塑料瓶壁厚測(cè)量?jī)x原理和方法簡(jiǎn)介

塑料瓶壁厚及尺寸測(cè)量的原因：塑料瓶是現(xiàn)代包裝中常用的包裝材料，其外觀美觀、容易加工、印刷方便、成本低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于食品飲料、藥品、化妝品等行業(yè)。塑料瓶的加工一般采用先注塑瓶胚，再吹瓶成型等工藝成型。在吹塑成型過(guò)程中受制于溫度、設(shè)備影響會(huì)存在瓶身、瓶底等部位厚度不均。瓶身厚度較薄部位，一般是塑料瓶力學(xué)性能（如載壓能力、耐壓能力）、阻隔性能（如水蒸氣和氧氣的透過(guò)速率）的薄弱部位，使的整個(gè)塑料瓶的各項(xiàng)性能降低，從而不能很好完成其使用效果。塑料瓶的加工經(jīng)常采用先注塑瓶胚，再吹瓶成型的工藝。在吹塑成型過(guò)程中因?yàn)闇囟取⒃O(shè)備等因素會(huì)影響導(dǎo)致瓶身、瓶底等部位的厚度不均。與瓶身壁厚有關(guān)的主要問(wèn)題有：瓶頸變細(xì)、瓶身壁薄，底座球狀突起。一方面，瓶壁厚度與PET 瓶多方面的物理性能密切相關(guān)，尤其是在瓶的CO2 滲漏速度、頂壓強(qiáng)度、耐內(nèi)壓力（爆瓶）、抗真空度和耐熱性能。瓶身厚度較薄部位，一般是塑料瓶力學(xué)性能（如垂直載壓能力、耐內(nèi)壓能力，抗真空能力）、阻隔性能（如水蒸氣，二氧化碳和氧氣的透過(guò)速率）的薄弱部位，使的整個(gè)塑料瓶的各項(xiàng)性能降低。為了使壁厚達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之內(nèi)，在吹瓶時(shí)必須對(duì)多個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制，包括溫度、濕度、瓶胚質(zhì)量、樹(shù)脂質(zhì)量和設(shè)備的參數(shù)設(shè)置。另一方面，包裝輕量化在工業(yè)上可以說(shuō)是大勢(shì)所趨，它既可減少包裝分量在生產(chǎn)上所浪費(fèi)的材料，同時(shí)也達(dá)到環(huán)保的目的。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)塑料瓶等包裝容器實(shí)現(xiàn)了更加輕量化包裝的方案時(shí)，將會(huì)在生產(chǎn)材料上減少很多，在成本上減少很多，同時(shí)在運(yùn)送的途中，也能減少運(yùn)送費(fèi)，同時(shí)一次的運(yùn)送量也將得到增大，從這方面看也可以說(shuō)大大的消減了產(chǎn)品成本，同時(shí)也將也對(duì)環(huán)境起到了維護(hù)效果。

 以前常用的壁厚測(cè)量方法有以下幾種：

     一、接觸式測(cè)量法。此種壁厚測(cè)試方法是現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的壁厚測(cè)量方法。其原理是：將測(cè)量支撐桿放入瓶?jī)?nèi)，用其鏢頭接觸測(cè)量部位，在塑料瓶瓶身外部對(duì)應(yīng)部位放置容柵傳感器的測(cè)量表頭接觸瓶身與鏢頭對(duì)應(yīng)。讀取測(cè)量表上的厚度值讀數(shù)。這種原理的壁厚測(cè)厚儀配件容易更換，成本較低。但對(duì)于儀器機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求較高，測(cè)量操作和數(shù)值分析需要大量人力。

　　二、磁感應(yīng)法厚度測(cè)試。此方法原理基于霍爾效應(yīng)理論，測(cè)厚時(shí)，將一枚小鋼珠置于測(cè)試材料的一面，并將探頭置于另一面。轉(zhuǎn)動(dòng)瓶子，鋼珠收到探頭的磁力而同時(shí)移動(dòng)。磁感應(yīng)傳感器能夠測(cè)量出從探頭到鋼珠的距離，從而得出塑料瓶的壁厚值。這種儀器的特點(diǎn)是不破壞試樣，測(cè)量方便。但對(duì)于塑料瓶的凹凸部分不易測(cè)量，并且不能*客戶對(duì)不同部位和不同樣品實(shí)現(xiàn)差異化精度控制的需求。

