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測(cè)鉆頭磨損程度和臨界溫度的方法及鉆頭發(fā)射率確定裝置

閱讀：311發(fā)布：2020-05-13

專利匯可以提供測(cè)鉆頭磨損程度和臨界溫度的方法及鉆頭發(fā)射率確定裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本 發(fā)明 公開一種檢測(cè)微型 鉆頭 磨損程度的方法、使用此方法的裝置和鉆機(jī)。用于檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法，包括以下步驟：A：檢測(cè)微型鉆頭 溫度 ；B：將步驟A中檢測(cè)到的溫度與預(yù)設(shè)的磨損 臨界溫度 比較，若此溫度大于或等于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則認(rèn)定此微型鉆頭的磨損程度嚴(yán)重；若溫度小于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則認(rèn)為此微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)。本發(fā)明通過檢測(cè)微型鉆頭的溫度來檢測(cè)微型鉆頭的磨損程度，因此不需要將鉆頭卸下就可以得知微型鉆頭的磨損程度，檢測(cè)非常方便。，下面是測(cè)鉆頭磨損程度和臨界溫度的方法及鉆頭發(fā)射率確定裝置專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種用于檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法，其特征在于，包括以下步驟：
A：檢測(cè)微型鉆頭溫度；
B：將步驟A中檢測(cè)到的溫度與預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度比較，若此溫度大于或等于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則認(rèn)定此微型鉆頭的磨損程度嚴(yán)重；若溫度小于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則認(rèn)為此微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)；
其中，所述的步驟A包括以下步驟：
A1：標(biāo)定被檢測(cè)的微型鉆頭的發(fā)射率；
A2：根據(jù)步驟A1中標(biāo)定的發(fā)射率，通過紅外熱像儀檢測(cè)微型鉆頭當(dāng)前的溫度；
所述的步驟A1包括以下步驟：
A11：將被檢測(cè)的微型鉆頭和貼有黑色膠布的微型鉆頭一同放入可調(diào)式加熱器中；
A12：通過紅外熱像儀檢測(cè)貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度，將黑色膠布的微型鉆頭的發(fā)射率E＝0.95輸入紅外熱像儀，檢測(cè)貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度；調(diào)節(jié)可調(diào)式加熱器的加熱溫度，直至紅外熱像儀檢測(cè)到的貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度恒定為一預(yù)設(shè)的測(cè)試溫度；
A13：保持可調(diào)式加熱器的加熱溫度，通過紅外熱像儀觀察被檢測(cè)的微型鉆頭的溫度，調(diào)節(jié)紅外熱像儀上輸入的發(fā)射率，直到紅外熱像儀顯示的被檢測(cè)的微型鉆頭的溫度也恒定在預(yù)設(shè)的測(cè)試溫度，標(biāo)定此時(shí)紅外熱像儀上的發(fā)射率為被檢測(cè)的微型鉆頭的發(fā)射率。
2.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法，其特征在于，所述的步驟B中，當(dāng)檢測(cè)到微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)時(shí)，立刻重新執(zhí)行步驟A。
3.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法，其特征在于，所述的步驟B中，當(dāng)檢測(cè)到微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)時(shí)，在一預(yù)設(shè)的間隔時(shí)間段后，重新執(zhí)行步驟A。
4.一種確定如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法中所需要的磨損臨界溫度的方法，其特征在于，包括以下步驟：
