂布面密度(面密度2-面密度1);
3、面密度3,安裝在雙面涂布烘箱后,極片收卷前,可以檢測(cè)雙面極片烘干后的總面密度、第二次涂布面密度(面密度3-面密度2)以及總涂布面密度(面密度3-面密度1)。
工作站電腦配置:
本三架同步面密度檢測(cè)系統(tǒng)采用一臺(tái)工作站,規(guī)格配置為:5040SF/G4400(CPU)/500G(硬盤)/4G(內(nèi)存)/DVD/VGA接口。三架面密度數(shù)據(jù)通過(guò)掃描架內(nèi)部的嵌入式數(shù)據(jù)處理平臺(tái),輸入系統(tǒng)工作站同一電腦中參與運(yùn)算處理。同時(shí),在每道涂布頭前方設(shè)置一臺(tái)20寸液晶顯示屏,這樣一共配置四臺(tái)顯示器(安裝在搖臂柜上的為19寸)。
2系統(tǒng)特點(diǎn)
負(fù)極極片涂布面密度檢測(cè)采用Kr85放射源,需辦理環(huán)境登記手續(xù);
和國(guó)際產(chǎn)品類似特殊的旋轉(zhuǎn)式源倉(cāng)結(jié)構(gòu),使得源關(guān)閉更加可靠;
配置SYSMART-BII掃描架,其運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械電氣部件均進(jìn)口。運(yùn)行平穩(wěn)速度快、壽命長(zhǎng);
電動(dòng)式鉛簾防護(hù)門,進(jìn)一步使得掃描架周邊輻射量降低到本底水平;
雙元的汽動(dòng)升降防護(hù)門,帶有放射源工作狀態(tài)自鎖功能,更安全。
采用魯棒算法,有效的提高了檢測(cè)精度,同時(shí)真實(shí)的反映了面密度變化趨勢(shì);
采用涂布面密度的縱、橫向分離算法軟件,從根本上抑制了縱向面密度變化對(duì)橫向面密度檢測(cè)的影響;
面密度儀具備內(nèi)部恒溫功能,恒溫精度為±0.1℃。同時(shí)設(shè)計(jì)有內(nèi)藏砝碼式自動(dòng)標(biāo)定機(jī)構(gòu),通過(guò)背景標(biāo)定和砝碼式標(biāo)定的組合標(biāo)定方式,可以排除定量表的漂移,實(shí)現(xiàn)極片面密度的精準(zhǔn)檢測(cè);
具有品種管理功能,對(duì)應(yīng)生產(chǎn)的每一種鋰電池極片(比如不同配方、不同厚度),只要賦予一個(gè)對(duì)應(yīng)產(chǎn)品號(hào),系統(tǒng)將自動(dòng)存儲(chǔ)該品種的檢測(cè)參數(shù);下次再生產(chǎn)該品種時(shí),只要輸入對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品號(hào),系統(tǒng)將立即進(jìn)入精準(zhǔn)檢測(cè)狀態(tài);
具有遠(yuǎn)程技術(shù)支持功能。系統(tǒng)安裝了網(wǎng)絡(luò)接口軟件,連上互聯(lián)網(wǎng),乙方即可在公司總部進(jìn)入系統(tǒng),對(duì)運(yùn)行效果、參數(shù)設(shè)置的合理性等技術(shù)要素進(jìn)行評(píng)判和技術(shù)優(yōu)化整定;
根據(jù)用戶的需要,系統(tǒng)可以和涂布機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)涂布量的閉環(huán)控制。在大延時(shí)、純滯后抑制算法軟件的作用下,通過(guò)縱向面密度的變化趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)面密度的自動(dòng)調(diào)節(jié)(選項(xiàng))。
一、智能掃描架指標(biāo)
1、掃描速度:0─400mm/s(連續(xù)可調(diào));
2、測(cè)量速度:100000個(gè)測(cè)量值/S(采用速率10MHZ);
3、負(fù)極面密度檢測(cè)用β射線的,我公司可以指導(dǎo)辦理放射源使用手續(xù);
4、適合涂布類型:?jiǎn)伍g隙涂布、多間隙涂布、連續(xù)涂布、單面涂布、雙面涂布;
5、測(cè)量范圍:0-1000 g/m2
6、放射源種類:85Kr β放射源,活度為300mCi(毫居),相當(dāng)于1.11×1010Bq(貝可),使用年限:10;
