一种用于连续生产的在线检测分析装置及方法与流程

本技术属于连续生产，更具体地说，是涉及一种用于连续生产的在线检测分析装置及方法。

背景技术：

1、连续性生产，是指在流程型生产企业中，物料是均匀的、连续地按一定工艺顺序运动，一般可广泛应用于化工(塑料、药品、肥皂、肥料等)，炼油、冶金、食品、造纸等领域。相比于离散型生产，连续性工业生产的各工序连续性强，生产过程中的协作与协调少，生产管理相对简单，产品可靠性和稳定性更高。此外，像大多数机械、汽车、家电、电子制造业都是比较典型的离散型生产行业的产品性能也取决于连续性生产获得产品的性能。因此，如何提升连续性工业生产产品的性能，已经成为制备高市场竞争力商品的关键。

2、同步辐射是速度接近光速的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射，具有从远红外到x射线范围内的连续光谱、高强度、高度准直、高度极化、特性可精确控制等优异性能，可以用以开展高通量检测以及表征分析研究。

3、高性能纤维材料是引领新材料技术与产业变革的排头兵，由于具有比强度高、比模量大、可设计性强和抗腐蚀抗疲劳性能优良等优越的特点，可以广泛应用于航空航天、轨道交通、舰船车辆、新能源、健康产业和基础设施建设等等重要领域，集军事价值与经济价值于一身，是各国军事发展与经济竞争的焦点之一。

4、当前，纺丝工艺是制备纤维材料常用的连续生产方式，包括原丝合成和纺丝，预氧化、碳化、表面处理等数十道生产工序，而不同工艺条件(流动和形变等)下的分子取向、结晶以及微纳尺度的结构缺陷(如纤维中的杂质或气泡，皮芯结构、孔洞等)，都会影响纤维及其原丝的宏观物理性能。因此，如何快速在线检测分析纺丝各工艺阶段纤维的内部结构演变规律，已经成为建立高性能纤维材料结构(或配方、工艺)与材料性质(性能)变化的关系模型的关键。

5、目前，采用x射线散射技术对不同纺丝工艺阶段的纤维进行检测，可以有效对其内部的分子取向，大分子结晶以及微纳结构缺陷进行分析，进而对生产工艺做出一些有利调整，但仍不能从源头解决纤维的高性能化难题。

6、此外，经过这些年的技术改进，这些离线方法的潜能已经发挥到极限，很难进一步提升。现有技术中提到了使用一种同步辐射原位在线纤维纺丝设备实时动态地原位研究各关键工序中纤维内部结构特性及演变规律，为提高纤维的性能、保证纤维产品的质量稳定性提供有利的技术支持。虽然这种设计可以证实同步辐射应用于工业生产的可行性，但是这个装置获得的结构信息并不能完全反映纤维工业生产的实际情况。

7、因此，发展可用于多种工业级连续生产(包括大型纺丝生产线)原位检测分析技术，对实现智能调控新材料性能至关重要。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种用于连续生产的在线检测分析装置及方法，以解决现有技术中存在的需要间歇停止生产用于检测的缺陷技术问题。

2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种用于连续生产的在线检测分析装置，包括：

3、生产线；

4、移动机构，所述移动机构安装在所述工业生产线的底部，所述移动机构用于驱动所述工业生产线移动；

5、同步辐射x射线源，布置在所述工业生产线的一侧，所述同步辐射x射线源用于发射从所述工业生产线的一侧穿过所述工业生产线到达所述工业生产线的另一侧的x射线；

6、探测器，布置在所述工业生产线的另一侧，所述探测器用于接收所述x射线，并得到测试数据；

7、控制器，所述控制器用于控制所述工业生产线的连续生产；以及

8、中央分析器，所述中央分析器用于分析所述测试数据得到调控参考报告，并将所述调控参考报告反馈给所述控制器。

9、可选地，所述工业生产线上设有通光孔，所述通光孔用于所述x射线穿过。

10、可选地，所述移动机构包括：

11、导轨；

12、第一移动板，所述第一移动板的底部设有滑槽，所述滑槽能够在所述导轨上滑动；

13、第一驱动件，所述第一驱动件的输出端与所述第一移动板连接，所述第一驱动件能够推动所述第一移动板在所述导轨上往复运动；

14、第二驱动件；所述第二驱动件安装在所述第一移动板上；以及

15、第二移动板；所述第二移动板与所述第二驱动件的输出端连接；所述第二驱动件能够驱动所述第二移动板往复运动，所述第二移动板的移动方向与所述第一移动板的方向垂直；所述工业生产线安装在所述第二移动板上。

16、可选地，所述中央分析器包括小角x射线散射仪(saxs)、广角散射仪(waxs/xrd)、ct扫描机、x射线荧光光谱分析仪和x射线吸收谱分析仪中的任意一种。

17、可选地，用于连续生产的在线检测分析装置还包括升降架构，所述升降机构与所述移动机构连接。

18、可选地，所述升降机构包括：

19、安装板，所述导轨和所述第一驱动件安装在所述安装板上；

20、第三驱动件，所述第三驱动件与所述安装板连接，所述第三驱动件能够驱动所述安装板沿竖直方向移动。

21、可选地，所述升降机构还包括导向杆和导套，所述导向杆沿着竖直方向设置，所述导套安装在所述安装板上，并套设在所述导向杆上。

22、可选地，用于连续生产的在线检测分析装置还包括单色器，所述单色器沿着所述x射线的传播方向，设置在所述同步辐射x射线源与所述工业生产线之间。

23、可选地，所述单色器包括聚焦镜，所述聚焦镜用于聚焦所述x射线。

24、本技术还提供了一种用于连续生产的在线检测分析方法，采用了上述的在线检测分析装置；所述在线检测分析方法包括：

25、在所述工业生产线上选取检测区域，所述检测区域内至少包括一道工序；

26、所述移动机构带动所述工业生产线移动，使所述同步辐射x射线源发射的x射线对准并穿过所述检测区域，然后被所述探测器接收；

27、所述探测器将得到的测试数据反馈给所述中央分析器；

28、所述中央分析器根据所述测试数据生成调控参考报告，并反馈给控制器；

29、所述控制器根据所述调控参考报告指导所述工业生产线进行生产，如果所述调控参考报告指出本道工序合格，则所述控制器指示所述工业生产线进入到下一道工序的生产；如果所述调控参考报告指出本道工序不合格，所述控制器则指导所述工业生产线调整工艺参数，重复本道工序，然后重复上述步骤。

30、本技术提供的用于连续生产的在线检测分析装置及方法的有益效果在于：

31、(1)与现有技术相比，本技术中，设有移动机构、同步辐射x射线源、探测器、控制器和中央分析器；利用同步辐射x射线源发射的x射线对生产线上的单个工序进行在线检测分析，并通过探测器将测试数据反馈给中央分析器，中央分析器根据测试数据生成调控参考报告，并反馈给控制器，当某一道工序存在缺陷时，也不需要停止整个生产线，控制器能够根据调控参考报告优化当前工序的工艺参数，然后重复检测，直到合格后转入到下一道工序进行优化参数再生产，从而实现了产品连续性生产工艺条件的快速优化和智能调控，提高了生产效率。

32、(2)与现有技术相比，本技术提供的线检测分析装置结构合理，操作简单，应用广泛，可以应用于多种工业生产线，不仅可以应用于湿法纺丝或干法纺丝生产线，还可以适用于其他工业生产线，例如：电池隔膜生产工艺等。