浮法玻璃质量的检验与控制

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浮法玻璃质量的检验与控制

陈兰武

德州晶华集团振华有限公司

摘要：本文强调了浮法玻璃质量检验在控制浮法玻璃质量方面的作用，阐述了浮法玻璃质量的现状，以及提高质量意识和提升质量品牌的重要性；介绍了浮法玻璃检验内容与要求，浮法玻璃质量检测仪器情况；提出了检测仪器使用与维护的方法。

关键词：浮法玻璃；质量检验；质量管理；检测仪器

１

前言

浮法玻璃是国家重要的建材工业产品，具有厚

２０１０年３月１日起实施了新的《平板玻璃》国家标准（ＧＢ１１６１４—２００９）。标准主要指标参照欧洲和日本浮法玻璃标准，等同于或高于欧洲和日本标准，达到了国际先进水平。新《平板玻璃》国家标准的实施，必将对我国玻璃行业的产业结构调整、生产、应用及玻璃整体质量水平的提高有着重大影响。

质量是企业生存的奠基石，质量是企业发展的“金钥匙”，换句话说质量就是企业的生命。认真贯彻国务院《质量振兴纲要｝（２００６－－２０１０），始终高度重视质量管理，实施质量兴企战略，提高全员质量意识，严格执行产品标准，完善规章制度和管理体系，依靠科技创新提高产品品质，增强执行标准的自觉性，严格按标准组织生产，以质代量，做到不生产、不销售等外品和非标产品。注重产品的品牌建设，为逐步树立我国浮法玻璃在世界上的良好形象而贡献力量。

２浮法玻璃质量的现状

近几年来的质量抽查情况如图１、图２所示。

度均匀、厚度范围大（０．７ｍｍ～２５ｍｍ）、表面平整、视物变形小、光洁明亮等特点。广泛应用于建筑门窗、幕墙和屋顶，是建筑采光的首选材料，也是玻璃深加工行业中的重要原片。

全球５０％的资源都用于建筑业，建筑物所排放的二氧化碳气体占全球排放量的４０％。在我国约４００亿平方米的建筑中，９５％是高耗能建筑，而这些高耗能建筑耗能的４０％是由门窗散失的。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑冬季保温和夏季降温能耗的５０％以上。建筑门窗的玻璃使用面积在７０％以上，因此建筑门窗的节能应当首先考虑玻璃的因素。目前，低碳经济已成为各方热议的焦点，平板玻璃行业在发展低碳经济中更是大有可为。

生产节能玻璃需要高质量的平板玻璃原片。在我国，节能玻璃在公共建筑中应用较普遍，而在民用住宅工程中极少采用。优质浮法和深加工率偏低，普通浮法玻璃过剩，但同时存在结构性缺口，一些高档建筑玻璃等还需进口，平板玻璃质量差是节能玻璃发展的一个瓶颈。

在平板浮法玻璃高景气维持和节能新能源政策实施的情况下，提高浮法玻璃质量，把握低碳经济脉搏，将是浮法玻璃企业持续发展的推动力。

以“中国洛阳浮法玻璃工艺”命名的我国浮法玻璃技术，历经三十多年的不断完善，玻璃质量逐年提高，有的已接近或达到国外先进水平。我国于２０１０．０６

图１２０００年－２００８年浮法玻璃国家监督抽查合格率

２９

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为持续有效的运行质量管理体系，严格贯彻

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４．１

检验项目

出厂检验为标准中规定的强制项，型式检验为

９００１质量，应努力做好以下几方面的工作：①

企业领导重视。总经理担任最高管理者，始终把顾客满意作为最终的质量目标，对内部员工积极沟通，千方百计使员工对质量方针和质量目标充分理解，齐心协力的完成好各项生产指标和质量目标。对顾客完善质量承诺，确保质量保证制度，增强顾客满意度，树立互为信赖关系。在企业贯标工作中，坚持不懈，持之以恒，按照ＰＤＣＡ循环持续改进质

