熔融玻璃生产过程中，为什么要对高温玻璃砖的厚度进行实时的测量呢？如果测量不准会怎么

在熔融玻璃（特别是浮法玻璃）生产过程中，对高温玻璃砖（通常指在锡槽中尚未冷却成型的玻璃带）的厚度进行实时测量是至关重要的。

下面我将详细解释为什么、测量不准的后果以及目前最先进的测量方法。

1. 为什么要对高温玻璃砖的厚度进行实时测量？

这主要源于三个核心需求：质量、成本和效率。

质量控制的核心要求：

o厚度均匀性：玻璃的厚度是其最基本也是最重要的质量指标之一。无论是建筑用玻璃、汽车玻璃还是电子玻璃，都要求在整个板面上具有极高的厚度均匀性。任何一点的厚度偏差都会影响其光学性能（如畸变、彩虹纹）、机械强度和后续加工的稳定性。

o符合目标规格：生产线需要根据订单生产不同厚度的玻璃（例如，2mm、3mm、5mm、10mm等）。实时测量是确保最终产品厚度精确符合客户要求的唯一手段。

生产过程的稳定与优化：

o工艺控制的眼睛：玻璃的厚度是由熔融玻璃在锡槽上的摊平过程、拉边机的速度和角度、拉引量等多个参数共同决定的。实时厚度数据是操作员或自动控制系统（DCS）调整这些工艺参数的唯一依据。没有这个数据，生产就像在“盲操作”。

o及时发现生产异常：如果厚度突然出现波动，可能预示着上游工艺出现了问题，例如，玻璃液温度不稳定、拉边机故障、或者锡槽气氛变化等。实时监测可以充当早期预警系统。

经济效益与成本控制：

o减少废品和返工：实时测量可以第一时间发现不合格产品，从而立即调整，避免大量废品的产生。如果等到玻璃冷却后再检测，几十分钟甚至几个小时内生产的大量玻璃都可能是不合格的，损失巨大。

o节约原材料和能源：玻璃的主要成分是二氧化硅和纯碱等。精确控制厚度意味着不会使用过量的原材料来生产过厚的产品，直接节约了成本。同时，过厚的玻璃也需要更多的能量来熔化和退火。

2. 如果测量不准会怎么样？

测量不准的后果非常严重，会直接导致上述所有目标都无法实现。

产品质量低劣：

o光学畸变：厚度不均的玻璃会导致光线透过时发生不规则折射，看到的物体会变形、扭曲，这在汽车挡风玻璃或建筑幕墙上是完全不可接受的。

o应力集中和易碎：厚度突变的地方会产生内应力，使玻璃在切割、运输或使用过程中更容易破裂。

o下游加工困难：在用于制造夹层玻璃、中空玻璃或进行钢化处理时，厚度不均的原片会导致贴合不紧、成品变形或钢化爆裂等问题。

生产成本急剧上升：

o极高的废品率：由于无法及时发现和纠正偏差，会导致整条生产线产出大量不合格产品，这些玻璃只能被砸碎回炉（增加能耗和损耗）或直接废弃。

o客户投诉和索赔：交付不合格产品会导致客户生产线的中断、信誉损失以及巨大的经济赔偿。

生产效率和稳定性下降：

o工艺调整失准：基于错误的数据进行调整，只会让生产过程越来越偏离正轨，甚至引发更严重的生产事故。

o频繁的开停机：为了查找和解决厚度问题，生产线可能需要非计划停机，严重影响产能和设备寿命。

3. 有没有什么好的办法呢？

有，而且这是现代玻璃工业的标准配置。目前最主流、最先进的方法是使用 非接触式在线测厚系统，其中以 X射线厚度仪 为代表。

主流方法：X射线厚度仪

工作原理：

它基于X射线穿透物质后的衰减原理。一束特定能量的X射线穿过高温玻璃带，射线强度会因为玻璃的吸收而衰减。衰减的程度与穿过玻璃的厚度严格成正比。

在生产线上，会在玻璃带的上下方各安装一个X射线发生器和一个探测器。

系统通过测量穿透玻璃后的X射线强度，经过复杂的算法，可以实时、精确地计算出玻璃在该点的厚度。

扫描架可以横向移动，从而得到整个玻璃带宽度的厚度剖面图。

优点：

高精度和高分辨率：可以达到微米级的测量精度，完全满足高端玻璃的生产要求。

非接触式：完全不影响高温、脆弱且正在成型中的玻璃带。

实时快速：响应速度极快，可以捕捉到瞬时的厚度变化。

全断面扫描：能够提供整个玻璃带的厚度分布图（Profile），而不仅仅是几个点的数据。

应用场景：

这是目前大型浮法玻璃生产线的标准配置和唯一选择，用于在锡槽出口或退火窑前端对高温玻璃带进行实时厚度控制。

其他辅助或特定场景的方法：

1.激光扫描测距仪：

o原理：通过三角测量法或时间飞行法，测量传感器到玻璃上下表面的距离，两个距离之差即为厚度。

o缺点：对于高温玻璃，其表面辐射的红外光会干扰激光探测器，影响精度。通常更适用于冷却后的玻璃或对精度要求不极高的场合。

2.辐射式测厚仪（β射线/γ射线）：

o原理与X射线类似，但使用放射性同位素（如Kr-85, Pm-147）作为源。由于其放射性安全管理的复杂性，在现代新生产线中已逐渐被X射线仪取代。

3.光学干涉法：

o利用玻璃上下表面反射光产生的干涉条纹来测量厚度。这种方法精度极高，但主要用于实验室或对冷却后的、非常薄的玻璃样本进行测量，无法用于在线高温、高速的生产环境。

总结

对熔融玻璃生产过程中高温玻璃砖的厚度进行实时测量，是确保产品质量、稳定生产工艺和降低成本的生命线。测量不准会导致灾难性的质量问题和经济损失。而X射线在线厚度仪以其高精度、非接触和实时扫描的特性，成为了解决这一问题的最有效和工业标准的方法。