專利名稱：帶有氣動傳動防護屏的輻射探測儀及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明是一輻射能量采集儀。更確切地說，本發(fā)明是使用氣動驅(qū)動防護屏來屏蔽傳感器的一光纖傳感器。
背景技術：
在許多工業(yè)處理中，已知曉使用輻射能量源的化學處理系統(tǒng)。這些化學處理系統(tǒng)一般地使用放置在生產(chǎn)線內(nèi)產(chǎn)品附近的紫外線(UV)燈或燈泡，以引起發(fā)生在產(chǎn)品內(nèi)或產(chǎn)品上的化學反應。通常這些化學反應被稱之為固化處理或在一些產(chǎn)業(yè)中稱為烘干。業(yè)已發(fā)現(xiàn)UV燈輻射的輻射能量的波長(可見和不可見光譜)對能量轉(zhuǎn)移至產(chǎn)品中以實現(xiàn)所要求的化學變化特別有效。
輻射在產(chǎn)品上的波長一般地在從約2.5微米至190毫微米的范圍內(nèi)變化。由系統(tǒng)處理的產(chǎn)品幾乎可是任何東西，但一般地是一“帶”狀的紙、塑料或紙型材料(例如，硬紙板)?！皫А卑▊鬟f通過一組輥子的一連串材料。輻射能量源(一般多于一燈或燈泡)沿帶放置各個點，以將能量輻射至帶上。在該處理過程中，致使帶表面的涂層或者帶材料自身經(jīng)受一化學變化。這樣，使帶上的涂層(例如，油墨、漆或粘合劑)或者帶自身固化。
遺憾的是，單個UV能量燈的性能在其使用期限內(nèi)可變化。一較新的燈比其較舊時可更強烈地輻射能量。此外，相同規(guī)格的單個燈性能也可不同。特別地，從一燈至下一燈可更強烈地發(fā)射不同波長?？梢灶A料，當一燈變舊，其性能一般下降直至其最終損壞。提供給燈的電力也可影響燈的性能。如果用于燈的供電波動，由燈產(chǎn)生的特殊的波長會強烈變化。燈周圍的空氣溫度的差異以及其使變暖所占時間的差異也導致波長強度的變化。所有這些由燈發(fā)射的輻射能量的強度變化會導致帶的烘干和固化水平的變化。因此，為了優(yōu)化處理以及提供一致的產(chǎn)品，有必要監(jiān)控由燈發(fā)射出的輻射能的量以確保提供給帶適當?shù)暮娓珊凸袒瘯r間。
為了測量照射到帶上的輻射能量的量或“劑量”，則需要一探測系統(tǒng)。在過去，已使用許多測量該輻射能量總量的方法。一早先的估算能量燈是否提供足夠輻射能量的方法是檢驗位于燈下游的帶。雖然這對于確定帶是否已適當?shù)毓袒o予一非常精確的測量，但是在處理中測量發(fā)生得太遲，使未適當固化的產(chǎn)品不能使用，而浪費及丟棄。
另一測量方法是使用諸如“燈圓盤”(在本技術領域內(nèi)業(yè)已知曉)的電子儀器放置在帶上，并隨著帶移動在燈和帶之間，以提供一由燈發(fā)射的輻射能量的總量的檢驗測量。盡管該種方法對燈的性能給予一更直接的測量，但是其在裝備期間執(zhí)行，而不是在實際生產(chǎn)中執(zhí)行，這樣，在實際的運行時間過程中，沒有收集照射到帶上的能量的信息。尤其是，沒有獲得照射到帶上的輻射能量的變化的測量。再一次導致未適當固化的產(chǎn)品。
為了避免這種產(chǎn)品的浪費，設計一監(jiān)控提供給每一燈的電源的能量提取的第二種方法，試圖提供一燈實際使用的能量的“實時”測量。該測量是一非常粗略且不準確的方法來估計由燈發(fā)射的以及在連續(xù)的基礎上照射到帶上的輻射能量的總量。雖然不準確，但是該方法是“實時”測定有多少輻射能量照射到帶上的一種嘗試?！皩崟r”測量輻射能量使更精確地控制帶的固化時間(例如，通過改變帶通過處理的速度來提供較長或較短的烘干時間)變?yōu)榭赡芏档彤a(chǎn)品的浪費。遺憾的是，許多因素使測量從燈提取的能量成為對照射到帶上的輻射能量的不精確的測量，其結果抵消任何從實時測量獲得的優(yōu)點。例如，當燈自身老化引起的退化，由燈提取的能量總量會相對于發(fā)射的輻射總量而變化。此外，對提取一特定總量的功率發(fā)射的輻射量會因燈的不同而變化。為了減輕這些問題，電子探測裝置放置在燈的周圍以測量從燈發(fā)射的輻射能量的直接輸出。然而，加工處理周圍的環(huán)境條件(例如，高濕、高溫、射頻輻射，和諸如懸浮在空氣中的粘合劑、漆等異物)經(jīng)常導致探測儀內(nèi)的電子線路擊穿和故障。