O：在微型鉆頭鉆孔的過程中，通過紅外熱像儀檢測(cè)微型鉆頭鉆孔后退鉆時(shí)的溫度；
P：預(yù)估一個(gè)估計(jì)溫度，當(dāng)?shù)郊t外熱像儀檢測(cè)到的溫度到達(dá)此估計(jì)溫度時(shí)，微型鉆頭停止鉆孔，取下檢查此微型鉆頭磨損的面積判斷此微型鉆頭的磨損狀況：若磨損狀況嚴(yán)重，則減小預(yù)估溫度，更換一同樣型號(hào)的微型鉆頭重新開始步驟O；若磨損狀況較輕，則增高預(yù)估溫度，更換一同樣型號(hào)的微型鉆頭重新開始步驟O；若磨損狀況處于臨界狀態(tài)，則記錄此時(shí)的臨界溫度為此種型號(hào)的微型鉆頭的磨損臨界溫度。
5.一種權(quán)利要求1中所述的檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法中所使用的微型鉆頭發(fā)射率確定裝置，其特征在于，包括：被檢測(cè)的微型鉆頭和貼有黑色膠布的微型鉆頭、用于加熱被檢測(cè)的微型鉆頭和貼有黑色膠布的微型鉆頭的可調(diào)式加熱器，和用于觀測(cè)被檢測(cè)的微型鉆頭和貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度的紅外熱像儀。

說明書全文

測(cè)鉆頭磨損程度和臨界溫度的方法及鉆頭發(fā)射率確定裝置

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及印刷電路板的制造領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法、及使用了此方法的裝置和鉆機(jī)。

背景技術(shù)

[0002] 我們通常使用微型鉆頭對(duì)印刷電路板進(jìn)行鉆孔，以進(jìn)行進(jìn)一步的加工。 [0003] 微型鉆頭在對(duì)PCB板鉆孔的時(shí)候，隨著鉆孔的數(shù)目的逐漸增多，微型鉆頭的磨損會(huì)逐漸加劇。當(dāng)微型鉆頭的磨損情況到達(dá)一定程度時(shí)，微型鉆頭就不能很好的完成鉆削工作，反過來會(huì)進(jìn)一步加快鉆頭的磨損程度，而鉆得的鉆孔的質(zhì)量也會(huì)下降，此時(shí)微型鉆頭則需要更換新鉆頭或卸下，進(jìn)行返磨。
[0004] 現(xiàn)階段，微型鉆頭在加工過程中產(chǎn)生磨損的程度尚沒有很好的預(yù)估的方法，微型鉆頭在鉆孔過程中會(huì)在何時(shí)磨損到何種地步只能通過實(shí)驗(yàn)來判別。
[0005] 目前，生產(chǎn)廠家判斷一個(gè)鉆頭的磨損情況的方法完全是離線式的，只有停機(jī)后，把微型鉆頭卸下，放到顯微鏡下觀測(cè)鉆頭部分切削面的磨損的面積，來判斷此鉆頭是否磨損過于嚴(yán)重，并推斷出鉆頭處于磨損的臨界狀態(tài)時(shí)的鉆孔數(shù)目，如1500孔，將此數(shù)目作為此類微型鉆頭的出現(xiàn)磨損的鉆孔數(shù)目的經(jīng)驗(yàn)值。這種判斷磨損的效率較低。
[0006] 而通常情況下，PCB板的加工廠商并不會(huì)在PCB板上鉆孔時(shí)檢測(cè)微型鉆頭的磨損情況，而只是根據(jù)微型鉆頭的生產(chǎn)廠家提供給PCB板的加工廠商的微型鉆頭的出現(xiàn)磨損的鉆孔數(shù)目的經(jīng)驗(yàn)值來估計(jì)鉆頭的磨損情況，在微型鉆頭完成了此經(jīng)驗(yàn)值的鉆孔數(shù)目后，并不檢測(cè)此微型鉆頭的磨損情況，而是直接將微型鉆頭換下，進(jìn)行返磨。而這就可能造成，當(dāng)用戶換下某微型鉆頭時(shí)，可能出現(xiàn)有兩種的情況：一種是此微型鉆頭的磨損情況并沒有達(dá)到最嚴(yán)重的情況，還可以在保證鉆孔質(zhì)量的前提下繼續(xù)鉆孔，我們 卻將其提前換下，進(jìn)行返磨了，浪費(fèi)了鉆頭的壽命；另一種是此微型鉆頭已經(jīng)磨損非常嚴(yán)重，提前耗盡了使用壽命，可能在之前的一段時(shí)間內(nèi)所鉆出的孔質(zhì)量并不能達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，也是一種浪費(fèi)。 發(fā)明內(nèi)容
[0007] 為克服上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種檢測(cè)更為方便的檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法、及使用了此方法的裝置和鉆機(jī)。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 一種用于檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法，包括以下步驟：
[0010] A：檢測(cè)微型鉆頭溫度；
