Лазерное измерение диаметра катанки

Обзор

Бесконтактная система измерения диаметра в основном используется для измерения наружного диаметра различных катанок, прутков, 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 система измерения диаметра использует 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 самовозбуждающийся источник инфракрасного света, который позволяет решить проблему измерения в темноте.

Он использует метод измерения импульсного параллельного светового сканирования и обладает высокой способностью противостоять дрожанию измеряемого объекта. (Как показано на рисунке 1) Поскольку частота встряхивания измеряемого объекта намного меньше частоты сканирования, когда измеряемый объект A перемещается в зоне, подверженной тряске, результат измерения сможет гарантировать свою точность, поскольку время, в течение которого он блокирует луч не меняется.

Рисунок 1: Зона сканирующего излучения зонда

Принцип обнаружения следующий.

Рисунок 2: Принцип работы

Сначала генератор пресс-формы генерирует самовозбуждающиеся высокочастотные импульсы, которые отправляются на компаратор и шаговый серводвигатель соответственно. Шаговый серводвигатель приводит октаэдрическую призму во вращение 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 отправляет его на другой конец компаратора для сравнения с исходным сигналом.

Когда в измерительном зонде нет измеряемого объекта, импульсный сигнал на обоих концах компаратора будет одинаковым. Следовательно, разностный выходной сигнал отсутствует: когда в измерительном зонде находится объект, подлежащий измерению, светочувствительный элемент C не будет выдавать импульсный сигнал в течение периода сканирования через измеряемый объект. Следовательно, на обоих концах компаратора будет поступать разность в течение определенного периода времени, соответствующего диаметру измеряемого объекта. Рассчитав 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. Высокопроизводительный интеллектуальный контроллер, отвечающий за внешнюю обработку сигналов данных и сетевую связь.

5. Система обработки и анализа данных, оснащенная ПК промышленного класса, монитором и принтером.