最后，設計遙控收集裝置，其允許由燈發(fā)射的輻射能量收集并傳輸(一般通過光纖電纜)至放置在遠離帶周圍的惡劣環(huán)境的一探測裝置。這些裝置放置在燈的背側(cè)(與帶相對)，允許獲取燈發(fā)射的輻射能量的總量的直接測量。對這些裝置作離帶的燈的相對側(cè)的這種放置有兩個主要的原因第一，在帶和燈之間僅有很小的空間，以及第二，因為大多加工處理中的惡劣環(huán)境直接在帶流動和燈機架的表面之間。帶和燈之間的空間很小以保持諸如氧氣(其會在一些處理中影響帶的固化)的污染物最小化，以及確保從燈照射到帶上的輻射能量最大化。在該定位的環(huán)境極端惡劣，因為，其最直接地接觸燈的輻射和熱量，以及離帶的粘結物和懸浮污染物。
盡管遙控收集裝置解決了一些上述的問題，但是它們?nèi)晕刺峁┱丈涞綆系妮椛淠芰繌姸鹊臏蚀_的測量。通常地，放置一透明蓋子在燈上以保護燈元件遠離懸浮的污染物。該透明蓋子隨著時間推移變得模糊(由于懸浮的污染物)，其阻止一部分由燈發(fā)射的輻射能量照射到帶上。這樣，放置在燈背部的收集裝置不經(jīng)受這種降低，不能獲得輻射至帶上的能量的一精確的測量。
如上討論，由于燈和帶之間的小的實際空間，在帶和燈之間放置一能經(jīng)受強熱和漂浮污染物的惡劣環(huán)境的傳感器是有問題的。使用防護罩的傳感器體積過大而不能在燈和帶之間定位。足夠小而能放置在所需位置的收集裝置沒有防護罩，由于懸浮的污染物和帶周圍的高輻射而快速退化。此外，由于高熱、高輻射、高濕，使包含電子啟動部件的傳感器快速退化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一氣動致動能量收集裝置。該裝置包括具有一能量收集器的一支承件。一防護屏可滑動地附連至支承件并定位在一第一位置和一第二位置。將防護屏放置在第一位置以使防護屏遮蓋收集器。將防護屏放置在第二位置，這樣其不遮蓋收集器。防護屏偏置在一位置內(nèi)。鄰接防護屏設置一室，這樣，當室加壓時，壓力克服防護屏的偏壓，并在第一位置和第二位置之間移動防護屏。
在能量收集裝置的一較佳的實施例中，當防護屏放置在第二位置時，加壓空氣簾在收集器上吹過。
附圖的簡要說明

圖1是一示意圖，示出在固化處理中使用的本發(fā)明的能量收集裝置。
圖2是鄰接一紫外線加熱燈安裝的本發(fā)明的能量收集裝置的一立面視圖。
圖3是本發(fā)明的能量收集裝置的一較佳的實施例的分解立體圖。
圖3A是本發(fā)明能量收集裝置的縱向支承軸的放大的立體圖。
圖4是本發(fā)明的能量收集裝置的縱向截面視圖，示出在“關閉”位置的防護屏。
圖5是本發(fā)明的能量收集裝置的縱向截面視圖，示出在“打開”位置的防護屏。
盡管以上示出的附圖闡述了本發(fā)明的一較佳的實施例，但是如在討論中提及的，也可考慮其他的實施例。在所有的實例中，通過實施例(非限制性)公開呈現(xiàn)本發(fā)明而無限制性。應該理解的是，在本發(fā)明原理的范圍和精神內(nèi)，本技術領域內(nèi)的熟練人士可設計出多種其它的改型和實施例。
具體實施例方式
在圖1示出在一示范性的生產(chǎn)過程中的本發(fā)明的能量收集裝置10。每一能量收集裝置10鄰接一紫外線(UV)燈12(單個電燈泡或多個電燈泡皆可)安裝，以能在UV燈12和一連串帶14(通常是一紙或聚合體基底的材料)之間設置。帶14利用輥子16沿方向15(見圖1中的箭頭)在一孔模18下前進，孔模擠出(涂覆)一粘結劑層22(或者諸如油墨、漆等的其它涂層)至帶14上。當帶14在燈12前并在輥子16(或者其它的帶支承結構)之間行進時，帶14和在其上的粘結劑層22受熱，并由燈12發(fā)射的輻射能量固化粘結劑層。設置能量收集裝置10以能收集一部分自每一燈12提供給帶14的輻射能量。這樣，能量收集裝置10暴露于由帶14經(jīng)受的實際的輻射能量，因此，緩解了在過去的收集裝置中碰到的能量探測問題。應該指出的是，該處理結構僅是使用本發(fā)明的能量收集裝置10的示范性的處理。在本技術領域內(nèi)的熟練人士應該認識到，本發(fā)明的能量收集裝置10可用于要求的收集輻射能量的任何數(shù)量的處理中。例如，能量收集裝置10可在打印處理中使用，其中輻射能量用于烘干施加到基底上的油墨。