[0011] B：將步驟A中檢測(cè)到的溫度與預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度比較，若此溫度大于或等于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則認(rèn)定此微型鉆頭的磨損程度嚴(yán)重；若溫度小于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則認(rèn)為此微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)。
[0012] 所述的步驟B中，當(dāng)檢測(cè)到微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)時(shí)，立刻重新執(zhí)行步驟A。這是一種對(duì)微型鉆頭的磨損程度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的方法。當(dāng)微型鉆頭的使用者可以使用這種方法對(duì)微型鉆頭的磨損程度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，充分的利益最大化的使用了微型鉆頭，既不會(huì)提前返磨，浪費(fèi)鉆頭的壽命，又能保證此微型鉆頭鉆出的孔都是達(dá)標(biāo)的。 [0013] 所述的步驟B中，當(dāng)檢測(cè)到微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)時(shí)，在一預(yù)設(shè)的間隔時(shí)間段后，重新執(zhí)行步驟A。在經(jīng)過了間隔時(shí)間段后就重新檢測(cè)一次當(dāng)前鉆頭的磨損程度，通過設(shè)置合適的間隔時(shí)間段，可以在保證檢測(cè)微型鉆頭的磨損情況的效果的前提下簡(jiǎn)化檢測(cè)和判斷的過程。
[0014] 所述的步驟A包括以下步驟：
[0015] A1：標(biāo)定被檢測(cè)的微型鉆頭的發(fā)射率；
[0016] A2：根據(jù)步驟A1中標(biāo)定的發(fā)射率，通過紅外熱像儀檢測(cè)微型鉆頭當(dāng)前的溫度。 [0017] 所述的步驟A1包括以下步驟：
[0018] A11：將被檢測(cè)的微型鉆頭和貼有黑色膠布的微型鉆頭一同放入可調(diào)式加熱器中；
[0019] A12：通過紅外熱像儀檢測(cè)貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度，將黑色膠布的微型鉆頭的發(fā)射率E＝0.95輸入紅外熱像儀，檢測(cè)貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度；調(diào)節(jié)可調(diào)式加熱器的加熱溫度，直至紅外熱像儀檢測(cè)到的貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度恒定為一預(yù)設(shè)的測(cè)試溫度；
[0020] A13：保持可調(diào)式加熱器的加熱溫度，通過紅外熱像儀觀察被檢測(cè)的微型鉆頭的溫度，調(diào)節(jié)紅外熱像儀上輸入的發(fā)射率，直到紅外熱像儀顯示的被檢測(cè)的微型鉆頭的溫度也恒定在預(yù)設(shè)的測(cè)試溫度，標(biāo)定此時(shí)紅外熱像儀上的發(fā)射率為被檢測(cè)的微型鉆頭的發(fā)射率。由于加熱器上標(biāo)示的溫度和加熱器內(nèi)部的微型鉆頭真正的溫度之間是存在誤差的，因此，通過貼有黑色膠布的微型鉆頭來對(duì)比標(biāo)定被檢測(cè)的微型鉆頭的發(fā)射率，使得我們得到的發(fā)射率更加精確。
[0021] 一種確定磨損臨界溫度的方法，包括以下步驟：
[0022] O：在微型鉆頭鉆孔的過程中，通過紅外熱像儀檢測(cè)微型鉆頭鉆孔后退鉆時(shí)的溫度；
[0023] P：預(yù)估一個(gè)估計(jì)溫度，當(dāng)?shù)郊t外熱像儀檢測(cè)到的溫度到達(dá)此估計(jì)溫度時(shí)，微型鉆頭停止鉆孔，取下檢查此微型鉆頭磨損的面積判斷此微型鉆頭的磨損狀況：若磨損狀況嚴(yán)重，則減小預(yù)估溫度，更換一同樣型號(hào)的微型鉆頭重新開始步驟O；若磨損狀況較輕，則增高預(yù)估溫度，更換一同樣型號(hào)的微型鉆頭重新開始步驟O；若磨損狀況處于臨界狀態(tài)，則記錄此時(shí)的臨界溫度為此種型號(hào)的微型鉆頭的磨損臨界溫度。
[0024] 一種檢測(cè)鉆頭磨損的檢測(cè)裝置，包括：
[0025] 鉆頭溫度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)微型鉆頭的溫度；
