1、基本原理
激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面,經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭,被內(nèi)部的位置感于探測器(PSD)接收,根據(jù)不同的距離,PSD可以在不同的角度下“看見”這個光點。根據(jù)這個角度及已知的激光和PSD之間的距離,數(shù)字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。
同時,光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理,并通過微處理器分析,計算出相應(yīng)的輸出值,并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi),按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號。如果使用開關(guān)量輸出,則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通,窗口之外截止。
2、系統(tǒng)組成
1)激光位移傳感器 2)單通道智能調(diào)理器 3)連接電纜
3、智能調(diào)理器功能
●采用激光測振儀同一款遙控軟件,在PC電腦上遠(yuǎn)程控制激光位移傳感器,
智能調(diào)理器和電腦之間通過網(wǎng)線連接。
●開啟和關(guān)閉激光源。
●測量目標(biāo)在量程范圍內(nèi)和量程范圍外的指示。
●激光束安全性指示。
●激光安全模式排除按鍵,該功能主要用于類似葉片高速旋轉(zhuǎn)狀況下,葉片周期性出現(xiàn)和不出現(xiàn)的模式下進(jìn)行有效測量,會提示“目標(biāo)出現(xiàn)”“目標(biāo)不出現(xiàn)”的提示。
● LP濾波器選擇(高/低帶寬)。
● 目標(biāo)距離(平均值)的數(shù)字顯示,顯示頻次為1HZ。
● 目標(biāo)距離(平均值)vs.時間的滾動圖。
4、產(chǎn)品優(yōu)勢
相比較市面上眾多的三角法激光位移傳感器,意大利Julight公司的激光位移傳感器屬于中高檔產(chǎn)品,而且具有以下優(yōu)勢:
1)頻率響應(yīng)高,標(biāo)準(zhǔn)頻響范圍是20KHZ/100KHZ/500KHZ,可以到1MHZ。
2)精度和分辨率高,可以到小于0.1um。
3)模擬電壓輸出,響應(yīng)速度快,不存在延時 。
4)指標(biāo)和幾何尺寸,以及供電方式,都可以根據(jù)客戶需求量身定制。
5)加上防護(hù)罩和液體冷卻系統(tǒng)等,可在真空/高壓/超低溫(可達(dá)-273°C)/超高溫(可達(dá)1200°C)/高轉(zhuǎn)速(25000RPM)/防水等工況條件下工作。
6)可定制采用藍(lán)色激光束,對1200°以下的高溫表面的振動進(jìn)行測量。
5、產(chǎn)品系列和參數(shù)
型 號/參數(shù) | LT2004 | LT1505 -1000K | LT5020 | LT10030 | LT11020 | LT12050 | LT14020 | LT200100 | LT60050 |
距離 | 20mm | 15mm | 50mm | 100mm | 110mm | 120mm | 140mm | 200mm | 600mm |
量程 | +-2mm | +-2.5mm | +-10mm | +-15mm | +-10mm | +-25mm | +-10mm | +-50mm | +-25mm |
分辨率和精度 | 0.08um | 0.1um | 0.4um | 0.6um | 0.4um | 1um | 0.4um | 2um | 10um |
頻帶寬 | 20KHZ | 1MHZ | 100KHZ | 100KHZ | 10KHZ | 100KHZ | 20KHZ | 20KHZ | 20KHZ |
輸出靈敏度 | 1V/mm | 1V/mm | 0.5V/mm | 0.5V/mm | 0.5V/mm | 0.2V/mm | 0.5V/mm | 0.1V/mm | 0.1V/mm |
NED | 0.01um/√Hz | 0.02um/√Hz | 0.01um/√Hz | 0.01um/√Hz | 0.01um/√Hz | 0.02um/√Hz | 0.03um/√Hz | 0.03um/√Hz | 2um/√Hz |
尺寸 | 40 x 40 x 30 mm | 100 x 80 x 30 mm | 100 x 60 x 30 mm | 100 x 60 x 25mm | 100 x 60 x 30 mm | 120 x 70 x 25 mm | 100 x 80 x 30 mm | 250 x 80 x 60 mm | 430 x 145 x 45 mm |
重量 | 0.3kg | 0.3kg | 0.5kg | 0.5kg | 0.5kg | 0.5kg | 0.5kg | 1kg | 2kg |
型 號/參數(shù) | LT20020 -100K | LT30050 -20K | LT50050 -100K | LT200100 -20K | LT350100 -20K | LT500300 -20K | LT3000300 -20K | LT30050 -20K-BLUE (藍(lán)光) | LT50050 -100K-BLUE (藍(lán)光) |
距離 | 200 mm | 300 mm | 500 mm | 200mm | 350mm | 500mm | 3000mm | 300mm | 500mm |
量程 | +-10mm | +-25mm | +-25mm | +-50mm | +-50mm | +-150mm | +-150mm | +-25mm | +-25mm |