在圖2中示出本發(fā)明的能量收集裝置10安裝至一紫外線燈組件12。在該實施例中，能量收集裝置10固定至一安裝托架24。以該種方式安裝能量收集裝置10允許其使用安裝螺釘25或者其它在本技術領域內(nèi)已知的安裝方法沿燈組件12的本體的任意位置定位。
收集裝置10不包括電子部件，代之以供給一加壓氣來操作裝置10。相應地，一加壓氮管線26穿過燈組件12的孔27A延伸至收集裝置10。氮管線26提供壓縮的氮氣(較佳的是近似3至100psi)至能量收集裝置10。應該注意到，使用的壓縮氮氣是示范性的，其它任何的壓縮氣體可供給至能量收集裝置10(例如，空氣)。在本發(fā)明的收集裝置10內(nèi)，一旦能量已收集，其通過一光纖電纜從探測器輸出以作進一步的分析。相應地，一光纖電纜28延伸穿過紫外線燈組件12的孔27B，并附連至能量收集裝置10。在圖2中，示出能量收集裝置10處于一第一關閉位置。
如圖3所示，每一能量收集裝置10包括一安裝體30，一普通的管狀防護屏32，一氣動配件34，一光纖支架36以及一防護裝置38。安裝體30一般包括較佳地設置在安裝體30和凹腔42兩側(cè)的安裝孔40A。凹腔部分42一般從安裝體30銑磨以完全地延伸通過光收集裝置10的安裝體30(從一端至另一端)。使用防護螺釘40B插入安裝孔40A內(nèi)將防護裝置38安裝在安裝體30的一側(cè)。防護裝置38用作遮蓋凹腔42的一側(cè)。該安裝防護裝置38的多樣性允許能量收集裝置10在相對于燈組件12的多種位置被安裝，而仍提供防止外來物碰撞的保護。當安裝完畢時，防護裝置38設置在收集輻射能量的安裝體30的相對側(cè)。在本技術領域內(nèi)的熟練人士應該認識到，雖然防護裝置38是理想的，但如果不設置防護裝置38也不超越本發(fā)明的范圍。
安裝體30較佳的最大長度、寬度和深度尺寸分別近似為3.375英寸、1英寸和0.5英寸或不足。較佳的，能量收集裝置10的總體尺寸(包括防護裝置38、光纖支架36和氣動配件34)小于4.25英寸、1.25英寸和0.625英寸(即，長度、寬度和深度尺寸)。盡管這些尺寸反映易于制造的較佳實施例的尺寸，但是如果處理要求小的話，裝置10可做成較小的尺寸。維持0.625英寸或小于其的最小的總體尺寸允許裝置10安裝在帶16和燈12之間(見圖1)的最小空間內(nèi)。在許多處理中，有必要保持帶14和燈12之間的距離最小化以確保從燈12照射到帶14上的輻射能量總量最大化，以及確保進入該空間的污染物不影響帶14。污染物可包括氧氣，其會不利地影響固化處理。通過較小地保持該距離，帶14和燈12之間的區(qū)域可有效地充滿惰性氣體(諸如，氮氣)，保持處理的完整性。應該指出的是，雖然已討論了本發(fā)明的收集裝置的具體尺寸，但是可定制尺寸以適合所需的應用，包括增加尺寸以構造一較大的裝置。
安裝體和防護裝置一般都由鋁材料磨成。選擇鋁是因為其提供一輕型的、易于成形的、耐熱和輻射的材料。而且鋁堅固能抵擋在工業(yè)安裝中出現(xiàn)的任何沖擊。然而應該認識到，盡管鋁是較佳的，但是也可使用任何滿足裝置10放置的處理環(huán)境要求的其他材料。選擇的較佳的材料是能夠抵擋在處理中使用的化學品料，因而在裝置10運行中不會出現(xiàn)裝置的“磨損”。換而言之，裝置10應較佳地構造成，能防止由磨損引起的形成裝置10的材料顆粒的碎落，以及影響全部操作或裝置10的致動或操作。一可選擇性地使用諸如陽極氧化或特氟隆的保護涂層來進一步在處理環(huán)境中保護裝置10。
