对玻璃断裂能量进行在线测量的声发射系统和方法技术方案

本文描述了一种用于检测当玻璃板被划线且断裂时所产生的玻璃断裂能（或另一种参数）的声发射系统和方法。在较佳实施方式中，声发射系统包括声发射传感器、数据获取系统以及处理器。声发射传感器与玻璃板对接并产生声发射信号，这种信号代表当玻璃板被划线且断裂时所产生的声发射波形。数据获取系统记录上述声发射信号。处理器处理所记录的声发射信号以确定玻璃断裂能（或另一种参数）。然后，处理器可以使用玻璃断裂能（或另一种参数）来确定断裂玻璃板的边缘质量。另外，处理器可以将玻璃断裂能（或另一种参数）作为反馈来使用以调节后续玻璃板的划线和断裂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及玻璃制造领域，尤其涉及可检测在玻璃板上划线并使其断 裂时所产生的玻璃断裂能量(或另一种参数)的声发射系统和方法。
技术介绍
在玻璃板上划线并使其断裂以除去不想要的部分是一种用于调整玻璃板 尺寸的成熟、可靠且经济的过程。为了调整玻璃板的尺寸，用预定的力使划线 轮在玻璃板上滚动，这在玻璃板内产生了裂纹。这种裂纹的存在能够使玻璃板 很容易地断裂成期望的形状。然而，在划线和断裂的过程中有太多的变量可能 使划线和切割边质量较差。例如，划线轮可能已磨损或者划线压力可能太高或 太低。这样，若能优化划线和断裂过程以减少因划线不佳而导致的缺陷并增大 恰当调整过尺寸的玻璃板的产量，则这将是值得期待的。这种需求以及其它需 求在本专利技术中都得到了满足。
技术实现思路
本专利技术包括用于检测在玻璃板被划线且断裂时所产生的玻璃断裂能(或另 一种参数)的声发射系统和方法。在较佳实施方式中，声发射系统包括声发射 传感器、数据获取系统以及处理器。声发射传感器与玻璃板对接并产生声发射 信号，这种信号代表当玻璃板被划线且断裂时所产生的声发射波形。数据获取 系统记录上述声发射信号。处理器处理所记录的声发射信号以确定玻璃断裂能(或另一种参数)。然后，处理器可以使用玻璃断裂能(或另一种参数)来确 定断裂玻璃板的边缘质量。另外，处理器可以将玻璃断裂能(或另一种参数) 作为反馈来使用以调节后续玻璃板的划线和断裂。附图说明参照附图，结合下面的详细描述，可以对本专利技术作更完整的理解，其中 图1是根据本专利技术用于检测在玻璃板上划线并使其断裂时所产生的玻璃断裂能(或另一种参数)的声发射系统的框图；图2是示出了根据本专利技术用于检测在玻璃板上划线并使其断裂时所产生的玻璃断裂能(或另一种参数)的方法的基本步骤的流程图；图3是根据本专利技术在制造玻璃板的同时包括并使用声发射系统的两种不同实施方式的典型玻璃制造系统的框图；图4是示出了根据本专利技术第一实施方式的声发射系统的基本组件的框图； 图5是示出了根据本专利技术第二实施方式的声发射系统的基本组件的框图；以及图6-9用于帮助描述为证明图5所示声发射系统的功能而进行的三次实验的结果。具体实施例方式参照图l和2，分别示出了声发射系统100的框图和方法200的流程图， 它们可用于检测在玻璃板150被划线且断裂时所产生的玻璃断裂能(或另一种 参数)。声发射系统IOO包括一个或多个声发射传感器102、数据获取系统104 以及处理器106 (计算机106)。如图1所示，声发射传感器102 (示出了一个)定位成使得它与玻璃板150 对接(图2中的步骤202)。声发射传感器102产生并输出一个或多个声发射 信号105，这些信号代表当玻璃板150被划线且断裂时所产生的声发射波形108 (图2中的步骤204)。特别是，声发射信号105是基于声发射波形108的， 声发射波形108代表了因玻璃板150的划线和断裂所引起的以波传播为形式的 弹性能的自然释放。数据获取系统104记录了声发射信号105 (图2中的步骤206)。处理器106处理所记录的声发射信号105，以检测在玻璃板150被划线 且断裂时所产生的玻璃断裂能110 (或另一种参数)(图2中的步骤208)。 然后，处理器106可以使用测得的玻璃断裂能110 (或另一种参数)来确定被 分开的玻璃板150的边缘质量(图2中的步骤210)。另外，处理器106可以 将测得的玻璃断裂能IIO用作反馈以调节后续玻璃板150的划线和断裂(图2 中的步骤212)。