分辨率和精度 | 1um@10KHZ 3um@100KHZ | 5um@2KHZ 20um@20KHZ | 5um@2KHZ 40um@100KHZ | 10um@2KHZ 30um@20KHZ | 4um@2KHZ 15um@20KHZ | 10um@1KHZ 50um@20KHZ | 150um@2KHZ 500um@20KHZ | 5um@2KHZ 20um@20KHZ | 5um@2KHZ 40um@100KHZ |
頻帶寬 | 100KHZ | 20KHZ | 100KHZ | 20KHZ | 20KHZ | 20KHZ | 20KHZ | 20KHZ | 100KHZ |
輸出靈敏度 | 0.5V/mm | 0.4V/mm | 0.4V/mm | 0.1V/mm | 0.1V/mm | 0.05V/mm | 0.67V/mm | 0.4V/mm | 0.4V/mm |
NED | 0.01um/√Hz | 0.02um/√Hz | 0.12um/√Hz | 0.1um/√Hz | 0.01um/√Hz | 0.02um/√Hz | 0.05um/√Hz | 0.02um/√Hz | 0.12um/√Hz |
尺寸 | 60 x 180 x 50 mm | 250 x 80 x 60 mm | 370 x 140 x 100 mm | 120 x 80 x 35mm | 250 x 80 x 60 mm | 250 x 80 x 60 mm | 700 x 340 x 100 mm | 250 x 80 x 60 mm | 370 x 140 x 100 mm |
重量 | 1kg | 1.2kg | 2.0kg | 1kg | 1.5kg | 1.5kg | 3.5kg | 1.2kg | 2.0kg |
可定制的指標(biāo):
1、工作距離最小20mm,到3000mm。
2、量程范圍:最小±2mm, ±150mm。
3、頻帶寬 :以上型號都可以定制帶寬和加濾波器,頻帶寬1MHZ。
4、尺寸可以定制。
5、工作溫度范圍:標(biāo)準(zhǔn):0°C - 60°C,可定制溫度范圍:-200°C - +200°C。
6、以上型號都可以改為藍(lán)色激光,以適合測量測量高溫(1200°C以下)表面的振動。
6、測量應(yīng)用
激光三角位移傳感器常用于長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量,還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等
1、尺寸測定:微小零件的位置識別;傳送帶上有無零件的監(jiān)測;材料重疊和覆蓋的探測;機(jī)械手位置(工具中心位置)的控制;器件狀態(tài)檢測;器件位置的探測(通過小孔);液位的監(jiān)測;厚度的測量;振動分析;碰撞試驗測量;汽車相關(guān)試驗等。
2、金屬薄片和薄板的厚度測量:激光傳感器測量金屬薄片(薄板)的厚度。厚度的變化檢出可以幫助發(fā)現(xiàn)皺紋,小洞或者重疊,以避免機(jī)器發(fā)生故障。
3、氣缸筒的測量,同時測量:角度,長度,內(nèi)、外直徑偏心度,圓錐度,同心度以及表面輪廓。
4、長度的測量:將測量的組件放在位置的輸送帶上,激光傳感器檢測到該組件并與觸發(fā)的激光掃描儀同時進(jìn)行測量,最后得到組件的長度。
5、均勻度的檢查:在要測量的工件運動的傾斜方向一行放幾個激光傳感器,直接通過一個傳感器進(jìn)行度量值的輸出,另外也可以用一個軟件計算出度量值,并根據(jù)信號或數(shù)據(jù)讀出結(jié)果。
6、電子元件的檢查:用兩個激光掃描儀,將被測元件擺放在兩者之間,最后通過傳感器讀出數(shù)據(jù),從而檢測出該元件尺寸的精確度及完整性。
7、生產(chǎn)線上灌裝級別的檢查:激光傳感器集成到灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中,當(dāng)灌裝產(chǎn)品經(jīng)過傳感器時,就可以檢測到是否填充滿。傳感器用激光束反射表面的擴(kuò)展程序就能精確的識別灌裝產(chǎn)品填充是否合格以及產(chǎn)品的數(shù)量。
8、傳感器測量物體的直線度:首先你需要2-3個激光位移傳感器來進(jìn)行組合式的測量,然后將3個激光位移傳感器安裝在于產(chǎn)線平行的一條直線上,并根據(jù)你所需要的測量精度來確定三個激光位移傳感器之間的間距。最后,你需要讓這一個物體以平行于激光位移傳感器安裝線上的方向前進(jìn)。當(dāng)產(chǎn)線與傳感器的安裝線是平行的情況下,三個傳感器測出來的距離差別越大則此物體的直線度越差,三個傳感器測出來的距離差別越小,說明此物體的直線度越好,你可以根據(jù)你所要測量物體的長度,以及三個傳感器安裝間的間距等數(shù)據(jù)來確立一個直線度的百分比,從而得到量化的信號輸出,已達(dá)到檢測物體直線度的目的。
9、在柴油發(fā)動機(jī)中,由于多個系統(tǒng)的相互影響,可能導(dǎo)致多轉(zhuǎn)輪驅(qū)動的皮帶發(fā)生振動。凸輪的周期性力矩變化,會導(dǎo)致皮帶本身的振動。本測量任務(wù)中,并排安裝了5支激光位移傳感器,以便安全測量皮帶的振動。
選擇Julight公司激光位移傳感器的原因如下:
- 非接觸測量
- 高可靠性和精度
- 無磨損
- 超小探頭設(shè)計
- 小測量光斑
- 大的工作距離
10、振動臺的破壞性試驗:
航空航天及電子行業(yè)的零部件,在振動臺上進(jìn)行高頻率(3KHZ-8KHZ之間
大位移破壞性試驗。采用大距離(300mm-600mm)的三角距離傳感器可以勝任這樣的測試。
11、高溫環(huán)境測量和高溫表面測試:
用于環(huán)境的如環(huán)境溫度在-200°C- +200°和相對濕度在90%以上的環(huán)境里的測試。
用于測試具有溫度(+500°C-1000°C)的表面的振動測試。
航空發(fā)動機(jī)部件高溫表面(1000°C)模態(tài)測試
航空零部件高溫表面
例行實驗測試