Обзор

Бесконтактная система измерения диаметра в основном используется для измерения наружного диаметра различных прутков, стержней, проволоки и труб. Система способна регистрировать изменение диаметра (наружного диаметра) измеряемого объекта в режиме реального времени при высоких температурах.



Принцип работы

Система измерения диаметра использует метод лазерного сканирования. Она использует импортированный из Японии датчик, обеспечивающий точность ±2 мкм в диапазоне от 0,3 до 30 мм. Частота измерения достигает 2000 раз в секунду. Датчик использует самовозбуждающийся инфракрасный источник света, что позволяет избежать проблем с измерением в условиях слабого освещения.

Система использует метод измерения импульсного параллельного сканирования света и обладает высокой устойчивостью к дрожанию измеряемого объекта. (Как показано на рисунке 1) Поскольку частота колебаний измеряемого объекта значительно меньше частоты сканирования, при перемещении измеряемого объекта A в области колебаний точность результата измерения будет гарантирована, поскольку время, в течение которого он блокирует луч, не изменяется.

Рисунок 1: Зона сканирования излучения зондом



Принцип обнаружения следующий:

Рисунок 2: Принцип работы



Сначала осциллятор формы генерирует самовозбуждающиеся высокочастотные импульсы, которые передаются на компаратор и шаговый серводвигатель соответственно. Шаговый серводвигатель приводит в движение октаэдрическую призму с высокой скоростью и отражает инфракрасный лазерный луч, излучаемый лазерным генератором, на выпуклую линзу A. Он преобразуется в параллельный свет и затем собирается на фоточувствительном элементе C через выпуклую линзу B в инфракрасном приёмном зонде. Фоточувствительный элемент C преобразует этот сигнал в соответствующий электрический сигнал и подаёт его на другой конец компаратора для сравнения с исходным сигналом.

Когда в измерительном зонде нет объекта измерения, импульсный сигнал на обоих концах компаратора будет одинаковым. Следовательно, разностный выходной сигнал отсутствует. Когда в измерительном зонде есть объект измерения, фоточувствительный элемент C не будет выдавать импульсный сигнал в течение периода сканирования через измеряемый объект. Следовательно, разностный входной сигнал будет присутствовать в течение времени, соответствующего диаметру измеряемого объекта. Рассчитывая период колебаний импульса и длительность временного интервала без импульса, можно определить диаметр измеряемого объекта.



Состав и функции системы

Система состоит из следующих основных компонентов (см. рис. 1):

1. Измерительная рама с четырьмя парами высокочастотных лазерных сканирующих датчиков и бесконтактными инфракрасными термометрами.

2. Четыре интеллектуальных сигнальных процессора, подключенных к четырем парам высокочастотных лазерных сканирующих датчиков.

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

4. Высокопроизводительный интеллектуальный контроллер, отвечающий за обработку входных сигналов и сетевую связь.

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