7、電離輻射安全指標(biāo):300mCi的85Kr雖然屬于五類放射源,電離輻射較低,但操作員或工程師在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)保護(hù)狀態(tài)對(duì)機(jī)器操作對(duì)身體健康也會(huì)有影響。雙元系統(tǒng)在電離輻射屏蔽方面做了精心設(shè)計(jì),采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的源屏蔽裝置,使得電離輻射符合國(guó)家2002年發(fā)布的《電離輻射防護(hù)劑輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18871-2002)。即在距機(jī)器30厘米處測(cè)量,輻射值小于2μSv/h(微希沃特/小時(shí)),對(duì)員工的健康沒(méi)有任何影響。
(1)系統(tǒng)測(cè)量重復(fù)精度:
±2σ:≤±真實(shí)值×0.5‰;
數(shù)據(jù)取樣方式:極片靜止繃緊在設(shè)備上,設(shè)備掃描整個(gè)膜片幅寬得到1個(gè)面密度均值數(shù)據(jù)。設(shè)備重復(fù)掃描極片得到多個(gè)面密度均值數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)性計(jì)算。
(2)系統(tǒng)線性相關(guān)性:
在面密度生產(chǎn)規(guī)格范圍內(nèi),均勻取5組不同面密度的樣品,分別用設(shè)備和電子稱得到5組對(duì)應(yīng)的面密度數(shù)據(jù),機(jī)器測(cè)量值與真實(shí)值線性擬合后,相關(guān)性系數(shù)>99%。
(3)真實(shí)值取樣方法:沿著設(shè)備掃描軌跡均勻沖樣,用電子稱稱取真實(shí)重量并計(jì)算得到的均值。
(4) 內(nèi)標(biāo)樣校準(zhǔn)功能:本系統(tǒng)在源盒設(shè)置有內(nèi)標(biāo)樣片,系統(tǒng)具備自動(dòng)校準(zhǔn)功能,消除環(huán)境溫濕度以及面密度探頭積灰變化對(duì)測(cè)量的影響。
(5)三架跟蹤同步測(cè)量的測(cè)量精度2σ≤±真實(shí)值*2‰;或0.2克(取大者)。
測(cè)量方法:同一卷箔材(不涂布)使用多架跟蹤測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行同步跟蹤掃描面密度,第1臺(tái)和第2臺(tái)、第3臺(tái)測(cè)量得到的橫向均值的面密度差異值≤±真實(shí)值*2‰,
(6) 測(cè)量光斑:直徑30mm(極片上有效測(cè)量光斑)
(7) 射線傳感器響應(yīng)速度:1ms
數(shù)據(jù)取樣方式:極片靜止繃緊在設(shè)備上,設(shè)備掃描整個(gè)膜片幅寬得到1個(gè)面密度均值數(shù)據(jù)。設(shè)備重復(fù)掃描極片得到多個(gè)面密度均值數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)性計(jì)算。
(8)多架同步參數(shù):
在涂布速度≤30m/min時(shí),三臺(tái)面密度測(cè)量?jī)x射線探頭掃描軌跡跟蹤誤差≤±3mm;
在涂布速度≤50m/min時(shí),三臺(tái)面密度測(cè)量?jī)x射線探頭掃描軌跡跟蹤誤差≤±5mm。
三、系統(tǒng)軟件功能
(1)軟件具有掃描有效數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能和有效掃描區(qū)域自動(dòng)識(shí)別功能。
在基材或涂層橫向位置發(fā)生變化或出現(xiàn)任何偏差時(shí),系統(tǒng)無(wú)須人工干預(yù),能
自動(dòng)識(shí)別有效的涂層區(qū)域并計(jì)算有效涂布面密度數(shù)據(jù);
(2)多橫幅圖中,顯示去掉異常點(diǎn)后橫幅圖,使橫幅涂布厚度顯示更直觀;
(3)品種切換時(shí),具有按當(dāng)前實(shí)際測(cè)量值自動(dòng)計(jì)算出靈敏度K值功能。
(4)實(shí)時(shí)顯示厚度橫向、縱向面厚度變化趨勢(shì);
(5)提供可靠的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議;
(6)穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)處理與備份機(jī)制;
(7)檢測(cè)數(shù)據(jù)可以按EXCEL格式導(dǎo)出分析;
(8)具備遠(yuǎn)程技術(shù)支持功能;
(9)系統(tǒng)配備和MES、ERP管理系統(tǒng)的硬件接口,可以配合兩系統(tǒng)之間的連接。