标准中的全项。４．２检验准备

ａ）实验室内照明稳定，不受外界光线干扰；ｂ）所用计量器具计量检定合格，并在检定有效期内；

ｃ）调试所用检验设备完好率达１００％；ｄ）检验人员配备必要的防护用品。４．３检验流程

ａ）判定待检样品尺寸和数量是否满足检验要求（强制项目检验样品面积应不小于０．５ｍ２）；若不能满足检验要求，则不能进行判定；

ｂ）如果样品是无色透明平板玻璃，可先经过侧面光，将样品在侧面光下呈现的疵点作上记号；

Ｃ）在平板玻璃外观检验装置上检验样品的下列缺陷：点状缺陷、点状缺陷密集度、线道、裂纹和划伤；

ｄ）测量样品长宽尺寸、厚度、对角线、弯曲度和断面缺陷；

ｅ）检验光学变形；ｆ）检验光学特性；

ｇ）整理原始记录，对检验数据统计、计算、修约，出具检验报告。４．４检验方法

４．４．１

量体系的运行。②全员参与。质量管理体系的运行

必须依靠全体员工的参与和支持，为此，要强化体系文件和标准的培训，并纳入考核，从而强化全员

意识，提高员工的主动性、创造性、合作性。③持续

有效的开展质量体系审核。企业通过培训设置的内审员，在内审中赋予其相应的权限，激励他们的积极性和主动性，查出的不合格项能得到领导重视，督促纠正措施的落实，在检查方法上采取“三结合”制度，即定期审核与日常监督审核相结合，专题审核与专业审核相结合，要素审核与部分审核相结合，使质量体系检查的内容和范围更全面、更深入，

真正达到无缝覆盖。④强化体系审核的权威性，贯

彻标准的严格性。在审核和检查中的结果与其经济责任挂钩，按规定进行奖惩，把产品质量审核、过程质量审核分别纳入考核，对整改措施的落实情况跟踪到底，对重复出现的不合格项做重点跟踪，对责任人进行有效的处罚。采取多种审核方式，如现场审核、专题审核、管理审核等，注重对内审员业务能力方面的培训和考核，一起交流经验，不断促进质量体系的改进和完善。

在执行玻璃质量控制方面的认证体系工作中，重点是做好质量的“三验”作用，即“检验、验收、验证”作用。企业应制定好“三验”工作的操作规程和管理制度。发挥好产品质量检验的把关龙头作用，验证的把关龙身作用和验收的把关龙尾作用，充分体现好传统的检验验收的做法和现代化质量验证的手段，遵循抓两头带中间的把关原则，坚持质量第一、原则第一、满意第一的思想，确保产品质量信得过，始终处于一个稳定的、较高的质量水平。

４

尺寸偏差

用分度值为ｌｍｍ的金属直尺或钢卷尺，在长、宽边的中部，分别测量两平行边的距离。实测值与公称尺寸之差即为尺寸偏差。４．４．２对角线差

用分度值为ｌｍｍ的钢卷尺测量玻璃板的两条对角线长度，其差的绝对值即为对角线差。４．４．３厚度偏差

用分度值为０．Ｏｌｍｍ的外径千分尺，在垂直于玻璃板拉引方向上测量５点：距两边１５ｍｍ各取一点，在两点中均分其余３点。实测值与公称厚度之差即为厚度偏差。４．４．４厚薄差

用测量厚度偏差的方法，测出一片玻璃板５个不同点厚度，计算其最大值与最小值之差。４．４．５外观质量

ａ）点状缺陷。样品放置在外观检验装置上，用

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浮法玻璃检验内容与要求

标准是衡量事物的准则，是企业生产的依据，

严格按照标准要求组织生产，是对生产企业的基本要求，以下介绍一下平板玻璃检验细则。２０１０．０６

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分度值为０．０１ｒａｍ的读数显微镜测量点状缺陷的最大尺寸；

ｂ）点状缺陷密集度。依照平板玻璃合格品、一等品、优等品外观质量对其尺寸的要求，用分度值为ｌｍｍ的金属直尺或钢卷尺测量两缺陷之间的距离，并统计直径１００ｍｍ圆内规定尺寸的点状缺陷的数量；

Ｃ）线道、划伤和裂纹。样品按拉引方向竖直放置在外观检验装置上，观察者距离样品６００ｒａｍ，视线垂直于试样表面观察，能看到的视为缺陷，采用分度值为ｌｍｍ的金属直尺和分度值为０．０１ｒａｍ的读数显微镜分别测量划伤的长度和宽度；