安裝體30內(nèi)的凹腔42使安裝體30呈現(xiàn)大致上“C”型。“C”的腿在凹腔42的兩側(cè)形成第一和第二支承腿44A和44B。較佳地，凹腔42設置成第二腿44B比第一腿44A厚。在最佳的實施例中，第一腿44A沿安裝體30的長度延伸0.375英寸。第二腿44B沿安裝體30的長度延伸1.375英寸。設置穿過每一支承腿44A和44B的支承鏜孔46A和46B，并軸向?qū)R。較佳地，支承鏜孔46A具有一近似為0.75英寸的直徑，且支承鏜孔46B具有一近似為0.3125英寸的直徑。設置一縱向的支承軸50穿過支承鏜孔46A和46B以由支承臂44A和44B支承。較佳地，設置一組螺釘48A和一組螺釘孔48B穿過第一腿44A，以固定相對裝置10的縱向的支承軸50位置的就位，然而在本技術領域內(nèi)的熟練人士應該認識到，也可使用其他的方法來阻止縱向的支承軸50從支承鏜孔46A和46B移出。一透明管52(較佳的是石英)、一壓縮彈簧54、一防護屏32以及光纖支架36相對支承軸50同軸地設置。盡管透明管52較佳的是石英，但是還可使用能抵擋處理環(huán)境條件的任何透輻射的材料。通過穿過光纖支架36內(nèi)螺紋孔36B的一組定位螺釘36A，將光纖支架36固定至支承軸50。然后，光纖電纜28以本技術領域內(nèi)的熟練人士已知的方式固定至光纖支架36。
氣動配件34是本技術領域的那些熟練人士已知的一種類型。較佳地，氣動配件34旋入在第二支承腿44B的鏜孔46B內(nèi)。一旦組裝完成，支承軸50的第一端58設置在氣動配件的內(nèi)側(cè)(最佳地如圖4和5所示)。
如圖3A所示，支承軸50具有一縱軸線56、一第一端58和一第二端60。較佳地，支承軸50沿其長度增加直徑。較佳地，支承軸50從第一端58至第二端60的最大長度近似為3.125英寸。從第一端58，一第一直徑61A沿著支承軸50延伸近似二分之一路程(較佳地近似為1.375英寸)。一較大的第二直徑61B從一擴大的軸肩63A延伸并繼續(xù)支承軸50的剩余長度(較佳地是1.75英寸)至第二端60。軸肩63A形成從第一直徑部分61A至第二直徑部分61B的過渡。盡管對于本技術領域內(nèi)的熟練人士顯而易見的是，該軸肩63A可以垂直于縱軸線56，但較佳的是，其形成與縱軸線56小于90度的夾角。在第二直徑部分61B內(nèi)，一收集孔62設置在接近第二端60的支承軸50內(nèi)。光纖鏜孔64沿支承軸50的縱軸線56從支承軸50的第二端60延伸，以便與收集孔62連通。不管安裝體30如何安裝，通過將保持支承軸50在安裝體30內(nèi)的定位螺釘48A(圖3所示)松開，支承軸50可繞其縱軸線線56轉(zhuǎn)動，以使收集孔62面對燈12(見圖1)。在一較佳的實施例中，支承軸50可大約轉(zhuǎn)動320度。
如圖3A所示，收集孔62較佳地具有與縱軸線56約成45度夾角的第一和第二反射側(cè)65A和65B，以接收進入收集孔62的輻射光子(例如，能量)。反射側(cè)65B引導能量使其平行支承軸50的縱軸線線56移動。光纖鏜孔64穿過第一反射側(cè)65A延伸以與收集孔62連通。第二反射側(cè)65B引導能量朝向光纖鏜孔64(進一步參照圖5描述)。為便于生產(chǎn)，反射側(cè)65A和65B設置成與縱軸線56成45度角。應該注意的是，在不離開本發(fā)明的范圍的情況下可使用其它的夾角。例如，反射側(cè)65A可設置成垂直縱軸線56，而保持反射側(cè)65B的45度夾角。在本技術領域內(nèi)的熟練人士應該認識到，按照所要求的探測的能級，每一側(cè)(與縱軸線)的夾角可在0至90度之間獨立地變化。
