专利名称：具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪。
背景技术：
随着地球能源的紧张、环境污染的加剧以及社会对于低碳经济的重视，实验室管 理人员如何合理、有效、经济地使用设备资源已成为一个备受关注的问题，而监测设备的能 源使用情况是实现经济使用的前提。但是当前要监控实验室整体的能源使用情况容易，而 要单独监测每台设备能源使用情况困难，对于测厚仪来讲，目前的检测设备都无法给出在 设备使用时的真正能耗信息。厚度均勻是材料具有特定保护功能的先决条件之一，薄膜厚度均勻与否已成为决 定后续印刷、使用等工序便利与否的关键因素。而且在当前普遍使用的多层复合薄膜制作 过程中，基材的厚度不均勻都会引起后续加工的困难，并使复合薄膜整体的厚度均勻性更 差。而且厚度不均勻的材料易出现机械性能薄弱点，抵抗外力作用的能力会降低很多。例如 如果用厚度不均勻的材料包装产品，那在运输、储藏过程中一旦包装物受到较大的外力冲 击，这些薄弱点就容易出现裂痕、孔洞等情况使得材料的保存功能降低或彻底丧失。因此对 于薄膜、纸张等包装材料来讲，厚度测量也是衡量质量的一种重要手段。随着科技的进步、 社会的发展，测量对象的厚度有了向厚薄两极的明显分化，对测试设备的精度要求不断提 升，应用在测厚领域中的先进探测技术也在逐渐增多。常用的测厚方法较多，按照测量探针 是否与试样接触可将测厚方法分为接触式测厚法和非接触式测厚法两类，其中机械测厚技 术是适用性最强的一种，因为它对于试样没有选择性，可用于检测任何物质的厚度，而且它 在测厚的同时向试样的测量表面施加一定的压力，可有效避免由于试样具有压缩性或是表 面平整性不好而引起的数据波动较大的情况。振动是影响测试的最重要因素。虽然要求检 测环境中应没有振动源，但实际测试环境往往并不理想，或者由于其他原因会导致在测试 过程中出现一次或几次突然的、无规律的振动。多数情况下，试验人员不会全程监控试验进 程，而且就算进行监控也可能未察觉到这类振动，但振动可能造成的测试偏差却无法被忽 视。同时，环境温度和环境湿度会对厚度的测量产生影响，而设备摆放水平度等情况也会影 响厚度测试的数据准确性，因此对于这些因素应加以重视并记录以备数据分析时使用。目 前，测厚仪并不具备这些环境因素的探测功能，因此测试时的环境情况无法准确获得和记 录，使得试验人员无法断定试验过程是否正常，若要进一步验证只能通过增加试验量。此外，由于现在对包装材料所进行的检测项目出现较大增长，因此在对样品信息 的手工输入以及对样品测试数据的人工收集中出错的情况也增多了，这成为影响数据准确 性的一个隐患，并带来了庞大的复核工作量。而且当前的这种数据采集方式耗时长，效率 低，已经成为制约检测效率的一个突出问题。可见，对于当前的测厚仪，对设备能源使用监控的缺失、环境监测的缺少已成为制 约该项测试发展、影响测试准确性的突出问题，而设备数据传递自动化程度低也应该得到 解决以为未来的信息化检测系统建设打下基础。
实用新型内容本实用新型为克服上述现有技术的不足，提供一种具有能源使用监测和环境探测 能力的测厚仪，它具有能源使用监测和环境探测能力，同时能具有样品信息采集和数据发 送、接收能力，实现了对于设备用电情况以及试验环境情况的监测和记录，并实现了对于样 品信息的采集，同时可以通过通信单元实现将处理单元中的数据向外部的信息服务器发 送。本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的一种具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，它包括处理单元，处理单元与 厚度测试单元、存储单元双向通信；处理单元输入端还分别与能源监测装置和环境探测单 元连接；能源监测装置安装在供电模块中，与处理单元连接，监测电能使用情况，并将能耗 数据发送到处理单元中；环境探测单元使用探测传感器探测环境条件，并将环境信息发送 到处理单元中。所述处理单元还与通信单元相连。所述通信单元包括输入模块和输出模块，输入模块通过网络与标签采集装置连 接，输出模块通过网络与信息服务器连接。标签采集装置将样品信息经通信单元的输入模 块发送到处理单元，在测试结束后由厚度测试单元将检测数据发送至处理单元，处理单元 将样品信息与检测数据汇总之后发送至存储单元保存，并将汇总信息经通信单元的输出模 块发送给信息服务器。