ｄ）光学变形。样品按拉引方向竖直放置于斑马法检测仪的样品支架上。观察者距离样品４．５ｍ，透过样品观察斑马条纹，转动样品，首先使条纹严重变形，然后使条纹变形减轻，直至条纹变形消失，记录此时玻璃法线与视线的夹角（俗称斑马角），以斑马角的大小评价平板玻璃的光学变形；

ｅ）断面缺陷。用分度值为ｌｍｍ的金属直尺测量。凹凸时，测量边部凹进或凸出最大处与板边间的距离；爆边时，测量边部沿板面凹进最大处与板边间的距离；缺角时，测量原角等分线的长度；斜边时，测量端口突出长度。４．４．６弯曲度

有两种测量方案：

ａ）将玻璃板垂直于水平面放置，不施加任何使其变形的外力。沿玻璃表面紧靠一根水平拉直的钢丝，用符合ＪＢ／Ｔ８７８８规定的塞尺，测量钢丝与玻璃板之间的最大间隙。玻璃呈弓形弯曲时，测量对应弦长的拱高；玻璃呈波形时，测量对应两波峰间的波谷深度，按以下公式计算弯曲度；

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ｂ）本体着色平板玻璃透射比偏差

随机抽取３片本体着色平板玻璃样品，各裁一块尺寸为１００ｍｍｘｌ００ｒａｍ的试样，按ＧＢ／１＇２６８０规定的方法测定其可见光透射比、太阳光直接透射比和太阳光反射比，计算太阳光总透射比。透射比偏差为测得的最大值与最小值之差；

Ｃ）本体着色平板玻璃颜色均匀性

随机抽取５片本体着色平板玻璃样品，各裁一块尺寸为１００ｍｍｘｌ００ｍｍ的试样，按ＧＢｆｒ

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规定的方法，在相同的位置测量每片Ｌ丰、ａ宰、ｂ术值，以其中ａ拳或ｂ宰最大或最小的Ｉ片作为标准片，其余的４片均与该片进行透射颜色比较，分别得出４片的ＡＥ＊ａｂ值，取最大值。

要依照标准的规定进行平板玻璃质量等级的判定。按照标准的要求，企业可根据实际情况制定合适的出厂检验方案，出厂检验项目有尺寸偏差、对角线差、厚度偏差、厚薄差、外观质量和弯曲度。按照标准规定的抽样方案进行玻璃的全部检验项目的型式检验。

为了确保浮法玻璃的质量，一般都按严于标准规定的型式检验要求，在玻璃生产线冷端有专门的质检人员盯岗进行质量检验。质量合格的玻璃板放行，并标注上等级标识，不合格的则进行落板操作，严格防止不合格的玻璃板因漏检而流人合格的成品中，避免造成消费者的不满意。５浮法玻璃质量检测仪器简介

平板玻璃试验方法中要求的检测工具有：分度值为ｌｍｍ的金属直尺、Ｉ级精度钢卷尺、分度值为０．０１ｒａｍ的外径千分尺、分度值０．０２ｍｍ的塞尺、分格值为０．０１ｍｍ的读数显微镜等，要求按照标准规定的方法进行检测。在测定平板玻璃光学特性时要求按照ＧＢ厂Ｉ．２６８０、ＧＢ厂Ｉ＇１１９４２中规定的仪器和方法进行测定。随着科学技术的进步，不少的检测方法中已经使用了自动化仪器装置和计算机智能检测设备，提高了检测的速度、可靠性和准确性。

下面就读数显微镜、浮法玻璃斑马法检测仪、玻璃弯曲度测试仪、外观检测仪、侧面光检测仪、浮法玻璃缺陷在线检测装置等仪器设备进行简要的介绍。

５．１读数显微镜

读数显微镜是光学精密机械仪器中的一种读数装置，适用于有关计量单位、工厂的计量室或精

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ｃ：旦×１００％

Ｚ

式中：

ｃ——弯曲度，％；

＾——拱高或波谷深度，ＩＴｌｌｎ；

ｆ＿一弦长或波峰到波峰的距离，ｍｉｌｌ。

４．４．７光学特性

ａ）无色透明平板玻璃可见光透射比

ｂ）用根据上述原理研制的弯曲度检测仪测量。

随机切３片试样，试样尺寸为１００ｍｉｎｘｌ００ｎｕｎ。按ＧＢ／Ｔ２６８０规定的方法测定可见光透射比，取３片试样可见光透射比的平均值；３２

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密刻度车间对分划尺或度盘的刻线进行对准检查和测定工作。是利用显微镜光学系统对线纹尺的分度进行放大、细分和读数的长度测量工具。是将测微螺旋（或游标装置）和显微镜组合起来成为精确测量长度的仪器。其外形结构实图如图３所示。

