玻璃液液位测量方法和测量装置与流程

专利2022-06-29  176


本公开涉及玻璃基板生产技术领域,具体地,涉及一种玻璃液液位测量方法和测量装置。



背景技术:

在玻璃基板生产技术领域中,玻璃在融化的状态下是否稳定,一个关键因素就是玻璃液液位的稳定性。

目前,传统的玻璃生产中玻璃液液位测量大多采用接触法,由于测量工具在工作时需直接接触玻璃液,一方面,玻璃液容易粘附在测量工具上,影响测量工具的测量准确度,另一方面,测量工具上的杂质容易进入玻璃液内部,形成玻璃液杂质和玻璃板缺陷,影响玻璃板的良品率。



技术实现要素:

本公开的目的是提供一种玻璃液液位测量方法和测量装置,以解决采用接触法测量玻璃液液位时容易影响玻璃板良品率的技术问题。

为了实现上述目的,本公开提供一种玻璃液液位测量方法,包括以下步骤:向充满玻璃液的熔化炉发射剂量为s1的电离辐射,接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r1;向不含有玻璃液的所述熔化炉发射剂量为s2的电离辐射,接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r2;当测量当前所述熔化炉内的玻璃液的液位p时,向所述熔化炉发射剂量为s3的电离辐射,接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r3;通过公式计算所述液位p,其中,所述液位p为当前玻璃液的液量占所述熔化炉充满玻璃液时的液量的百分比。

可选地,所述向充满玻璃液的熔化炉发射剂量为s1的电离辐射,接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r1的步骤包括:分别向所述熔化炉发射剂量为s11、s12、s13的电离辐射,分别接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并依次记录每次接收到的电离辐射的剂量为r11、r12、r13;通过公式计算s1,通过公式计算r1。

可选地,所述向不含有玻璃液的所述熔化炉发射剂量为s2的电离辐射,接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r2的步骤包括:分别向所述熔化炉发射剂量为s21、s22、s23的电离辐射,分别接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并依次记录每次接收到的电离辐射的剂量为r21、r22、r23;通过公式计算s2,通过公式计算r2。

可选地,所述当测量当前所述熔化炉内的玻璃液的液位p时,向所述熔化炉发射剂量为s3的电离辐射,接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r3的步骤包括:分别向所述熔化炉发射剂量为s31、s32、s33的电离辐射,分别接收穿过所述熔化炉的电离辐射,并分别记录接收到的电离辐射的剂量为r31、r32、r33;通过公式计算s3,通过公式计算r3。

可选地,所述方法包括:将用于发出电离辐射的电离辐射发射器和用于接收电离辐射的电离辐射接收器设置于所述熔化炉的相对的两侧。

可选地,所述方法还包括:将所述电离辐射发射器和所述电离辐射接收器沿所述熔化炉的径向方向分别设置在所述熔化炉的相对的两侧。

可选地,所述电离辐射发射器包括:辐射源,用于发射电离辐射;铅质储罐层,包裹在所述辐射源的外侧;钢质储罐层,包裹在所述铅质储罐层的外侧;以及钢结构支撑层,支撑在所述钢质储罐层的外侧;所述钢结构支撑层、所述钢质储罐层以及所述铅质储罐层朝向所述熔化炉的一侧均开设有通孔,所述辐射源发出的电离辐射通过所述通孔到达所述熔化炉。

可选地,所述辐射源为γ射线放射源,优选为cs-137放射源。

可选地,所述方法包括:将所述熔化炉、用于发出电离辐射的电离辐射发射器以及用于接收电离辐射的电离辐射接收器放置在密闭的空间内。

在上述技术方案的基础上,本公开还提供一种玻璃液液位测量装置,包括:电离辐射发射器,用于向存储玻璃液的熔化炉发出电离辐射;电离辐射接收器,用于接收穿过所述熔化炉的电离辐射;所述玻璃液液位测量装置利用上述技术方案中所述的玻璃液液位测量方法测量玻璃液液位。

