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激光位移傳感器厚度測(cè)量需要注意哪些事項(xiàng)？

2022-11-25 瀏覽量：723

如果對(duì)兩個(gè)非接觸式激光位移傳感器的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)估，則可以確定物體的厚度。然而，厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性是由許多重要因素決定的，而不僅僅是線性的。非接觸式激光三角測(cè)量位移傳感器可用于測(cè)量距離、運(yùn)動(dòng)和尺寸。如果一起評(píng)估兩個(gè)不同的激光位移傳感器的測(cè)量值，則可以確定物體的厚度。一般來說，客戶所期望的厚度測(cè)量精度僅基于數(shù)據(jù)表傳感器的線性和分辨率語句。然而，更多的因素，通常不考慮厚度測(cè)量誤差可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值，通常是更大的數(shù)量級(jí)。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)厚度的準(zhǔn)確表達(dá)，應(yīng)考慮這些因素。

1.傳感器對(duì)準(zhǔn)

必須特別注意安裝在對(duì)方對(duì)面的兩個(gè)傳感器的對(duì)準(zhǔn)，傳感器不能與目標(biāo)物體相比不對(duì)齊和傾斜。例如，當(dāng)誤差為1時(shí)mm，坡度為2°薄厚測(cè)量誤差為35m。目標(biāo)厚度為10mm在此前提下，偏差增加到41μm。

2.同步

為了避免目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的影響，兩個(gè)傳感器必須完全同步，以便在目標(biāo)的相反點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行測(cè)量。如果不同步，就會(huì)產(chǎn)生不準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。例如，如果在不同的時(shí)間間隔內(nèi)測(cè)量，目標(biāo)或傳感器力學(xué)的微振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致厚度測(cè)量誤差。例如，如果1mm振動(dòng)幅度發(fā)生在20Hz在頻率方面，當(dāng)目標(biāo)通過激光傳感器時(shí)，傳感器1和傳感器2之間只有1ms延時(shí)測(cè)量會(huì)產(chǎn)生125m的誤差！

3.傳感器測(cè)量距離定位

安裝傳感器時(shí)，必須考慮位置、檢測(cè)范圍、厚度誤差和振動(dòng)。為了正確測(cè)量厚度，目標(biāo)必須始終位于傳感器中“檢測(cè)范圍”內(nèi)部。如果目標(biāo)在任何時(shí)候超出測(cè)試范圍，這可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確。特別是在定位傳感器時(shí)，必須仔細(xì)考慮任何特殊的操作條件，如啟動(dòng)、停止或速度變化。

4.激光傳感器的布局

非接觸式激光位移傳感器不應(yīng)安裝在指定目標(biāo)運(yùn)行方向之前。通過這種方法，可以獲得較高的厚度測(cè)量精度和較小的目標(biāo)表面誤差。如果傳感器安裝不當(dāng)，激光束路徑也會(huì)出現(xiàn)陰影。

5.傳感器的安裝

除上述傳感器定位和對(duì)準(zhǔn)要求外，激光傳感器還應(yīng)選擇機(jī)械和熱穩(wěn)定的傳感器安裝框架。安裝機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離過程或機(jī)器振動(dòng)，O框架安裝比C框架更持久。

在精密厚度測(cè)量中，安裝材料的熱膨脹通常被忽略為大偏差的來源。因此，選擇熱膨脹系數(shù)盡可能低的材料是非常重要的。例如，傳感器安裝在典型的鋁型材或不銹鋼擠壓型材上，熱膨脹系數(shù)為16ppm/K，試驗(yàn)表明，環(huán)境溫度變化5°C即使傳感器移動(dòng)超過800m！相反，采用標(biāo)準(zhǔn)級(jí)安裝框架，其熱膨脹系數(shù)一般為1.2ppm/K，使之降低到6m。因此，專家可以將偏差降低一半。

6.激光傳感器的測(cè)量速度

大多數(shù)測(cè)厚應(yīng)用要么在被測(cè)物體快速移動(dòng)的過程中，要么在質(zhì)量控制環(huán)境中，要么在“部件檢驗(yàn)”在機(jī)器中，物體是靜態(tài)的，激光傳感器在盡可能短的周期內(nèi)掃描零件。在這兩種情況下，激光測(cè)量速度必須與所需的空間分辨率或周期一致。更快的測(cè)量速度并不總是更好的，因?yàn)榧す鈧鞲衅鞯木瓤赡軙?huì)受到難以檢測(cè)的表面的影響。

因此，為了滿足所需的空間分辨率或周期，激光傳感器可以接收盡可能多的折射光，從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的測(cè)量。

7.傳感器的緊湊性

傳感器的裝傳感器的有限空間或有限厚度測(cè)量任務(wù)，傳感器的尺寸尤為重要。非接觸式激光位移傳感器現(xiàn)在有一個(gè)非常緊湊的尺寸，盡管有一個(gè)完全集成的控制器。