图５斑马角测试框图

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单位：ｔｏｎｉ

采用人眼来判断斑马条纹变形的临界角，测量的重复性低，一般是±３０，不同的观察者之间还存在不小的偏差。目前有的已研制出全自动浮法玻璃斑马角测试仪，采用虚拟莫尔技术，用全计算机化的测试仪器进行测试，仪器的重复性很好，一般均小

图３读数显微镜外形实图

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５．３玻璃弯曲度测试仪

根据标准规定的玻璃弯曲度测定原理，有的检测仪器是采用一根拉直的细钢丝作参照，用一根精密准直的导轨做基准，导轨上安装百分表可直线移动。测试玻璃样品与钢丝的间距，从而计算出玻璃样品的弯曲度。可以进行大块样品和小样品测试。准直误差：＜０．０８ｍｍ，测量精度：０．０１ｒａｍ，最大样品长度：２０００ｍｍ。

近几年新研制的一种玻璃弯曲度检测装置，它是在浮法玻璃上方和滚道两侧设一个“几”形支架，支架立柱为圆桶形结构，支架横梁为方形结构，支架横梁内侧设若干个安装孔，下面设若干个测量孔，超声波测距传感器设置于测量孔之上，并通过导线连接Ａ／Ｄ转换器、工控机、显示器、报警器，实现了生产过程的连续检测控制，提高工作效率。５．４外观检测仪与侧面光检测仪

平板玻璃所使用的显微镜是低倍的（２０倍），测量精度０．０１ｍｍ，测量范围是６ｍｍ左右，适宜Ｏ～２５ｍｍ的平板玻璃测量。它是由目镜，十字叉丝（靠近目镜）和物镜三部分组成。测微螺旋的主尺是毫米刻度尺，它的螺距是Ｉｍｍ，测微鼓轮的周边等分为１００个分格。每转一个分格，显微镜移动０．０１ｒａｍ。转动测微鼓轮使显微镜移动到某一位置时的读数，可由主尺上的指示值（毫米整数）加上测微鼓轮上的读数得到。

５．２浮法玻璃斑马法检测仪

斑马法检测仪是用于检测浮法玻璃的光学变形角（斑马角）的测试仪器，是浮法玻璃生产企业的常用的质检设备，同时适用于各级玻璃质检机构（斑马角测试仪实图如图４所示），

图４斑马角测试仪买图

斑马法检测仪的原理示意如图５所示，它由斑马幕、照明灯架、联动支架及转动手柄组成，照明灯管将斑马幕均匀地照明，观察者在距幕９ｍ的位置，通过转动手柄，旋转立于玻璃支架上的玻璃样品，透过玻璃样品观察斑马条纹的变形情况，测出斑马纹变形的临界角（玻璃与斑马幕平行线的夹角），即是该片玻璃样品的光学变形角。２０１０．０６

围６外观检测仪实图图７侧面光检测仪买图

外观检测仪与侧面光检测仪用于检测浮法玻璃外观缺陷的试验装置，互为配合使用，可检测玻璃的气泡、划伤、砂粒、疙瘩、线道、麻点、夹杂物等外观缺陷的数量和大小，是浮法玻璃生产企业必备的质检设备。外观检测仪的光源为６支４０Ｗ日光灯管，试样架处照度＞６００勒克斯。外观检测仪光源为

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５００Ｗ碘钨灯，狭缝开启最大宽度为２０ｒａｍ，狭缝与光源间距为ｌＯＯｍｍ（多＇ｌ＂观检测仪与侧面光检测仪实图如图６、图７所示）。