縱向支承軸50較佳地由鋁形成(但也可使用其他的材料)。如前所述，鋁是輕型的且特別抗具有輻射和熱量的惡劣工業(yè)條件。此外，鋁易于拋光以允許輻射光子的高反射，無需鑲嵌或涂覆一第二反射材料至收集孔62的兩側(cè)65上。雖然在一較佳的實施例中，拋光兩第一和第二反射側(cè)65A和65B以提供一反射表面(由于易于生產(chǎn))，但是為了操作裝置10，僅需要第二反射側(cè)65B提供反射表面。此外，側(cè)65A和65B可按照裝置10所要求的收集特征改變反射性。例如，可將一特氟隆涂層(或者其它類似的涂層)涂復至反射側(cè)65A和65B的其中一側(cè)或兩側(cè)，以建立一擴散表面(在本技術領域內(nèi)的熟練人士業(yè)已知曉)，再一次允許按照被監(jiān)控的具體處理優(yōu)化裝置10(鏡面反射器與漫射反射器)的收集特征。
沿第二直徑部分61B的長度(較佳地，離第二端60近似0.75英寸)在近似中途處，繞縱向支承軸50形成有一環(huán)63B。環(huán)63B在軸肩63A和收集孔62之間、接近收集孔62處與支承軸50同軸地設置。沿縱向支承軸50的長度(較佳的，離支承軸50的第一端58近似1.25英寸)近似中途處，在第一直徑部分61A接近軸肩63A處設置有一個或多個排氣孔67。一壓力鏜孔68沿支承軸50的縱軸線線56從支承軸50的第一端58至排氣孔67延伸，并與排氣孔67以及通過氣動配件34的氣體管線26連通。
如圖4所示，光纖元件66被引導穿過光纖鏜孔64至收集孔62內(nèi)，以接收照射到收集孔62上的輻射。這樣，光纖光纜28、光纖支架36和收集孔62都輻射連通。應該注意的是，為了清晰起見，對能量收集裝置10按照無圖2和3中所示的防護屏38的情況下作圖示和描述。光纖支架36相對支承軸50在第一端58和收集孔62之間由固定螺釘36A同軸地連接。透明管52(或者石英或者透明護罩)相對支承軸50接近支承軸50的第一端58設置，并保持在支承軸50上的環(huán)63B和光纖支架36之間的適當位置。這樣設置石英管52以包圍收集孔62。石英管52用作防止照明收集裝置10周圍環(huán)境的外來物體進入收集孔62。該保護措施有助于防止對延伸進入收集孔62的光纖元件66的損壞。應該注意的是，雖然收集器62較佳地是上述的形狀，但在不離開本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，也可使用其它形狀的收集器(例如，引導光纖元件66垂直于支承軸50的縱軸線56延伸)。
保護屏32相對支承軸50可移動地設置在壓縮彈簧54和光纖支架36之間。該防護屏32包括一第一端72A和一第二端72B。防護屏32具有一第一直徑部分74A和一第二直徑部分74B(見圖4)。第一直徑部分74A從第一端72A延伸至近似在沿防護屏32的縱向長度(較佳的近似為0.625英寸)的三分之一路徑處的一點。第二直徑部分74B延伸防護屏32的余下縱向長度(較佳的近似為1.125英寸)至防護屏32的第二端72B。從第一直徑部分74A至第二直徑部分74B的過渡，相對防護屏32的內(nèi)壁78A環(huán)向地形成一內(nèi)部軸肩77A。內(nèi)部軸肩77A從第一直徑部分74A至第二直徑部分74B徑向向外地延伸。該過渡還相對防護屏32的外壁78B環(huán)向地形成一外部軸肩77B。外部軸肩77B從第一直徑部分74A至第二直徑部分74B徑向向外地延伸?？v向支承軸50的第一端58設置在氣動配件34內(nèi)，這樣，壓力鏜孔68與氣動配件34內(nèi)的配件孔34A連通。壓縮彈簧54接近支承軸50的第一端58，在氣動配件34內(nèi)的彈簧套34B和防護屏32的第一端72A之間，相對縱向支承軸50同軸地設置。
壓縮彈簧54沿箭頭方向70(圖4)將防護屏32朝向支承軸50的第二端60偏壓，直到防護屏32的第二端72B接合光纖支架36。壓縮彈簧54通過在防護屏的第一端72A和氣動配件34之間受壓而對防護屏32提供偏壓力。盡管本發(fā)明的較佳實施例使用一彈簧，但是也可選擇使用在本技術領域內(nèi)已知的其它偏壓裝置(或力)(例如，彈性體元件或者磁耦合)。防護屏32由此位于在收集孔62上的一第一關閉位置，因而阻止輻射能量的光子75進入收集孔62。如圖所示的，防護屏第一端72A包括一環(huán)形凸緣76，其與支承軸第一直徑部分61A密封地接合。雖然其與第一直徑部分61A密封地接合，但是環(huán)形凸緣76可相對于支承軸50滑動。通過對支承軸50的第一直徑部分61A的表面(或者在環(huán)形凸緣76上)涂復一特氟隆涂層(或硬面層)，可增強該滑動功能。特氟隆涂層還有助于防止會影響處理以及裝置10運行時從裝置10產(chǎn)生的粒子(或者“磨損”)。通過確保裝置10的磨損最小，裝置10變?yōu)樘幚碇械囊弧俺志谩辈糠帧Q而言之，在生產(chǎn)線的壽命期間，裝置10一般無需替換。