　　三、切片法測(cè)試厚度。這是原始的一種壁厚測(cè)量方法。受制于當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制，在早期測(cè)試塑料瓶時(shí)，很多化驗(yàn)員將瓶子剪碎，再用螺旋測(cè)微儀和卡尺測(cè)試其厚度值。此方法造價(jià)很低，但認(rèn)為誤差較大，測(cè)試效率較低，是一種漸漸被淘汰的方式。

為了能更的測(cè)量壁厚，Torus測(cè)量系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)了B300系列壁厚儀。 它們不同于非線性稱重，紅外，霍爾效應(yīng)測(cè)量技術(shù)，而是利用色彩共焦技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度，高線性度和靈活的單側(cè)厚度測(cè)量。

該傳感器通過(guò)一系列高精度透鏡聚焦白光，產(chǎn)生受控的色差; 在傳感器的工作距離上分離光波長(zhǎng)，從而分離光的顏色[圖1]。

                                   圖1 - 顯示色差的共聚焦傳感器

事先將每種顏色的波長(zhǎng)和對(duì)應(yīng)的樣品離傳感器的離散距離在工廠進(jìn)行校準(zhǔn)，隨著從目標(biāo)樣品表面反射的光被引導(dǎo)到光譜儀上，并且聚焦波長(zhǎng)后在光譜圖上產(chǎn)生高強(qiáng)度峰值。

線性厚度測(cè)量

當(dāng)測(cè)量透明材料（例如PET瓶壁）時(shí)，一部分光從瓶子的外表面反射， 其余的通過(guò)材料并從內(nèi)表面反射，在光譜圖上形成兩個(gè)高強(qiáng)度峰[圖2]。兩個(gè)峰值之間的距離除以該材料的折射率就是材料的厚度。

圖2 - 厚度測(cè)量期間的多峰光譜圖

1.B300塑料瓶壁厚及尺寸測(cè)量?jī)x利用共焦白光快速非接觸技術(shù)可靠地檢查瓶壁，肩部和底部的厚度，無(wú)需耗時(shí)的手動(dòng)檢查。該設(shè)計(jì)用于給車間操作員或質(zhì)量控制人員一個(gè)快速和可重復(fù)的測(cè)量?jī)x器。

B300塑料瓶壁厚及尺寸測(cè)量?jī)x主要特征：

友好簡(jiǎn)單的windows 7用戶操作界面；

帶部分瓶型測(cè)試程序以便于客戶自學(xué)；

電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，可編程測(cè)量不同位置；

儀器具有UKAS標(biāo)準(zhǔn)的可追溯性和認(rèn)證；

統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）的數(shù)據(jù)報(bào)告輸出功能；

使用“新型”線性非接觸技術(shù)進(jìn)行和可重復(fù)的測(cè)量；

4軸系統(tǒng)幾乎可在任何角度進(jìn)行測(cè)量，而不需要進(jìn)入瓶頸。

B300塑料瓶壁厚及尺寸測(cè)量?jī)x測(cè)量特性：

瓶肩壁厚

瓶體壁厚

底拱厚度

瓶底厚度

瓶總高度

底部間隙

2.302塑料瓶和瓶胚壁厚及尺寸測(cè)量?jī)x系統(tǒng)，這種6軸測(cè)量系統(tǒng)在單一操作中可以提供瓶頸螺紋，瓶體，壁厚尺寸測(cè)量，所有它具有較大的測(cè)量范圍。B302塑料瓶和瓶胚壁厚及尺寸測(cè)量?jī)x系統(tǒng)使用無(wú)損白光照明技術(shù)和高分辨率攝像、照相技術(shù)，使得客戶在節(jié)省時(shí)間，人工和材料成本的同時(shí)可以提高測(cè)試的精度和重復(fù)性。

塑料瓶和瓶胚壁厚及尺寸測(cè)量?jī)x系統(tǒng)特性：                                                                

適用于微型容器和廣口容器的測(cè)量；                                                       

提供瓶頸螺紋，瓶體，壁厚尺寸測(cè)量；                                                      

使用強(qiáng)大的基于Windows的測(cè)量軟件；                                                        

落地式工業(yè)外殼適用于在實(shí)驗(yàn)室或車間環(huán)境；                                                  

系統(tǒng)采用共焦白光技術(shù)測(cè)量容器或者瓶胚的壁厚；                                                

*照相和照明技術(shù)測(cè)量瓶口頸部螺紋和瓶體尺寸。