所述标签采集装置和信息服务器均具有独立的数据发送和接收装置。所述能源监测装置为电源电流传感器和电源电压传感器或智能电表中的至少一 种。所述环境探测单元至少包括一个探测传感器，所述探测传感器为温度传感器或湿 度传感器或振动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至少一种。所述标签采集装置为电子标签读取装置或条码读取器或信息录入仪器中的至少一种。所述网络为有线网络或无线网络或无线通信网络中的至少一种。所述信息服务器为服务器或电脑中的至少一种。本实用新型中测厚仪包括处理单元、厚度测试单元、存储单元、能源监测装置、环 境探测单元五部分。处理单元与厚度测试单元、存储单元双向通信；能源监测装置的输出端 和环境探测单元的输出端与处理单元的输入端连接。能源监测装置安装于测厚仪的供电模 块中，监测测厚仪的电能使用情况，并将能耗数据发送到处理单元中，所述能源监测装置为 电源电流传感器和电源电压传感器或智能电表中的至少一种。环境探测单元至少包括一个 探测传感器，环境探测单元使用探测传感器探测环境条件，并将环境信息发送到处理单元 中，所述探测传感器为温度传感器或湿度传感器或振动传感器或水平传感器或危险气体传 感器中的至少一种。当进行样品检测时，将样品按照要求送入测厚仪中由厚度测试单元控 制的测量装置中准备测试，处理单元发送试验开始信息给厚度测试单元，由厚度测试单元 完成样品测试并将测试数据发送到处理单元中，能源监测装置和环境探测单元按照设置发 送设备的电能使用数据和周围环境信息到处理单元中，由处理单元将试验过程中的能耗数
4据和环境信息与样品测试数据汇总在一起并根据设置要求完成数据分析，然后将汇总数据 和分析结果发送到存储单元保存。本实用新型还有另一种结构，可以实现测厚仪与外部设备间的数据交换及对样品 信息的采集。测厚仪包括处理单元、厚度测试单元、存储单元、能源监测装置、环境探测单 元、通信单元六部分，同时要实现样品信息的采集和测厚仪与外部设备间的数据交换还需 要有标签采集装置、信息服务器配合使用。处理单元分别与厚度测试单元、存储单元、通信 单元双向通信；能源监测装置的输出端和环境探测单元的输出端与处理单元的输入端连 接。测厚仪通过有线网络或无线网络或无线通讯网络与标签采集装置和信息服务器分别相 连。能源监测装置安装于测厚仪的供电模块中，监测测厚仪的电能使用情况，并将能耗数据 发送到处理单元中，所述能源监测装置为电源电流传感器和电源电压传感器或智能电表中 的至少一种。环境探测单元至少包括一个探测传感器，环境探测单元使用探测传感器探测 环境条件，并将环境信息发送到处理单元中，所述探测传感器为温度传感器或湿度传感器 或振动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至少一种。通信单元包括输入模块和输 出模块，输入模块通过有线网络或无线网络或无线通讯网络与标签采集装置连接，输出模 块通过有线网络或无线网络或无线通讯网络与信息服务器连接。标签采集装置是与设置在 样品上的标签形式相匹配的信息采集设备，能采集到标签中的样品信息，并将样品信息经 通信单元的输入模块发送到处理单元。在测试结束后由厚度测试单元将检测数据发送至处 理单元，处理单元将样品信息与检测数据汇总之后发送至存储单元保存，并将汇总信息经 通信单元的输出模块发送给信息服务器。当进行样品检测时，首先使用标签采集装置采集 位于样品上的标签中的样品材料及制造信息，并将此信息经通信单元的输入模块发送到处 理单元中，然后将标签对应的样品按照要求送入测厚仪中由厚度测试单元控制的测量装置 中准备测试，处理单元发送试验开始信息给厚度测试单元，由厚度测试单元完成样品测试 并将测试数据发送到处理单元中，能源监测装置和环境探测单元按照设置发送设备的电能 使用数据和周围环境信息到处理单元中，由处理单元将试验过程中的能耗数据和环境信息 与样品测试数据汇总在一起并根据设置要求完成数据分析，然后将汇总数据和分析结果发 送到存储单元保存，并将汇总信息经通信单元的输出模块发送给信息服务器。所述标签采 集装置和信息服务器均具有独立的数据发送和接收装置。所述标签和标签采集装置分别为 电子标签和电子标签读取装置；或条码标签和条码读取器；或手写标签和信息录入仪器。 