防護屏32的第一直徑部分74A的內(nèi)壁78A與支承軸第二直徑部分61B(見圖4)保持緊公差。環(huán)63B與防護屏32的內(nèi)壁78A沿防護屏32的第二直徑部分74B可滑動地接合。再一次，通過對支承軸50的第二直徑部分61B的表面或是環(huán)63B涂復一特氟隆涂層可增強兩表面之間的滑動。一加壓室(或者壓力室)84形成在防護屏32的環(huán)形凸緣76和支承軸50的環(huán)63B之間。當推動壓縮氮氣(或者其它壓縮氣體)通過氣體管線26時，壓縮氮氣離開排氣孔67并進入加壓室84。壓縮氣體在支承軸50(沿第一直徑部分61A部分)的防護屏32的突緣76、支承軸50的第一軸肩以及防護屏第一直徑部分74A的內(nèi)壁78A之間截留。集攏這些邊界形成加壓室84。當加壓室84內(nèi)的壓力形成時，壓縮彈簧54的偏壓力被克服。
如圖5所示，增加的壓力驅(qū)使防護屏克服彈簧54的偏壓力，沿箭頭方向86(圖5)朝向支承軸50的第一端58移動。防護屏32被驅(qū)使朝向縱向的支承軸50的第一端58，直到防護罩32的外臺肩77B接合在第二支承腿44B上的停止面90。停止面90形成在接近凹腔42的第二支承腿44B上并繞支承膛孔46B延伸。當外臺肩77B接合停止面90時，阻止防護屏32沿箭頭方向86的任何進一步移動。接著，將能量收集裝置10放置在第二“打開”位置。在第二“打開”位置，可見光子75能傳播通過石英管52并進入收集孔62內(nèi)，以照射光纖元件66。輻射能量接著通過光纖光纜28傳輸至一遠處的探測單元(未示出)作記錄和分析。
當防護屏32朝向縱向支承軸50的第一端58移動時，防護屏32的內(nèi)臺肩77A在支承軸50的第一直徑部分61A上移動。一旦內(nèi)臺肩77A移動通過軸臺肩63A，防護屏32的第一直徑部分74A的內(nèi)壁78A與支承軸50的第二直徑部分61B不再密封接合。當防護屏32的外臺肩77B接合安裝體30的停止面90時，防護屏32的第一直徑部分74A繞支承軸50的第一直徑部分61A設置。防護屏32的第二直徑部分74B大致上繞支承軸的第二直徑部分61B設置。通過如此的相對運動使加壓室84的范圍擴展，這樣，室84現(xiàn)由防護屏32的環(huán)形凸緣76、防護屏32的內(nèi)壁78A(沿第一和第二直徑部分74A和74B)、環(huán)63B和支承軸50(沿第一直徑部分61A和第二直徑部分61B部分)形成。如上所述，縱向支承軸50的環(huán)63B沿防護屏32的第二直徑部分74B與防護屏32的內(nèi)壁78A可滑動地接合。
較佳地，防護屏32的內(nèi)壁78A和環(huán)63B之間的環(huán)形交界面具有一公差，這樣允許少量壓縮氣體在該交界面從加壓室84泄漏。逃逸的壓縮氣體形成一氣體簾，其朝向支承軸50的第二端60(在圖5中沿箭頭95方向)沿支承軸50同軸地延伸。當防護屏處于第二“打開”位置時，該氣體簾在石英管52上被引導，通過它們的吹動，起阻止外來物質(zhì)(包括處理中的水蒸氣)碰撞石英管52的作用。通過形成如此一氣體簾，由于氣體簾起驅(qū)逐粒子并阻止它們粘附石英管52的作用，所以，提高能量收集裝置10的效力。這樣，氣體簾抑制了會隨著時間推移使石英管52模糊并阻止能量收集裝置10獲取能量光子75的精確測量。因此，氣體簾有助于減少裝置10的保養(yǎng)并減少裝置10需要置換的可能性，使其成為系統(tǒng)的一永久部分(前面已討論)。