５．５浮法玻璃缺陷在线检测新技术

随着社会化大生产的进步，科学技术的发展，生产规模越来越大，各行各业对自动化技术的要求越来越高，智能控制应运而生，它具有高度仿人智能特性。在描述和处理复杂控制与管理问题上，比传统的控制方法更为先进和有效，实现常规技术方法无法解决或效果不好的场合。它是诸多相关学科相互结合与渗透的产物，具有广阔的应用前景。

传统的浮法玻璃质量检测方法主要采用人工在线肉眼监视的方法，人跟监视存在主观、视角、视场等因素影响，容易对浮法玻璃缺陷造成漏检，尤其是变形较小、畸变不大的夹杂，极大地降低玻璃的等级水平。随着玻璃深加工技术的发展，对浮法玻璃原板的质量要求越来越高，采用人工控制浮法玻璃质量的生产方式已无法适应目前玻璃生产的实际需要。因此，将计算机的快速性、可靠性、结果的可重复性与人类视觉的高度智能化和抽象能力结合起来而形成的机器视觉自动检测技术，是浮法玻璃质量检测技术发展的必然趋势。

国外在玻璃生产过程中较广泛地采用了自动检测设备，如英国的Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎ公司、美国的ＩｍａｇｅＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ公司、德国的ＩＳＲＡ公司、Ｉｎｎｏｍｅｓｓ公司以及日本的旭硝子等企业，都有自主研制的浮法玻璃在线自动检测系统，我国采用的主要是德国ＩＳＲＡ公司的检测设备。国外设备价格高昂（近３００万元）、使用性能好，但使用和售后不便。而使用我国生产的检测设备具有价格便宜（１００余万元）、易保养与维修的特点，可有效提高检测效率（浮法玻璃在线自动检测仪实图如图８、图９所示）。

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ｃ。．———————Ｊｃ刍

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浮法玻璃缺陷在线检测系统有如下特点：①检

测速度（生产线运行速度）可满足最高生产速度６０ｍ／

ｍｉｎ的检测；②适应玻璃厚度：３ｍｍ～２５ｍｍ；③缺陷漏检率：≤２％，缺陷误检率：≤２％；④检测板宽：Ｏｌｎｌｎ～

５５００ｍｍ，可根据用户需要通过增加图象处理模块扩展；⑤最小分辨率：０．１ｍｍ；检测精度：０．２ｍｍ（缺陷核

心尺寸），可由客户根据需要调整检测精度；⑥能对玻璃进行准确分级、打标，打标准确率大于９９％；⑦可

实现优化切割、自动分片；能为生产管理提供质量反馈信号，具备多检测设备的联网能力。

在连续生产中使用的在线缺陷检测设备，能对产品的部分外观质量检测项目快速检验，有检测精度高、重现性好、漏检率低的特点，可代替质检工人工作、降低了质检人员的劳动强度。一般情况下，它所解决的是一个企业生产出的产品在所检验的项目中合格与否的问题，当一旦出现生产质量问题比如，气泡、夹杂物突然增多，设备能检验出其数量和大小分布，但它不能告诉我们产品质量问题产生的原因。对于产品质量品质不高的企业，使用在线缺陷检测设备，如果真正发挥其作用并严格执行国家标准，将会促进企业产品质量的提高。在线缺陷检

图８国产的浮法玻璃在线自动检测仪实图

图９德国进口的淳法

测设备不能完全替代人工的检验，一般每天要对检验的玻璃液吨数的１／１０进行人工复检，保证检测仪器的可靠性。

６检测仪器的使用与维护

先进的检测仪器确实给日常的平板玻璃检验工作带来了便利，极大地提高了检测工作的及时性、准

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玻璃在线自动检测仪实图

浮法玻璃质量检测系统主要是利用激光检测和摩尔干涉原理，由于玻璃中的缺陷和正常玻璃的光学性质有很大的不同，在稳定可靠的光源照明下，当有缺陷通过相机下方时，会导致进入相机的