[0026] 磨損程度判斷模塊，用于將鉆頭溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)到的溫度與預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度比較，若此溫度大于或等于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則磨損程度判斷模塊認(rèn)定此微型鉆頭的磨損程度嚴(yán)重；若溫度小于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則磨損程度判斷模塊認(rèn)為此微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)。
[0027] 所述檢測(cè)鉆頭磨損的檢測(cè)裝置還包括一停鉆控制模塊，用于當(dāng)磨損程度判斷模塊認(rèn)定此微型鉆頭的磨損程度嚴(yán)重時(shí)動(dòng)作，控制微型鉆頭停止工作。
[0028] 所述的鉆頭溫度檢測(cè)模塊為可直接觀測(cè)微型鉆頭的溫度的紅外熱像 儀。 [0029] 一種微型鉆頭發(fā)射率確定裝置，包括：被檢測(cè)的微型鉆頭和貼有黑色膠布的微型鉆頭、用于加熱被檢測(cè)的微型鉆頭和貼有黑色膠布的微型鉆頭的可調(diào)式加熱器，和用于觀測(cè)被檢測(cè)的微型鉆頭和貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度的紅外熱像儀。
[0030] 一種鉆機(jī)，包括鉆機(jī)主軸、與鉆機(jī)主軸相連接的鉆機(jī)控制裝置和微型鉆頭；所述的鉆機(jī)主軸控制微型鉆頭高速轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行鉆孔；其特征在于，所述的鉆機(jī)還包括檢測(cè)鉆頭磨損的檢測(cè)裝置，所述的檢測(cè)鉆頭磨損的檢測(cè)裝置，包括：
[0031] 鉆頭溫度檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)微型鉆頭的溫度；
[0032] 磨損程度判斷模塊，用于將鉆頭溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)到的溫度與預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度比較，若此溫度大于或等于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則磨損程度判斷模塊認(rèn)定此微型鉆頭的磨損程度嚴(yán)重；若溫度小于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則磨損程度判斷模塊認(rèn)為此微型鉆頭的磨損程度在正常范圍內(nèi)。
[0033] 本發(fā)明通過檢測(cè)微型鉆頭的溫度來檢測(cè)微型鉆頭的磨損程度，因此不需要將鉆頭卸下就可以得知微型鉆頭的磨損程度，檢測(cè)非常方便；另外，這樣的方法還可以檢測(cè)到微型鉆頭是否處于磨損的臨界狀態(tài)，因此，既不會(huì)在微型鉆頭的磨損情況并沒有達(dá)到最嚴(yán)重時(shí)將其提前換下，導(dǎo)致浪費(fèi)，也不會(huì)因微型鉆頭磨損嚴(yán)重卻沒有即時(shí)換下，導(dǎo)致在之前的一段時(shí)間內(nèi)所鉆出的孔質(zhì)量不能達(dá)標(biāo)，造成浪費(fèi)。
[0034] 附圖說明
[0035] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的流程圖；
[0036] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的可檢測(cè)鉆頭磨損的鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的微型鉆頭發(fā)射率確定的流程圖；
[0038] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的微型鉆頭發(fā)射率確定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 其中：1、鉆機(jī)主軸；2、微型鉆頭；3、PCB板；4、紅外熱像儀；5、微距鏡頭；6、可調(diào)式加熱器。
[0040] 具體實(shí)施方式
[0041] 下面結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0042] 微型鉆頭在鉆孔過程中由于與PCB板材的材料進(jìn)行摩擦，對(duì)鉆頭材料有一定的消耗，造成磨損，使鉆頭的切削變鈍；而變鈍后的微型鉆頭反而使得摩擦更加劇烈，摩擦越劇烈，就越容易加劇磨損，產(chǎn)生的熱就越多，溫度就越高，鉆頭的磨損情況與鉆頭的溫度是息息相關(guān)的，因此，我們可以通過捕捉微型鉆頭的溫度，來檢測(cè)微型鉆頭此時(shí)的磨損狀態(tài)。 [0043] 本發(fā)明所述的檢測(cè)微型鉆頭磨損程度的方法，如圖1和圖2所示，包括以下步驟： [0044] A：檢測(cè)微型鉆頭2溫度；