在經(jīng)過一預定時間，(一般由一計算機化的控制器指示，未示出)，加壓室84降壓，而壓縮彈簧54再一次將防護屏32偏壓至第一“關閉”位置內(nèi)(見圖4)。較佳地，對裝置提供一低水平的加壓(在彈簧54的偏壓力下)，這樣即使處于“關閉”位置，裝置10的公差允許裝置10內(nèi)的正壓非常緩慢地從裝置10泄漏。通過允許氣體在裝置部件之間的接合面逃逸，阻止了外來物質(zhì)進入裝置。尤其是，當裝置開動時，可阻止防護屏32被“粘住”。
以這種方式，沒有對能量收集裝置10的不適當?shù)耐{，如由于石英管52的模糊或光纖元件66的退化造成的威脅，即可多次測量能量光子75。因為沒有電子部件包括在能量收集裝置10內(nèi)，所以能量收集裝置10周圍環(huán)境的惡劣水平(例如，熱度、輻射、濕度等)不會影響能量收集裝置10的運行。此外，相對少的運動部件允許能量收集裝置10比現(xiàn)有技術的收集裝置小而不突出。整體的小尺寸允許裝置10放置在以前不易放入的環(huán)境內(nèi)。所有的這些優(yōu)點提供了將能量收集裝置10放置在可直接測量直接影響烘干處理的輻射光子75的測量的位置的可能(換句話說，當帶前進時，本發(fā)明的輻射收集裝置“可看見”相同的輻射能量輸出)。更精確的測量允許過程的較佳控制、浪費較少產(chǎn)品以及增長的經(jīng)濟利潤。
雖然參照較佳的實施例描述本發(fā)明，但是在本技術領域內(nèi)的熟練人士應該認識到，在不離開本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在形式上和細節(jié)上對本發(fā)明作變化。
權利要求
1.一能量收集裝置，其包括一具有能量收集器的支承件；一可滑動地附連至支承件的防護屏，防護屏在一第一位置和一第二位置之間可移動，其中，在第一位置防護屏遮蓋收集器，而在第二位置防護屏不遮蓋收集器，其中，防護屏被偏置在其中一位置內(nèi)；以及一鄰接防護屏設置的室，這樣，引入壓縮氣體至室內(nèi)克服該偏壓，并將防護屏移動至一相對位置。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一彈簧，其設置在防護屏和支承件之間，以偏壓防護屏至第一位置。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一安裝體，其具有一第一腿和一第二腿，其中，支承件固定地安裝至第一腿和第二腿。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，一第一鏜孔延伸穿過第一腿，一第二鏜孔延伸穿過第二腿，其中，支承件設置穿過第一和第二鏜孔。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，支承件可轉(zhuǎn)動地定位在第一和第二鏜孔內(nèi)。
6.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括一可定位的防護裝置附連至安裝體。
7.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，支承件由鋁制成。
8.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，安裝體具有至少一個約小于0.625英寸的總體尺寸。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支承件還包括一第一端、一第二端、一從第一端至第二端延伸的縱軸線、一沿縱軸線線從第二端至收集器延伸的光纖鏜孔、一排氣孔以及一沿縱軸線線從第一端至排氣孔延伸的壓力鏜孔。
10.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支承件包括一第一端和一第二端，且還包括一固定至第二端的光纖支架。
11.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支承件包括一第一端和一第二端，且還包括一固定至第一端的氣動配件。