通过上述技术方案,本公开提供的玻璃液液位测量方法能够分别测量出熔化炉充满玻璃液时所吸收的电离辐射剂量s1-r1和不含有玻璃液的熔化炉所吸收的电离辐射剂量s2-r2,其中,不含有玻璃液的熔化炉所吸收的电离辐射剂量s2-r2即熔化炉自身和空气所吸收的电离辐射剂量,因此,通过计算(s1-r1)-(s2-r2)即可得出熔化炉充满玻璃液时,玻璃液部分所吸收的电离辐射剂量。而当熔化炉内玻璃液的液位p未知时,通过本公开提供的玻璃液液位测量方法能够测量出当前玻璃液部分、熔化炉自身以及空气总共所吸收的电离辐射剂量s3-r3,通过计算(s3-r3)-(s2-r2)即可得出当前玻璃液部分所吸收的电离辐射剂量,通过能够计算出当前玻璃液部分所吸收的电离辐射剂量与玻璃液充满熔化炉时玻璃液部分所吸收的电离辐射剂量的比值,而该比值能够反映当前玻璃液的液量与玻璃液充满时的液量的比值,因此,通过即可计算出当前玻璃液的液量占玻璃液充满时的液量的百分比,即液位p。本公开提供的玻璃液液位测量方法通过检测穿过熔化炉和玻璃液的电离辐射剂量的变化来计算玻璃液液位p,能够避免玻璃液粘附在与其接触的测量工具上,从而影响测量工具的测量准确度,此外,还能够避免测量工具将杂质带入玻璃液中形成玻璃液杂质和玻璃板缺陷,从而保证玻璃板的良品率。本公开提供的玻璃液液位测量装置具有与上述技术方案中所述的玻璃液液位测量方法相同的技术效果,为了避免不必要的重复,在此不做赘述。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:

图1是本公开具体实施方式中玻璃液液位测量方法的流程图;

图2是本公开具体实施方式中玻璃液液位测量装置的结构示意图。

附图标记说明

1-熔化炉,11-密封腔,12-外壁,13-内壁,14-保温层,2-电离辐射发射器,21-钢结构支撑层,22-钢质储罐层,23-铅质储罐层,24-辐射源,3-电离辐射接收器。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。

在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“内、外”是指相对于相应零部件的自身轮廓的内、外。另外,下面的描述在涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

根据本公开的具体实施方式,提供一种玻璃液液位测量方法,所述方法可以通过图2所示的玻璃液液位测量装置来实现。参考图1和图2所示,所述方法可以包括以下步骤:向充满玻璃液的熔化炉1发射剂量为s1的电离辐射,接收穿过熔化炉1的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r1;向不含有玻璃液的熔化炉1发射剂量为s2的电离辐射,接收穿过熔化炉1的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r2;当测量当前熔化炉1内的玻璃液的液位p时,向熔化炉1发射剂量为s3的电离辐射,接收穿过熔化炉1的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r3;通过公式计算液位p,其中,液位p为当前玻璃液的液量占熔化炉1充满玻璃液时的液量的百分比。在此需要说明的是,本公开具体实施方式中的电离辐射的剂量单位均为毫西弗(msv)。

