激光传感器特性及应用(8)
发布时间:2021-06-11
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(4)在钢铁的轧机或平整机运行过程中,由于在板带上有巨大的张力,在高速运行中会产生高频振动,对接触式的测速系统影响非常大。比如在平整机上,采用编码器对平整机的延长率进行控制时,实际测量的结果是板带平整后的延长率是在3%-15%之间变化,升速或降速时编码器信号由于摩擦打滑的影响无法参与控制。冷轧板带的延长率直接影响的是深冲性能,延长率控制不好,生产的成品板带的质量级别无法提高,无法满足比如家电生产企业,汽车生产企业等对深冲成型性能要求非常高的企业的要求。采用多普勒测量系统进行控制时,延长率一般可以控制在目标值的0.25%左右波动,优势非常明显。而且轧机的升速,降速对其性能无任何影响,所以整卷钢带的成材率可以高达97%以上,效益非常明
显。而采用编码器时,由于受到诸多限制,成材率一般低于85%。
3.1材料表面反射系数对激光传感器的影响
激光漫反射位移传感器正常工作的前提是要求被测物体表面具有漫反射条件,出厂时厂家是用白陶瓷作为标准面。
反射系数是光输入到表面能量与返回能量之比。光亮表面反射系数高,例如白纸就高,粗糙或黑色表面反射系数低,例如黑橡胶就低。并不是反射系数愈大愈好,当反射系数100%时,例如镜面时,激光成像光斑被100%反射回到激光光源,而接受漫反射的CCD端无成像光,所以镜面就不能正常工作。反之当反射系数为0%时绝对黑体,入射光被百分百吸收,无反射光,传感器也不能工作。只有反射系数<100%,和>0%之间,激光漫反射传感器才能可靠工作。
各种材料表面反射系数:
白陶瓷 约95%
白纸 约75-80%
金属材料 约55-60%
黑纸 约5%
黑橡胶 约3-5%
黑绒布 约0.5%
3.2激光传感器所能解决其它技术无法解决的问题
激光传感器可用于其它技术无法应用的场合。例如,当目标很近时,计算来自目标反射光的普通光电传感器也能完成大量的精密位置检测任务。但是,当目标距离较远内或目标颜色变化时,普通光电传感器就难以应付了。
虽然先进的背景噪声抑制传感器和三角测量传感器在目标颜色变化的情况下能较好地工作,但是,在目标角度不固定或目标太亮时,其性能的可预测性变差。此外,普通光电三角测量传感器一般量程只限于0.5m以内。
超声波传感器虽然也经常用于检测距离较远的物体,而且由于它不是光学装置,所以不受颜色变化的影响。
4.个人观点总结
目前,全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。