[0045] B：將步驟A中檢測(cè)到的溫度與預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度比較，若此溫度大于或等于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則認(rèn)定此微型鉆頭2的磨損程度嚴(yán)重，控制微型鉆頭2停止工作；若溫度小于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則認(rèn)為此微型鉆頭2的磨損程度在正常范圍內(nèi)。當(dāng)檢測(cè)到微型鉆頭2的磨損程度在正常范圍內(nèi)時(shí)，可以立刻重新執(zhí)行步驟A，對(duì)微型鉆頭2的磨損程度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。也可以在過了一段時(shí)間(如1分鐘)后，再重新執(zhí)行步驟A，每間隔一段時(shí)間就重新檢測(cè)一次當(dāng)前鉆頭的磨損程度，可以在保證檢測(cè)微型鉆頭2的磨損情況的效果的前提下簡(jiǎn)化檢測(cè)和判斷的過程。
[0046] 使用了上述方法的鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括：
[0047] 包括鉆機(jī)主軸1、與鉆機(jī)主軸1相連接的鉆機(jī)控制裝置(圖中未示出)和微型鉆頭2；所述的鉆機(jī)主軸1控制微型鉆頭2在PCB板3上高速轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行鉆孔；其特征在于，所述的鉆機(jī)還包括檢測(cè)鉆頭磨損的檢測(cè)裝置，所述的檢測(cè)鉆頭磨損的檢測(cè)裝置，包括： [0048] 紅外熱像儀4，用于檢測(cè)微型鉆頭2的溫度；
[0049] 磨損程度判斷模塊，用于將鉆頭溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)到的溫度與預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度比較，若此溫度大于或等于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則磨損程度判斷模塊認(rèn)定此微型鉆頭2的磨損程度嚴(yán)重；若溫度小于預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度，則磨損程度判斷模塊認(rèn)為此微型鉆頭2的磨損程度在正常范圍內(nèi)；
[0050] 停鉆控制模塊，與鉆機(jī)的鉆機(jī)控制裝置相連接，用于當(dāng)磨損程度判斷模塊認(rèn)定此微型鉆頭2的磨損程度嚴(yán)重時(shí)動(dòng)作，控制微型鉆頭2停止工作。
[0051] 其中，預(yù)設(shè)的磨損臨界溫度的確定是非常重要的。我們采用以下步驟 來實(shí)現(xiàn)： [0052] O：在微型鉆頭2鉆孔的過程中，通過紅外熱像儀4檢測(cè)微型鉆頭2鉆孔后退鉆時(shí)的溫度；
[0053] P：預(yù)估一個(gè)估計(jì)溫度，當(dāng)?shù)郊t外熱像儀4檢測(cè)到的溫度到達(dá)此估計(jì)溫度時(shí)，微型鉆頭2停止鉆孔，取下檢查此微型鉆頭2磨損的面積判斷此微型鉆頭2的磨損狀況：若磨損狀況嚴(yán)重，則減小預(yù)估溫度，更換一同樣型號(hào)的微型鉆頭2重新開始步驟O；若磨損狀況較輕，則增高預(yù)估溫度，更換一同樣型號(hào)的微型鉆頭2重新開始步驟O；若磨損狀況處于臨界狀態(tài)，則記錄此時(shí)的臨界溫度為此種型號(hào)的微型鉆頭2的磨損臨界溫度；
[0054] 我們可以將我們所使用的所有不同型號(hào)的微型鉆頭所對(duì)應(yīng)的磨損臨界溫度一一檢測(cè)出來，將型號(hào)與其對(duì)應(yīng)的磨損臨界溫度輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在需要調(diào)用磨損臨界溫度時(shí)，就可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)不同型號(hào)的微型鉆頭自行調(diào)節(jié)設(shè)置其磨損臨界溫度，以檢測(cè)不同的微型鉆頭的磨損程度，使用非常方便。
[0055] 其中，步驟A中可以采用很多種方法來測(cè)量溫度。常用的用于測(cè)量溫度的裝置通常有以下幾種：
