激光位移傳感器常見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域?
激光位移傳感器是一種常用的測(cè)量?jī)x器,主要針對(duì)于長(zhǎng)度、距離、振動(dòng)、速度、方位等物理量的測(cè)量,還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測(cè)等。激光位移傳感器具有測(cè)量精準(zhǔn)、測(cè)量范圍廣、維護(hù)簡(jiǎn)便、耐用性強(qiáng)等多種的優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)當(dāng)中。今天主要來(lái)為大家介紹一下激光位移傳感器常見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域,可以幫助到大家了解激光位移傳感器的具體的應(yīng)用情況。
1.尺寸測(cè)定:微小零件的位置識(shí)別;傳送帶上有無(wú)零件的監(jiān)測(cè);材料重疊和覆蓋的探測(cè);機(jī)械手位置(工具中心位置)的控制;器件狀態(tài)檢測(cè);器件位置的探測(cè)(通過(guò)小孔);液位的監(jiān)測(cè);厚度的測(cè)量;振動(dòng)分析;碰撞試驗(yàn)測(cè)量;汽車相關(guān)試驗(yàn)等。
2.金屬薄片和薄板的厚度測(cè)量:激光位移傳感器測(cè)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(cè)量,同時(shí)測(cè)量:角度,長(zhǎng)度,內(nèi)、外直徑偏心度,圓錐度,同心度以及表面輪廓。
4.生產(chǎn)線上灌裝級(jí)別的檢查:激光位移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(guò)傳感器時(shí),就可以檢測(cè)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(shí)別灌裝產(chǎn)品填充是否合格以及產(chǎn)品的數(shù)量。
5.電子元件的檢查:用兩個(gè)激光掃描儀,如下圖一樣面對(duì)面的擺放,將被測(cè)元件擺放在兩者之間,最后通過(guò)傳感器讀出數(shù)據(jù),從而檢測(cè)出該元件尺寸的精確度及完整性。
6.均勻度的檢查:在要測(cè)量的工件運(yùn)動(dòng)的傾斜方向一行放幾個(gè)激光傳感器,直接通過(guò)一個(gè)傳感器進(jìn)行度量值的輸出,另外也可以用一個(gè)軟件計(jì)算出度量值,并根據(jù)信號(hào)或數(shù)據(jù)讀出結(jié)果。
7.長(zhǎng)度的測(cè)量:將測(cè)量的組件放在指定位置的輸送帶上,激光位移傳感器檢測(cè)到該組件并與觸發(fā)的激光掃描儀同時(shí)進(jìn)行測(cè)量,最后得到組件的長(zhǎng)度。
激光位移傳感器應(yīng)用介紹?
激光位移傳感器可精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化,常用于各種不同材料表面輪廓的檢測(cè);高度、厚度、直徑等外形參數(shù)的測(cè)量;馬達(dá)、機(jī)床主軸的振動(dòng);路面距離檢測(cè);IC、電路板管腳檢測(cè);輪胎花紋深度檢測(cè);PCB板的熱變形檢測(cè)等等常規(guī)應(yīng)用。隨著人們對(duì)于激光位移傳感器不斷的深入了解和實(shí)驗(yàn),激光位移傳感器的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)張,使得這個(gè)產(chǎn)品性能變得越來(lái)越完善、功能越來(lái)越強(qiáng)大。下面,結(jié)合自己工作中遇到的實(shí)際案例,給大家介紹兩種新興的基于激光位移傳感器的測(cè)試應(yīng)用。?
1、激光位移傳感器測(cè)量水面波動(dòng)?
純凈透明的水面是無(wú)法直接進(jìn)行位移測(cè)量的,垂直照射的激光束可以透過(guò)水面直接照射到容器底部,這時(shí)我們需要進(jìn)行一些輔助手段,一般可以有兩種方法:一個(gè)方法是在水面漂浮一個(gè)不透明的懸浮物,讓激光點(diǎn)落在懸浮物上,這個(gè)是針對(duì)于靜態(tài)的水面;另一個(gè)方法是給透明的水進(jìn)行染色,選擇乳白色的溶液為最佳,這樣激光就可以在水面發(fā)生漫反射,這個(gè)是針對(duì)于動(dòng)態(tài)的水面。?