下文结合图3-5详细描述了典型玻璃制造系统300中所包括 的声发射系统100的两个不同实施方式。参照图3，示出了典型玻璃制造系统300的示意图，该系统可以在制造玻 璃板150的同时还包括并使用两种实施方式的声发射系统100a和100b。玻璃 制造系统300包括熔化容器310、澄清容器315、混合容器320 (比如搅拌腔 320)、供给容器325 (比如供料筒325)、成形容器335 (比如均质腔(is叩ipe) 335)、拉辊组件340、水平划线设备350、垂直划线设备355以及两种不同类 型的声发射系统100a和100b。如图3所示，熔化容器310是引入成批玻璃材料312并使其熔化成熔融玻 璃326的地方。澄清容器315 (比如澄清管315)具有高温处理区域，该区域 接收来自熔化容器310的熔融玻璃326 (此时未示出)并且从熔融玻璃326中 除去气泡。通过澄清管到搅拌腔连接管322，澄清容器315便连接到混合容器 320 (比如搅拌腔320)。通过搅拌腔到供料筒连接管327，混合容器320便连 接到供给容器325。供给容器325通过降液管330将熔融玻璃326供给到入口 332并进入成形容器335 (比如均质腔335)。成形容器335包括用于接收熔融玻璃326的开口 336，熔融玻璃326流入 料槽337，然后从料槽337中溢出再沿两边338a和338b向下，最后在根部339 处熔融在一起。根部339是两边338a和338b合在一起的地方，还是熔融玻璃 326的两个溢流壁重新结合(比如重新熔融)的地方，最后拉辊组件340将其 向下拉出以形成玻璃板150。然后，划线设备350水平划线并将所拉出的玻璃 板分成不同的玻璃板150。当划线设备350水平划线并将所拉出的玻璃板150 分开时，第一实施方式的声发射系统100a检测在玻璃板150被划线且分开时所 产生的玻璃断裂能110a (或另一种参数)。下文参照图4详细描述了声发射系 统100a。 参照图4，该框图示出了根据本专利技术第一实施方式的声发射系统100a的基 本组件。声发射系统100a包括一个或多个声发射传感器102a、数据获取系统 104a和处理器106a(比如计算机106a)。在本实施方式中，声发射传感器102a (示出了一个)实际上并不接触玻璃板150。可以看出，非接触声发射传感器 102a定位成使得它在划线设备350进行划线并使所拉出的玻璃板150分开的位 置附近的一点处与玻璃板150对接。非接触声发射传感器102a是想要的，因为 它不受玻璃制造过程中常见的高温或震动的影响。在较佳的实施方式中，该非 接触声发射传感器102a是一种激光干涉仪，它包括光学探头404和激光-超声 波检测器406。例如，非接触声发射传感器102a可以是TENCAR所制造的被 称为"法布里-波罗激光-超声波检测器(Fabry-Perot Laser-Ultrasonic Detector)" 的设备，或者它可以是由加拿大的国家研究理事会(NRC)的工业材料研究所 (IMI)或LAS SON所制造的设备之一 。在操作过程中，声发射传感器102a产生并输出一个或多个声发射信号 105a，这些信号基于当玻璃板150被划线且断裂时所产生的声发射波形108a。 数据获取系统104a记录声发射信号105a。处理器106a处理声发射信号105a 以确定当玻璃板150被划线且分开时所产生的玻璃断裂能110a (或另一种参 数)。然后，处理器106a可以使用测得的玻璃断裂能110a (或另一种参数) 以确定被分开的玻璃板150的边缘的质量(参照图8A-8D)。另外，处理器106a 可以将玻璃断裂能llOa(或另一种参数)作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：声发射（ＡＥ）传感器，它能够与玻璃板对接；所述ＡＥ传感器还能够产生ＡＥ信号，所述ＡＥ信号基于当玻璃板被划线且断裂时所产生的ＡＥ波形；数据获取系统，它能够记录所述ＡＥ信号；以及处理器，它能够处理 所记录的ＡＥ信号以获得所记录的ＡＥ信号中的玻璃断裂能或另一种特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DHX丹恩，Z施，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]