Лазерная система измерения диаметра прутков

Обзор

Бесконтактная система измерения диаметра в основном используется для измерения наружного диаметра различных катанок, стержней, проволоки и труб. Система может обнаруживать изменение диаметра (внешнего диаметра) измеряемого объекта в режиме реального времени в условиях высокой температуры.



Принцип работы

В качестве примера системы измерения диаметра используется метод лазерного сканирования. Он использует датчик, импортированный из Японии, который может достигать точности ± 2 мкм в диапазоне 0,3 ~ 30 мм. Частота сбора данных достигает 2000 раз в секунду. В зонде используется источник инфракрасного излучения с самовозбуждением, который решает проблему измерения в слабом освещении.

Он использует метод измерения импульсного параллельного сканирования света и обладает сильной способностью противостоять дрожанию измеряемого объекта. (Как показано на рис. 1) Поскольку частота сотрясения измеряемого объекта намного меньше частоты сканирования, когда измеряемый объект А перемещается в области сотрясения, результат измерения сможет обеспечить его точность, поскольку время, когда он блокирует луч не меняется.

Рис. 1. Зонд, сканирующий область излучения



Принцип обнаружения следующий

Рисунок 2: Принцип работы



Во-первых, осциллятор пресс-формы генерирует самовозбуждающиеся высокочастотные импульсы, которые отправляются на компаратор и шаговый серводвигатель соответственно. Шаговый серводвигатель заставляет восьмигранную призму вращаться с высокой скоростью и отражает инфракрасный лазер, излучаемый лазерным генератором, на выпуклую линзу A. Он становится параллельным светом, а затем собирается на светочувствительном элементе C через выпуклую линзу B в инфракрасный приемный зонд. Фоточувствительный элемент С преобразует этот сигнал в соответствующий электрический сигнал и посылает его на другой конец компаратора для сравнения с исходным сигналом.

Когда в измерительном щупе нет измеряемого объекта, импульсный сигнал на обоих концах компаратора будет одинаковым. Следовательно, разностного вывода нет: когда в измерительном щупе находится объект, подлежащий измерению, фоточувствительный элемент С не будет выдавать импульсный сигнал в течение периода сканирования объекта, подлежащего измерению. Следовательно, на обоих концах компаратора будет вход разности за период времени, который соответствует диаметру измеряемого объекта. Вычислив период колебаний импульса и длину временного интервала без импульса, можно узнать диаметр измеряемого объекта.



Состав и функции системы

Система состоит из следующих основных частей (как показано на рисунке 1)

1. Установлена измерительная рамка с четырьмя парами высокочастотных лазерных сканирующих датчиков и бесконтактными инфракрасными термометрами.

2. Четыре интеллектуальных сигнальных процессора, соединенных с четырьмя парами высокочастотных лазерных сканирующих датчиков.

3. Система обдува холодным воздухом для охлаждения и очистки измерительной рамы.

4. Высокопроизводительн ый интеллектуальный контроллер, отвечающий за предварительную обработку сигналов данных и сетевую связь.

5. Система обработки и анализа данных с промышленным ПК, монитором и принтером.