[0056] 熱電偶，接觸式測(cè)溫，測(cè)溫的準(zhǔn)確度高，測(cè)量的溫度誤差較小，但埋入電路板比較困難，安裝、定位比較麻煩，只能針對(duì)單個(gè)孔鉆削時(shí)進(jìn)行測(cè)溫，測(cè)溫范圍：—50℃～1600℃，無需人為觸發(fā)，響應(yīng)時(shí)間較短，最快為10毫秒，主要以數(shù)據(jù)形式記錄；
[0057] 測(cè)溫儀，非接觸式測(cè)溫，測(cè)溫的準(zhǔn)確度高，測(cè)量的溫度誤差較小，對(duì)物體表面溫度容易捕捉，但對(duì)體積非常小的物體，需要較為準(zhǔn)確的定位，測(cè)溫范圍較大—50℃～3000℃，大多是人為觸發(fā)，響應(yīng)時(shí)間大約在150毫秒。在線式測(cè)溫儀在鉆機(jī)上安裝較為復(fù)雜，操作性不高，主要以數(shù)據(jù)形式記錄；
[0058] 熱像儀，非接觸式測(cè)溫，測(cè)溫的準(zhǔn)確度高，測(cè)量的溫度誤差較小，無需安裝，可在線連續(xù)拍攝記錄20多小時(shí)以上(根據(jù)存儲(chǔ)容量而定)，測(cè)溫范圍：—20℃～2000℃，響應(yīng)時(shí)間：150毫秒，可手持或固定，由人為觸發(fā)或電腦觸發(fā)皆可，通過微距鏡頭5可測(cè)量小目標(biāo)物體，以被測(cè)物的溫度場(chǎng)圖像的形式記錄。
[0059] 由此可見，與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式(如熱電偶、不同熔點(diǎn)的蠟片等放置在被測(cè)物表面或體內(nèi))相比，熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量、在線檢測(cè)發(fā)熱點(diǎn)的溫度，通過掃描，還可以繪出設(shè)備在運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場(chǎng)干擾，便于現(xiàn)場(chǎng)使用，具有實(shí)時(shí)、遙測(cè)、直觀和定量測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)。
[0060] 紅外線是一種電磁波，具有與無線電波及可見光一樣的本質(zhì)，波長(zhǎng)為0.76μm～100μm，按波長(zhǎng)的范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四類，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，并不停地輻射出熱紅外能量，分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈，輻射的能量愈大，反之，輻射的能量愈小。
[0061] 紅外熱像儀4是利用紅外探測(cè)器、光學(xué)成像物鏡和光機(jī)掃描系統(tǒng)接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)器的光敏元上，在光學(xué)系統(tǒng)和紅外探測(cè)器之間，有一個(gè)光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)(焦平面熱像儀無此機(jī)構(gòu))對(duì)被測(cè)物體的紅外熱像進(jìn)行掃描，并聚焦在單元或分光探測(cè)器上，由探測(cè)器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換或標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)通過電視屏或監(jiān)測(cè)器顯示紅外熱像圖。這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對(duì)應(yīng)；實(shí)質(zhì)上是被測(cè)目標(biāo)物體各部分紅外輻射的熱像分布圖。
[0062] 因此，我們采用紅外熱像儀4檢測(cè)微型鉆頭2溫度時(shí)，需要先標(biāo)定被檢測(cè)的微型鉆頭2的發(fā)射率；再根據(jù)標(biāo)定的發(fā)射率，通過紅外熱像儀4檢測(cè)微型鉆頭2當(dāng)前的溫度。 [0063] 根據(jù)普朗克黑體輻射定律，即以波長(zhǎng)表示的黑體光譜輻射度，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點(diǎn)。黑體被定義為吸收所有波長(zhǎng)的輻射能量，沒有能量的反射和透過的物體，然而自然界中并不存在真正的黑體，它只是我們?yōu)榱伺搴瞳@得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中所假象的一個(gè)理想化的輻射體的模型。