所述信息服务器为服务器或电脑中的至少一种。本实用新型的优点为1.简化实验室网络建设负担。2.能保存实验室环境探测历史数据，便于实验室认证工作的开展和通过。3.通过实验室环境探测，能有效确保实验室安全。4.能准确判定测试数据的有效性，实现测试数据纠错分析。5.能实现试验功效管理，分析仪器的使用效率。6.能实现实验室能耗管理。7.可采用嵌入式计算机模块作为处理单元，提高系统安全性和稳定性。8.具有良好的可扩展性，能与大量电子产品形成通畅的数据交流，可为未来数字 化信息交流奠定基础。[0028]9.样品信息采集及数据传输自动化程度高，能确保数据和样品资料的准确性。10.可以高速存储海量数据，突破单机存储极限，并为提供任意区间产品质量分析 报告给出充分条件。11.给样品信息采集提供了极大的便利，可有效提高效率并显著降低耗时。12.可实现试验的远程控制。


图1为本实用新型的组成示意图。图2为本实用新型另一实施例组成示意图。其中，1.供电模块；2.能源监测装置；3.处理单元；4.厚度测试单元；5.环境 探测单元；6.存储单元；7.标签采集装置；8.输入模块；9.输出模块；10.通信单元； 11.信息服务器；12.测厚仪。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。实施例1 图1中，本实用新型中测厚仪包括处理单元3、厚度测试单元4、存储单元6、能源监 测装置2、环境探测单元5五部分。处理单元3与厚度测试单元4、存储单元6双向通信；能 源监测装置2的输出端和环境探测单元5的输出端与处理单元3的输入端连接。能源监测 装置2安装于测厚仪的供电模块1中，监测测厚仪的电能使用情况，并将能耗数据发送到处 理单元3中，所述能源监测装置2为电源电流传感器和电源电压传感器或智能电表中的至 少一种。环境探测单元5至少包括一个探测传感器，环境探测单元5使用探测传感器探测 环境条件，并将环境信息发送到处理单元3中，所述探测传感器为温度传感器或湿度传感 器或振动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至少一种。当进行样品检测时，将样 品按照要求送入测厚仪中由厚度测试单元4控制的测量装置中准备测试，处理单元3发送 试验开始信息给厚度测试单元4，由厚度测试单元4完成样品测试并将测试数据发送到处 理单元3中，能源监测装置2和环境探测单元5按照设置发送设备的电能使用数据和周围 环境信息到处理单元3中，由处理单元3将试验过程中的能耗数据和环境信息与样品测试 数据汇总在一起并根据设置要求完成数据分析，然后将汇总数据和分析结果发送到存储单 元6保存。实施例2 图2中，本实用新型中测厚仪12包括处理单元3、厚度测试单元4、存储单元6、能 源监测装置2、环境探测单元5、通信单元10六部分，同时要实现样品信息的采集和测厚仪 12与外部设备间的数据交换还需要有标签采集装置7、信息服务器11配合使用。处理单元 3分别与厚度测试单元4、存储单元6、通信单元10双向通信；能源监测装置2的输出端和 环境探测单元5的输出端与处理单元3的输入端连接。测厚仪12通过有线网络或无线网络或无线通讯网络与标签采集装置7和信息服 务器11分别相连。能源监测装置2安装于测厚仪12的供电模块1中，监测测厚仪12的电 能使用情况，并将能耗数据发送到处理单元3中，所述能源监测装置2为电源电流传感器和 电源电压传感器或智能电表中的至少一种。环境探测单元5至少包括一个探测传感器，环
6境探测单元5使用探测传感器探测环境条件，并将环境信息发送到处理单元3中，所述探测 传感器为温度传感器或湿度传感器或振动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至 少一种。通信单元10包括输入模块8和输出模块9，输入模块8通过有线网络或无线网络 或无线通讯网络与标签采集装置7连接，输出模块9通过有线网络或无线网络或无线通讯 网络与信息服务器11连接。标签采集装置7是与设置在样品上的标签形式相匹配的信息 采集设备，能采集到标签中的样品信息，并将样品信息经通信单元10的输入模块8发送到 处理单元3。在测试结束后由厚度测试单元4将检测数据发送至处理单元3，处理单元3将 样品信息与检测数据汇总之后发送至存储单元6保存，并将汇总信息经通信单元10的输出 模块9发送给信息服务器11。