12.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支承件包括一第一端和一第二端，其中，支承件從第一端至第二端小于約3英寸。
13.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，收集器還包括一第一側(cè)壁，其相對縱軸線約45度傾斜，其中，光纖鏜孔延伸穿過第一側(cè)壁；以及一第二側(cè)壁，其相對縱軸線約45度傾斜，其中，引導撞擊第二側(cè)壁的能量朝向光纖鏜孔。
14.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，收集器包括至少一反射面；以及一輻射傳感器，其中，反射面引導照射收集器的能量光子朝向傳感器。
15.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，收集器包括至少一漫射面；以及一輻射傳感器，其中，漫射面引導照射收集器的能量光子朝向傳感器。
16.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一安裝在收集器上的輻射傳送蓋。
17.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置具有一在收集器上的轉(zhuǎn)移壓縮氣體的孔。
18.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置具有約為4.25英寸乘以1.25英寸乘以0.625英寸的最大整體尺寸。
19.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，始終允許小量壓縮氣體從室內(nèi)泄漏。
20.一能量收集裝置，其包括一具有一第一支承件和一第二支承件的安裝體；一縱向支承軸，其具有一設置在第一支承件內(nèi)的第一端和一設置在第二支承件內(nèi)的第二端，第一端包括一壓力鏜孔，第二端包括一收集器；一設置在支承件的收集器和第一端之間的排氣孔；一氣動配件相對縱向支承軸的第一端設置，并與排氣孔連通；一固定至縱向支承軸的第二端的光纖支架，它與收集器輻射連通；一相對縱向支承軸在排氣孔和光纖支架之間設置的防護屏；以及一相對縱向支承軸在防護屏和氣動配件之間設置的彈簧，這樣，彈簧偏壓防護屏朝向一遮蓋收集器的位置，其中壓縮氣體被引導至壓力鏜孔內(nèi)，氣體朝向防護屏被推出排氣孔，克服彈簧偏壓，并沿縱向支承軸平移防護屏以不遮蓋收集器。
21.如權利要求20所述的裝置，其特征在于，還包括一安裝在收集器上的透明護罩。
22.如權利要求21所述的裝置，其特征在于，引導壓縮氣體的氣簾通過透明護罩。
23.一用來收集從一紫外線燈朝向一連串帶上的輻射能量的方法，其包括在帶和紫外線燈之間設置一收集器；偏壓一防護屏至一第一位置遮蓋收集器，這樣，無輻射能量可達到收集器；以及使用氣動壓力平移防護屏至一第二位置，這樣，防護屏不遮蓋收集器，允許輻射能量到達收集器上。
24.如權利要求23所述的方法，其特征在于，還包括防護屏處于第二位置時，在收集器上引導一空氣簾。
全文摘要
本發(fā)明是一氣動致動能量收集裝置。該裝置包括具有一能量收集器的一支承件。一防護屏可滑動地附連至支承件，并可在一第一“關閉”位置和一第二“打開”位置之間移動。在其第一位置內(nèi)，防護屏遮蓋收集器，而在其第二位置，防護屏不遮蓋收集器。防護屏偏置在其中一位置內(nèi)。鄰接防護屏設置一室，這樣，當室加壓時，克服防護屏的偏壓，且防護屏在第一位置和第二位置之間移動。
文檔編號G01J1/02GK1502038SQ01821033
公開日2004年6月2日 申請日期2001年4月26日 優(yōu)先權日2000年12月22日
發(fā)明者D·W·庫恩斯, D W 庫恩斯, T·M·克勞森, 克勞森, S·W·李, 李, S·R·范霍斯, 范霍斯 申請人:3M創(chuàng)新有限公司