通过上述技术方案,本公开提供的玻璃液液位测量方法能够分别测量出熔化炉1充满玻璃液时所吸收的电离辐射剂量s1-r1和不含有玻璃液的熔化炉1所吸收的电离辐射剂量s2-r2,其中,不含有玻璃液的熔化炉1所吸收的电离辐射剂量s2-r2即熔化炉1自身和空气所吸收的电离辐射剂量,因此,通过计算(s1-r1)-(s2-r2)即可得出熔化炉1充满玻璃液时,玻璃液部分所吸收的电离辐射剂量。而当熔化炉1内玻璃液的液位p未知时,通过本公开提供的玻璃液液位测量方法能够测量出当前玻璃液部分、熔化炉1自身以及空气总共所吸收的电离辐射剂量s3-r3,通过计算(s3-r3)-(s2-r2)即可得出当前玻璃液部分所吸收的电离辐射剂量,通过能够计算出当前玻璃液部分所吸收的电离辐射剂量与玻璃液充满熔化炉1时玻璃液部分所吸收的电离辐射剂量的比值,而该比值能够反映当前玻璃液的液量与玻璃液充满时的液量的比值,因此,通过即可计算出当前玻璃液的液量占玻璃液充满时的液量的百分比,即液位p。本公开提供的玻璃液液位测量方法通过检测穿过熔化炉1和玻璃液的电离辐射剂量的变化来计算玻璃液液位p,能够避免玻璃液粘附在与其接触的测量工具上,从而影响测量工具的测量准确度,此外,还能够避免测量工具将杂质带入玻璃液中形成玻璃液杂质和玻璃板缺陷,从而保证玻璃板的良品率。

为了使测得的熔化炉1充满玻璃液时所吸收的电离辐射剂量s1-r1更准确,“向充满玻璃液的熔化炉1发射剂量为s1的电离辐射,接收穿过熔化炉1的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r1”的步骤中可以包括:分别向熔化炉1发射剂量为s11、s12、s13的电离辐射,分别接收穿过熔化炉1的电离辐射,并依次记录每次接收到的电离辐射的剂量为r11、r12、r13;通过公式计算s1,通过公式计算r1。s1和r1分别取三次发射的电离辐射剂量和三次接收的电离辐射剂量的平均值,能够减小测量误差,提高测量准确度。

为了使测得的熔化炉1自身和空气部分所吸收的电离辐射剂量s2-r2更准确,“向不含有玻璃液的熔化炉1发射剂量为s2的电离辐射,接收穿过熔化炉1的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r2”的步骤可以包括:分别向熔化炉1发射剂量为s21、s22、s23的电离辐射,分别接收穿过熔化炉1的电离辐射,并依次记录每次接收到的电离辐射的剂量为r21、r22、r23;通过公式计算s2,通过公式计算r2。s2和r2分别取三次发射的电离辐射剂量和三次接收的电离辐射剂量的平均值,能够减小测量误差,提高测量准确度。

为了使测得的当前玻璃液部分、熔化炉1自身以及空气总共所吸收的电离辐射剂量s3-r3更准确,“当测量当前熔化炉1内的玻璃液的液位p时,向熔化炉1发射剂量为s3的电离辐射,接收穿过熔化炉1的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r3”的步骤可以包括:分别向熔化炉1发射剂量为s31、s32、s33的电离辐射,分别接收穿过熔化炉1的电离辐射,并分别记录接收到的电离辐射的剂量为r31、r32、r33;通过公式计算s3,通过公式计算r3。s3和r3分别取三次发射的电离辐射剂量和三次接收的电离辐射剂量的平均值,能够减小测量误差,提高测量准确度。

为了对熔化炉1中的玻璃液进行保温,参考图2所示,熔化炉1可以包括外壁12、内壁13以及填充在外壁12和内壁13之间的保温层14,内壁13环绕形成密封腔11,玻璃液储存在密封腔11中。其中,内壁13可以采用高铝质耐火砖材,以提高熔化炉1的耐高温性能,外壁12采用钢结构支撑材料,以使得熔化炉1具有足够的强度和刚度,保温层14可以采用多孔保温材料,以减少玻璃液与外界的热传递。

在本公开的具体实施方式中,测量方法还可以包括:将用于发出电离辐射的电离辐射发射器2和用于接收电离辐射的电离辐射接收器3设置于熔化炉1的相对的两侧,参考图2所示,以使得电离辐射发射器2和电离辐射接收器3之间的连线能够穿过熔化炉1,从而使电离辐射接收器3能够接收到穿过熔化炉1的电离辐射。