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确性和可靠性。保养不当或仪器自身性能不良造成的故障，如果不能及时解决也同样影响正常的质量控制工作。先进仪器设备的正确使用、维护也是现代浮法玻璃企业的重要课题之一，特别是在线缺陷检测设备，无论是引进的、还是国内研制提供的，都需要企业自己的技术人员根据自己的企业特点，进行大量的二次开发的工作，要投入相应的人力、物力，这样才能保证好的技术或设备真正发挥出最大其功能，使投入得到良好的效益。据了解，部分企业往往对二次开发的投入不足，对企业技术人员所做的二次开发性工作重视程度不一，这样会影响企业技术人员的工作热情，难以培养出利用先进技术进行玻璃质量检验与控制的优秀人才。

如今，玻璃企业在生产中越来越多地首选和使用进口检测设备，因为进口设备以其优异的性能和可靠地运行而备受玻璃生产企业的青睐。但由于进口设备图纸资料不完善，常常造成维修和维护困难，如果没有自己专业的维修与维护人员，即使设备有一个／Ｊ，ｚＪ，的故障也会束手无策，检测设备运行的连续性和稳定性也会受到很大影响。如果完全利用设备生产厂家进行配件的更换与维修，不但会造成使用成本比较高，而且由于受制于人，有时因厂家不能及时进行配件供货和维修，造成检测设备长时间闲置，浪费了装备配置的资源，很大程度上影响了进口设备的使用效率。

检测设备在运行中的维护工作是非常重要的。在设备运行中，有关技术人员要多看、多听、多闻、多摸。多看就是在设备运行时要多观察，是否有操作故障，各种接线是否松动，是否出现故障报警，是否运行正常。多听就是耳听有否异常声响，因为设备在正常运行时发出的声音是固定的和均匀的，如果在运行中突然出现异常声响，则该设备一定工作异常。多摸就是手摸设备外壳不带电部分，感觉其是否温度异常，设备的温度过高或过低都是异常的。如设备负载过重，接线有短路处，内部器件损坏等，都可以造成设备温度过高。而电气设备在运行时温度没有变化也是不正常的，这可能是内部器件没有工作，或是有的功能没有运行。多闻就是闻是否有异常气味，因为绝缘材料过热时会有一种刺激性气味。自控设备在运行中的防尘和散热也是相当重要的。现在很多电气设备中使用ＭＯＳ器件，ＭＯＳ器件的优点很多，但最大的缺点就是对静电和灰尘２０１０．０６

参考文献：

【ｌ】ＧＢ

１

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特别敏感，一块ＭＯＳ器件当不小心用手拿时，会在不经意间造成损坏，因为手上的静电足以使ＭＯＳ电路击穿。灰尘也是产生静电和造成短路的原因，经常引起电气设备出现故障。电气设备对周围环境包括温度、湿度等都有严格要求，要保证设备对温度散热的要求，温度过高会使设备出现故障。有时设备在调试时是正常的，投入运行过一段时间后，温度或灰尘等会对设备产生影响，这时还要对该设备加装散热和除尘装置，如在配电柜上加装风扇用来散热。现在国外自控设备的自身保护已相当完善，可以对短路、过压、欠压、超温和过流等做出故障报警，使设备本身得到保护。另外，国外的防尘环境一般好于国内，所以有些国外知名品牌的自控设备进口后，会因灰尘缘故而使设备故障频出。

质检部门要建立检测设备维修保养制度，鼓励和培养具有敬业和善于技术研究的技术人员，要求了解各种检测仪器的使用性能，必须做到“四懂三会”（懂结构、懂原理、懂性能、懂用途；会使用、会维护、会维修），在日常工作中认真检查仪器的性能，检查仪器的部件（如旋钮、开关、指示灯等）是否齐全好用，发现问题立即分析和修理。

浮法玻璃生产企业要积极鼓励专业技术人员和检测设备生产厂家、科研机构进行合作与联系，加大先进自动控制设备的技术改造，提高仪器的性能指标，进一步提高仪器的可靠性、稳定性、实用性和工作效率。进口先进设备的国产化改造也是技术发展的一个必然趋势，实践证明，通过对进口设备的国产化改造，能有效地提高设备的使用效率，降低生产成本。通过这些措施能大大促进技术人员的成长，对本企业产品的质量控制和品牌发展是大有

益处的。

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３５

浮法玻璃质量的检验与控制

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

陈兰武， Chen Lanwu

德州晶华集团振华有限公司门窗

DOORS & WINDOWS2010(6)

参考文献(5条)

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