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食品和飲料其五花八門的包裝或容器的厚度測量

2010-12-17

                                         食品和飲料其五花八門的包裝或容器的厚度測量
背景：
   用于包裝食品和多數碳酸飲料瓶的許多容器，在結構塑料如聚氯乙稀，聚碳酸酯或聚乙烯的兩層之間含有一層氣體隔柵層。這層薄的隔柵層通常由乙烯醇(EVOH)聚二氯乙稀（PVDC），聚酯，丙烯酸聚合物，或者類似的材料制成，設計成通過防止氣體進出包裝來保鮮和延長保存期限，例如將氧保持在速凍食品包裝外或者將二氧化碳保持在啤酒瓶內。
設備：
   由于在成形容器中的隔柵層非常薄，通常需要高頻厚度測量模塊（TGM）系統來實施測量，該系統能夠在頻率為100MHz或者更高的頻率下工作。小可測量厚度范圍始終取決于特定材料的聲學性能，但是在薄壁容器中使用TGM系統典型地可以測量的隔柵層低為0.001″（0.025mm）。對于這一類型的測試典型地推薦使用范圍為50MHz到225MHz的高頻延遲線探頭
典型步驟：
以下采樣波形顯示了一個由0.167mm外部結構層，0.054mm隔柵層以及0.271mm內部結構層組成的三層微波爐盤的100MHz TGM測量。該測試使用一個由5900脈沖發生/接收器驅動的100MHz探頭來實施。
   在一個給定的應用中小可測量的厚度由被討論的塑料傳播的更高頻率來決定，一些塑料對于高頻聲波表現出高衰減性，因此在厚的結構塑料內的極薄的隔柵層由于低通濾波影響可能無法被測量。對于一個既定產品，可測量的厚度范圍典型地是通過對代表性的樣品進行實驗來確定。
在兩層材料之間邊界的反射率取決于這些材料相關的聲學阻抗。由于一種給定類型的原塑料和再壓榨塑料在本質上是同樣的聲阻抗，要單獨測量壓榨層是不可能的。同樣，緊挨著隔柵層的膠粘層通常太薄以及/或者過于相近的阻抗匹配以至于無法用超聲方法測量，而且一般不能分辨。由于對于任意超聲厚度測量，精度都取決于正確的聲速校準，對于每一種被測材料，都必須在已經厚度的樣塊上做聲速校準。
應用：
   在多層塑料食品和飲料容器中單層及總體厚度的測量。