[0064] 我們定義黑體的發(fā)射率為1，其他的材料發(fā)射率取值都在0～1之間，就是描述該材料接近于黑體的程度。例如：合金A3003材料表面在波長(zhǎng)為8～13μm的時(shí)候，氧化和拋光狀態(tài)下的發(fā)射率分別為0.3，0.02～0.1。
[0065] 紅外熱像儀4的測(cè)溫就是基于上述原理實(shí)現(xiàn)的，紅外熱像儀4在測(cè)定目標(biāo)物體的溫度時(shí)，還需要用戶在紅外熱像儀4上輸入目標(biāo)物體的發(fā)射率E作為測(cè)量參數(shù)。如果用戶不設(shè)定，紅外熱像儀4則默認(rèn)此發(fā)射率為1，即為黑體。
[0066] 對(duì)于采用紅外測(cè)溫儀來進(jìn)行溫度測(cè)量的方案來說，微型鉆頭2的發(fā)射率的確定是非常重要的。而影響材料發(fā)射率的因素有：材料種類、表面粗糙度、制備方法等，因此，為了進(jìn)一步精確測(cè)量，我們需要對(duì)這種微型鉆頭2的發(fā)射率進(jìn)行標(biāo)定。
[0067] 如圖3和圖4所示，標(biāo)定被檢測(cè)的微型鉆頭2的發(fā)射率的步驟A1包括以下子步驟：
[0068] A11：將被檢測(cè)的微型鉆頭2和貼有黑色膠布的微型鉆頭一同放入可調(diào)式加熱器6中進(jìn)行預(yù)熱；
[0069] A12：通過紅外熱像儀4檢測(cè)貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度，由于貼有黑色膠布的微型鉆頭的發(fā)射率E＝0.95是已知確定的，將此發(fā)射率輸入紅外熱像儀4，檢測(cè)貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度；調(diào)節(jié)可調(diào)式加熱器6的加熱溫度，直至紅外熱像儀4檢測(cè)到的貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度恒定為100度；
[0070] A13：保持可調(diào)式加熱器6的加熱溫度，通過紅外熱像儀4觀察被檢測(cè)的微型鉆頭2的溫度，調(diào)節(jié)紅外熱像儀4上輸入的發(fā)射率，直到紅外熱像儀4顯示的被檢測(cè)的微型鉆頭
2的溫度也恒定為100度，標(biāo)定此時(shí)紅外熱像儀4上的發(fā)射率為被檢測(cè)的微型鉆頭2的發(fā)射率。
[0071] 由于加熱器上標(biāo)示的溫度和加熱器內(nèi)部的微型鉆頭2真正的溫度之間是存在誤差的，因此，通過貼有黑色膠布的微型鉆頭來對(duì)比標(biāo)定被檢測(cè)的微型鉆頭2的發(fā)射率，使得我們得到的發(fā)射率更加精確。被檢測(cè)的微型鉆頭2和貼有黑色膠布的微型鉆頭處于同樣的加熱環(huán)境下，因此我們認(rèn)為它們的溫度是相同的，即都是100度。
[0072] 為了進(jìn)一步模擬真實(shí)的檢測(cè)狀態(tài)，可在上述標(biāo)定發(fā)射率的過程中使被檢測(cè)的微型鉆頭處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0073] 這種微型鉆頭2發(fā)射率確定裝置的結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括：被檢測(cè)的微型鉆頭2和貼有黑色膠布的微型鉆頭、用于加熱被檢測(cè)的微型鉆頭2和 貼有黑色膠布的微型鉆頭的可調(diào)式加熱器6，和用于觀測(cè)被檢測(cè)的微型鉆頭2和貼有黑色膠布的微型鉆頭的溫度的紅外熱像儀4。
[0074] 在通過紅外熱像儀4檢測(cè)目標(biāo)物體的溫度時(shí)，從原理上講，應(yīng)當(dāng)讓目標(biāo)物占據(jù)紅外熱像儀4的視場(chǎng)內(nèi)的面積越大越好，在鏡頭的有限倍數(shù)內(nèi)，熱像儀離目標(biāo)物越近越好；最好使目標(biāo)物占據(jù)視場(chǎng)的50％以上。因此，對(duì)于較為大的微型鉆頭2，可采用常規(guī)鏡頭，并在最短有效測(cè)量距離內(nèi)進(jìn)行調(diào)焦，如，可對(duì)準(zhǔn)鉆頭槽長(zhǎng)部分進(jìn)行調(diào)焦，直到畫面中目標(biāo)物顯示清晰；對(duì)于較小的常規(guī)鏡頭不能顯示清晰的微型鉆頭2，常規(guī)的紅外熱像儀4自帶的鏡頭已經(jīng)不能滿足，需要使用微距鏡頭5，并移動(dòng)紅外熱像儀4的測(cè)量距離，直到畫面中目標(biāo)物顯示清晰。如可采用AVIO Close-up Lens(即56mm顯微鏡頭)，在有效測(cè)量距離56mm時(shí)，可感知0.06mm大小物體的溫度。
[0075] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
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