为了使测得的电离辐射被吸收的剂量更加准确,电离辐射发射器2和电离辐射接收器3可以沿熔化炉1的径向方向分别设置在熔化炉1的相对的两侧,参考图2所示。通常情况下,熔化炉1为形状规则的圆柱状结构或长方体结构,当熔化炉1为圆柱状结构时,所述径向方向即沿圆柱体的直径延伸的方向,当熔化炉1为长方体结构时,所述径向方向即沿该长方体结构的横截面的对角线延伸的方向。当电离辐射发射器2和电离辐射接收器3沿熔化炉1的径向方向设置时,能够使电离辐射尽可能多的穿过熔化炉1,以提高测得的被吸收的电离辐射剂量的准确度。

在本公开的具体实施方式中,参考图2所示,电离辐射发射器2可以包括:辐射源24,用于发射电离辐射;铅质储罐层23,包裹在辐射源24的外侧;钢质储罐层22,包裹在铅质储罐层23的外侧;以及钢结构支撑层21,支撑在钢质储罐层22的外侧;其中,钢结构支撑层21、钢质储罐层22以及铅质储罐层23朝向熔化炉1的一侧均开设有通孔,辐射源24发出的电离辐射能够通过通孔到达熔化炉1,并穿过熔化炉1。钢结构支撑层21能够增加电离辐射发射器2的强度和刚度,而钢结构支撑层21、钢质储罐层22以及铅质储罐层23充当辐射防护层从外向内依次将辐射源24包裹,使得辐射源24所发出的电离辐射只能通过上述通孔到达熔化炉1,以防止电离辐射的泄露危害生产安全。为了确保辐射防护层的可靠性,电离辐射发射器2可以包括多层钢质储罐层22。此外,电离辐射接收器3可以采用市面上常用的辐射检测器,本公开对此不作限制。

在本公开的具体实施方式中,辐射源24可以为cs-137放射源,cs-137放射源能够发出γ射线,目前对γ射线的监测技术已较为成熟,因此,检测到的辐射剂量较为准确。在此需要说明的是,辐射源24也可以采用其它合适的放射源,本公开对此不作限制。

此外,为了保证生产和生命安全,所述方法还可以包括:将熔化炉1、用于发出电离辐射的电离辐射发射器2以及用于接收电离辐射的电离辐射接收器3放置在密闭的空间内,参考图2所示。在电离辐射发射器2和电离辐射接收器3工作过程中,还需防止工作人员靠近。

在上述技术方案的基础上,本公开还提供一种玻璃液液位测量装置,参考图2所示,该测量装置包括:电离辐射发射器2,用于向存储玻璃液的熔化炉1发出电离辐射;电离辐射接收器3,用于接收穿过熔化炉1的电离辐射;所述玻璃液液位测量装置通过上述技术方案中所述的玻璃液液位测量方法测量玻璃液液位。

通过上述技术方案,本公开提供的玻璃液液位测量装置具有与上述技术方案中所述的玻璃液液位测量方法相同的技术效果,为了避免不必要的重复,在此不做赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。


技术特征:

1.一种玻璃液液位测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

向充满玻璃液的熔化炉(1)发射剂量为s1的电离辐射,接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r1;

向不含有玻璃液的所述熔化炉(1)发射剂量为s2的电离辐射,接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r2;

当测量当前所述熔化炉(1)内的玻璃液的液位p时,向所述熔化炉(1)发射剂量为s3的电离辐射,接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r3;

通过公式计算所述液位p,其中,所述液位p为当前玻璃液的液量占所述熔化炉(1)充满玻璃液时的液量的百分比。

2.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述向充满玻璃液的熔化炉(1)发射剂量为s1的电离辐射,接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r1的步骤包括:

分别向所述熔化炉(1)发射剂量为s11、s12、s13的电离辐射,分别接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并依次记录每次接收到的电离辐射的剂量为r11、r12、r13;

通过公式计算s1,通过公式计算r1。

3.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述向不含有玻璃液的所述熔化炉(1)发射剂量为s2的电离辐射,接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r2的步骤包括:

分别向所述熔化炉(1)发射剂量为s21、s22、s23的电离辐射,分别接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并依次记录每次接收到的电离辐射的剂量为r21、r22、r23;

通过公式计算s2,通过公式计算r2。

4.根据权利要求1所述的测量方法,其特征在于,所述当测量当前所述熔化炉(1)内的玻璃液的液位p时,向所述熔化炉(1)发射剂量为s3的电离辐射,接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为r3的步骤包括:

分别向所述熔化炉(1)发射剂量为s31、s32、s33的电离辐射,分别接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射,并分别记录接收到的电离辐射的剂量为r31、r32、r33;

通过公式计算s3,通过公式计算r3。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的测量方法,其特征在于,所述方法包括:将用于发出电离辐射的电离辐射发射器(2)和用于接收电离辐射的电离辐射接收器(3)设置于所述熔化炉(1)的相对的两侧。

6.根据权利要求5所述的测量方法,其特征在于,所述方法还包括:将所述电离辐射发射器(2)和所述电离辐射接收器(3)沿所述熔化炉(1)的径向方向分别设置在所述熔化炉(1)的相对的两侧。

7.根据权利要求5所述的测量方法,其特征在于,所述电离辐射发射器(2)包括:

辐射源(24),用于发射电离辐射;

铅质储罐层(23),包裹在所述辐射源(24)的外侧;

钢质储罐层(22),包裹在所述铅质储罐层(23)的外侧;以及

钢结构支撑层(21),支撑在所述钢质储罐层(22)的外侧;

所述钢结构支撑层(21)、所述钢质储罐层(22)以及所述铅质储罐层(23)朝向所述熔化炉(1)的一侧均开设有通孔,所述辐射源(24)发出的电离辐射通过所述通孔到达所述熔化炉(1)。

8.根据权利要求7所述的测量方法,其特征在于,所述辐射源(24)为γ射线放射源,优选为cs-137放射源。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的测量方法,其特征在于,所述方法包括:将所述熔化炉(1)、用于发出电离辐射的电离辐射发射器(2)以及用于接收电离辐射的电离辐射接收器(3)放置在密闭的空间内。

10.一种玻璃液液位测量装置,其特征在于,包括:

电离辐射发射器(2),用于向存储玻璃液的熔化炉(1)发出电离辐射;

电离辐射接收器(3),用于接收穿过所述熔化炉(1)的电离辐射;

所述玻璃液液位测量装置利用权利要求1-9中任一项所述的玻璃液液位测量方法测量玻璃液液位。

技术总结
本公开涉及一种玻璃液液位测量方法和测量装置,该测量方法包括:向充满玻璃液的熔化炉发射剂量为S1的电离辐射,接收穿过熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为R1;向不含有玻璃液的熔化炉发射剂量为S2的电离辐射,接收穿过熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为R2;当测量当前熔化炉内的玻璃液的液位P时,向熔化炉发射剂量为S3的电离辐射,接收穿过熔化炉的电离辐射,并记录接收到的电离辐射的剂量为R3;通过公式计算液位P,其中,液位P为当前玻璃液的液量占熔化炉充满玻璃液时的液量的百分比。通过上述技术方案,本公开提供玻璃液液位测量方法能够解决采用接触法测量玻璃液液位时容易影响玻璃板良品率的技术问题。

技术研发人员:李青;李赫然;王光祥;穆美强;苏记华;贾礼礼;闫志强;徐卫峰
受保护的技术使用者:郑州旭飞光电科技有限公司;东旭光电科技股份有限公司
技术研发日:2020.02.21
技术公布日:2020.06.09

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