板材、帶材或者異形板材激光測厚其測量點由上、下兩個對射的激光測頭組成。基本測量原理如圖所示:
圖中激光測頭1和激光測頭2以固定間距A相對布置,工作時激光測頭1發(fā)射一束激光照射被測物的下表面,下表面光斑的漫反射光再返回到激光測頭1內(nèi)的CCD芯片上,通過對CCD芯片上光斑的位置分析和計算,可以得到激光測頭1到被測物下表面的實際距離B1;同理可以得到激光測頭2到被測物上表面的距離B2。用兩個測頭之間的間距A減去兩個測頭到被測物上下表面的距離B1、B2即可得到被測物的厚度H。
厚度檢測使用激光位移傳感器取樣,采取3對雙向?qū)ι鋫鞲衅骱穸葴y量的方法。
板材進入測量區(qū)域后,3對傳感器進行定點測量(其中2對傳感器,板材寬度方向位置可調(diào)),在傳送機構(gòu)運行的過程中對板材的兩邊及中間部位進行成對同步觸發(fā),取樣測厚。取n組不同時刻的值,形成3*n陣列厚度測量數(shù)據(jù),n不同的取值可以滿足不同長度板材的靈活應(yīng)用。
以3000mm長板說明:傳送機構(gòu)的運動速度擬定300mm/s(速度可設(shè)定),在傳送過程中,分別快速取樣(等間距或按照定點位置圖),耗時10s;可以滿足厚度測量需求(3*n的陣列測量);若傳感器采用3kHz頻率采樣,10P/mm(每1mm單位長度有10個取樣點)(傳感器采樣頻率高達80kHz)。取樣次數(shù)可根據(jù)需要靈活設(shè)定,可以滿足運動狀態(tài)下的精準位置取樣。方案結(jié)構(gòu)如下圖所示。
厚度測量系統(tǒng)圖
傳感器采用了實時表面補光技術(shù)。憑借優(yōu)異的RTSC功能,可在持續(xù)光照下測量物體的反射率,并在同一光照周期內(nèi)對其進行實時補光調(diào)整,使光照時間或光照強度得到優(yōu)化調(diào)節(jié)。因此當被測物體表面變化時,仍可確保得到精確、穩(wěn)定的測量結(jié)果。
真正意義的雙傳感器同步測量。當被測物體處于運動和振動狀態(tài)時,同步對其進行厚度或差值測量是保證測量精度的必要條件。在雙傳感器同步測量過程中,一只傳感器被定義為主機,對從動傳感器給出相應(yīng)的循環(huán)脈沖信號,從而保證兩個傳感器的同步工作和測量精度。U型結(jié)構(gòu)保證成對傳感器在結(jié)構(gòu)空間測量的同步一致性。
該項技術(shù)還可應(yīng)用于帶材厚度檢測及類板材的異形材料厚度高精度檢測需求:
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