当进行样品检测时，首先使用标签采集装置7采集位于样品 上的标签中的样品材料及制造信息，并将此信息经通信单元10的输入模块8发送到处理单 元3中，然后将标签对应的样品按照要求送入测厚仪12中由厚度测试单元4控制的测量装 置中准备测试，处理单元3发送试验开始信息给厚度测试单元4，由厚度测试单元4完成样 品测试并将测试数据发送到处理单元3中，能源监测装置2和环境探测单元5按照设置发 送设备的电能使用数据和周围环境信息到处理单元3中，由处理单元3将试验过程中的能 耗数据和环境信息与样品测试数据汇总在一起并根据设置要求完成数据分析，然后将汇总 数据和分析结果发送到存储单元6保存，并将汇总信息经通信单元10的输出模块9发送给 信息服务器11。所述标签采集装置7和信息服务器11均具有独立的数据发送和接收装置。 所述标签和标签采集装置7分别为电子标签和电子标签读取装置；或条码标签和条码读取 器；或手写标签和信息录入仪器。所述信息服务器11为服务器或电脑中的至少一种。
权利要求1.一种具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，它包括处理单元，处理 单元与厚度测试单元、存储单元双向通信；处理单元输入端还分别与能源监测装置和环境 探测单元连接；能源监测装置安装在供电模块中。
2.如权利要求1所述的具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，所述 处理单元还与通信单元相连。
3.如权利要求2所述的具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，所述 通信单元包括输入模块和输出模块，输入模块通过网络与标签采集装置连接，输出模块通 过网络与信息服务器连接。
4.如权利要求3所述的具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，所述 标签采集装置和信息服务器均具有独立的数据发送和接收装置。
5.如权利要求1所述的具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，所述 能源监测装置为电源电流传感器和电源电压传感器或智能电表中的至少一种。
6.如权利要求1所述的具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，所述 环境探测单元至少包括一个探测传感器，所述探测传感器为温度传感器或湿度传感器或振 动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至少一种。
7.如权利要求3或4所述的具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，所 述标签采集装置为电子标签读取装置或条码读取器或信息录入仪器中的至少一种。
8.如权利要求3所述的具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，所述 网络为有线网络或无线网络或无线通信网络中的至少一种。
9.如权利要求3所述的具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪，其特征是，所述 信息服务器为服务器或电脑中的至少一种。
专利摘要本实用新型涉及一种具有能源使用监测和环境探测能力的测厚仪。它具有能源使用监测和环境探测能力，同时能具有样品信息采集和数据发送、接收能力，实现了对于设备用电情况以及试验环境情况的监测和记录，并实现了对于样品信息的采集，同时可以通过通信单元实现将处理单元中的数据向外部的信息服务器发送。其结构为它包括处理单元，处理单元与厚度测试单元、存储单元双向通信；处理单元输入端还分别与能源监测装置和环境探测单元连接；能源监测装置安装在供电模块中，监测电能使用情况，并将能耗数据发送到处理单元中；环境探测单元使用探测传感器探测环境条件，并将环境信息发送到处理单元中。
文档编号G01B5/06GK201867144SQ201020592440
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者姜允中 申请人:济南兰光机电技术有限公司