如圖4所示為激光位移傳感器測(cè)量水面波動(dòng)示意圖,振動(dòng)臺(tái)上圓筒玻璃容器內(nèi)裝有一定量的水,往水里加入乳白色溶液并攪拌均勻,傳感器支架固定在筒壁上,激光位移傳感器固定在液面的正上方確保其可以垂直入射到液面上。當(dāng)振動(dòng)臺(tái)以固定頻率在水平方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),容器里的液面會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),而經(jīng)過(guò)染色處理的液面是可以用激光位移傳感器來(lái)進(jìn)行波動(dòng)測(cè)量的。
圖5所示為振動(dòng)頻率1.2HZ的液面波動(dòng)曲線:
圖6所示為振動(dòng)頻率1.5HZ的液面波動(dòng)曲線:
激光位移傳感器測(cè)量GFRP材料變形?
GFRP(Glassfiber?Reinforced?Plastic,也叫GRP或FRP,中文名玻璃纖維增強(qiáng)塑料,俗稱玻璃鋼),是一種有機(jī)非金屬跟無(wú)機(jī)非金屬?gòu)?fù)合的塑料基復(fù)合材料,包含機(jī)體和增強(qiáng)體兩部分,如圖7所示為一塊GFRP材料板。GFRP具有良好的電絕緣性能和粘結(jié)性能,較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性,可塑性極強(qiáng),成型收縮率小,體積較輕,施工方便,已成為混凝土、鋼材等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的重要補(bǔ)充。
本次應(yīng)用是將該材料板用于橋梁建設(shè),鋪設(shè)在混凝土下方用作橋面板,而材料板與板之間是通過(guò)螺栓來(lái)連接的,所以在實(shí)驗(yàn)階段需要去研究在不同拉力情況下GFRP材料板螺栓孔位置處的變形量。如圖8所示為激光位移傳感器測(cè)量GFRP材料變形示意圖,三塊GFRP材料板用兩根螺栓連接,材料板底部固定在拉力試驗(yàn)機(jī)底座的夾具上,材料板的頂端裝夾在拉力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸。在拉伸過(guò)程中,材料板上螺栓孔位置處的伸長(zhǎng)量是大于材料板上其他位置的,所以我們不能簡(jiǎn)單的去測(cè)量整個(gè)材料板的伸長(zhǎng)量,而應(yīng)該嚴(yán)格的去測(cè)量螺栓孔上下沿的位置變化。根據(jù)激光三角測(cè)量法原理,我們無(wú)法直接用激光位移傳感器去測(cè)量螺栓孔上下沿的位置變化,而需要做一個(gè)輔助測(cè)量,如圖8所示,我們?cè)诼菟咨舷卵馗浇o貼著上下沿的位置處分別貼上兩片垂直于材料板形變方向剛性金屬薄片,用兩個(gè)激光位移傳感器去分別測(cè)量?jī)蓧K剛性金屬薄片的位移,用類似厚度檢測(cè)的原理去實(shí)現(xiàn)在拉力作用下GFRP材料板螺栓孔位置處材料形變的檢測(cè)。同樣的,對(duì)于另外一個(gè)螺栓孔,我們也用相同的方法,這樣我們就用4個(gè)激光位移傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)GFRP材料板兩個(gè)螺栓孔位置處材料形變的檢測(cè)。
隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人們對(duì)于實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的要求越來(lái)越高,輔助研發(fā)與生產(chǎn)的檢測(cè)產(chǎn)品也一代代推陳出新。激光位移傳感器作為非接觸位移測(cè)量的代表產(chǎn)品,取得了高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。把激光位移傳感器比作一棵大樹(shù),科技的進(jìn)步精進(jìn)了它的性能,讓它根強(qiáng)莖壯;實(shí)踐的積累豐富了它的應(yīng)用,讓它枝繁葉茂。這棵高速生長(zhǎng)的大樹(shù),正在也將繼續(xù)給人們帶來(lái)陰涼和福祉。