激光线材直径测量

概述

非接触式测径系统，主要用于各种线材、棒材、线材、管材的外径测量，系统可在高温状态下实时检测被测物体直径（外径）的变化。

工作原理

测径系统以激光扫描法为例，采用日本进口探头，在0.3~30mm范围内可达到±2um的精度，采集频率达到2000次/秒，探头采用自激红外光源，克服了昏暗环境下的测量难题。

采用脉冲平行光扫描的测量方式，抗被测物体抖动能力强。（如图1所示）由于被测物体的晃动频率远小于扫描频率，当被测物体A在可晃动区域内移动时，由于其遮挡光束的时间不发生变化，测量结果将能保证其准确性。

图1：探头扫描辐射区

检测原理如下

图2：工作原理

首先，模具振荡器产生自激高频脉冲，分别送至比较器和步进伺服电机，步进伺服电机带动八面棱镜高速旋转，将激光发生器发射的红外激光反射到凸透镜A上，变成平行光，再通过红外接收探头中的凸透镜B聚集到感光元件C上，感光元件C将此信号转换成相应的电信号，送至比较器的另一端与原信号进行比较。

当测量探头中没有待测物体时，比较器两端的脉冲信号将相同，因此无差值输出：当测量探头中有待测物体时，感光元件C在扫描通过待测物体的这段时间内，将不输出任何脉冲信号。因此比较器两端会有一段时间的差值输入，这个差值与被测物体的直径相对应，通过计算脉冲的振荡周期和无脉冲的时间片长度，就可以知道被测物体的直径。

系统组成及功能

系统由以下主要部分组成（如图1所示）

1.安装有四对高频激光扫描探头和非接触式红外测温仪的测量机架

2.与四对高频激光扫描探头连接的四台智能信号处理器

3.冷风吹扫系统，用于冷却和清洁测量机架

4.高性能智能控制器，负责前端数据信号处理和网络通讯

5.安装有工业级PC、显示器和打印机的数据处理分析系统