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新品!横河电机 在线测厚仪 WEBFREX NV
新品!横河电机 在线测厚仪 WEBFREX NV
在薄膜、薄片制造过程中,厚度的一致性是决定产品质量、材料利用率与生产效率的关键指标。横河电机(Yokogawa)推出的WEBFREX NV在线测厚仪,继承自1963年β射线测厚仪以来50余年的技术积累与*2000多套系统的交付经验,可用于在线测量并控制薄膜、薄板的厚度,通过生成厚度分布曲线(Profile)实现纵向(MD)与横向(CD)的双向闭环控制。该系统配备β射线、X射线、红外线及光学式四种非接触式传感器,可根据测量对象灵活选配,适用于包装材料、光学薄膜、充电电池隔膜及陶瓷薄片等各类片材的生产场景。
一、 系统架构与测量框架
WEBFREX NV系统由测量框架、传感器、操作站及控制单元构成。
测量框架:作为装载传感器并驱动其扫描的机械单元,采用高刚性工字钢或单体构造设计,确保在恶劣环境下传感器仍能保持测量精度。框架提供O型与C型两种外形选择,O型适用于所有应用场景,C型适用于安装空间有限或测量宽度较窄的场合。框架内置横河电机自主研发的高性能专用CPU。
测量操作站:基于Windows操作系统,操作界面包含生产监控画面、牌号管理画面及在线帮助画面。操作站PC为横河电机与制造商协议定制的专用型号,供货期约为市售同功能型号的两倍,有利于长期维护。
二、 传感器产品系列与技术规格
WEBFREX NV提供四种非接触式传感器,用户可根据测量对象的材质、厚度及精度要求选择:
| 传感器类型 | 测量原理 | 适用场景 | 测量范围(参考) |
|---|---|---|---|
| β射线传感器 | 放射源(¹⁴⁷Pm、⁸⁵Kr、⁹⁰Sr)发射β射线,透过被测物时射线衰减量与基重(g/m²)成函数关系 | 适用于各类材料,不依赖材质化学组成 | 0-5,000 g/m²(铝换算) |
| X射线传感器 | X射线管发射X射线,透过被测物时衰减量与基重成函数关系 | 对金属元素(如电极材料)灵敏度高,适用于MLCC、电池极片 | 0-1,200 g/m²(铝换算) |
| 红外线传感器(WG51S2) | 红外光源发射红外光,透过被测物时特定波长吸收量与厚度成函数关系 | 适用于PP、PE等塑料薄膜,对透明、不透明及发泡膜均适用 | 0-2,000μm(PP换算) |
| 光学式涂布/多层膜厚计 | 可见光在各界面反射,通过反射光谱频率分析各层厚度 | 适用于透明光学薄膜的多层厚度同时测量 | 依样品及配置而定 |
红外线传感器WG51S2技术特征(2018年发布):
测量精度:20μm聚丙烯薄膜条件下,重复精度达±0.1μm
适用厚度范围:10-300μm薄膜
光学系统:调频光源 + 双积分球 + 数字锁定放大器,降低路径线变动及干扰红外光影响
维护设计:光源为需定期更换部件,无旋转滤光片电机等消耗性机械部件;无需更换框架即可升级至现有WEBFREX NV系统,也可在部分系统升级至WEBFREX NV后应用于现有WEBFREX3系统
三、 控制功能
控制单元根据测量数据进行纵向(MD)与横向(CD)的厚度控制:
MD控制:采用采样值PI控制或有限整定响应控制,每个操作站最多可安装4个回路。
CD控制:提供虚拟操作端对应采样值PI优化CD控制、专家模糊CD控制(适用于双向拉伸机等响应重复性较低的设备)以及有限整定模型预测CD控制(适用于延迟时间较长的长生产线)等多种算法。另配备CD自适应控制(自动识别并修正执行器与测量点映射关系)及卷姿控制(消除局部峰值,改善卷绕形状)功能。
四、 质量与生产管理功能
系统提供可选软件包,包含曲线堆栈服务器(可实时自动保存厚度曲线数据,支持按卷存储,开放式数据库结构便于上位系统调用)与3D曲线显示与分析功能(以三维形式显示历史曲线数据,支持任意位置截取曲线图及纵向趋势)。系统采用开放式以太网架构,可连接至用户的上位信息管理系统、质量/生产管理系统及控制系统。
五、 典型应用场景
充电电池隔膜:高速移动薄膜的在线厚度测量与控制
包装材料:各类塑料薄膜、薄板的生产质量监控
光学薄膜:高精度透明薄膜的厚度控制
陶瓷薄片(MLCC) :X射线传感器测量陶瓷生片的基重
六、 升级兼容性
WEBFREX NV支持对WEBFREX3系统进行部分升级后继续使用。若系统为WEBFREX Ⅱ或更早版本,需联系横河电机评估升级方案。升级具体内容依系统版本而定。