本文介绍了激光测距仪原理及相关运用实例.
弓卜
发应用
盼貉测国傻厦吧恩画周王建波洛阳有色金属加工设计研究院装备所河南洛阳,
〔摘
要〕绍相位式激光测距仪的测距原理以及在板带冷轧机和铝箔轧机上的应用介,
。
激〔词〕光测距相位脉冲关钮中图分类号
文献标识码
文章编号〕
一
一
一
概述激光测距仪无论在军事应用方面还是在科学技术生产建设方面都起着重要作用,,,,
测距仪由激光器发出按某一频率,,
变化的正,
弦调制光波光波的强度变化规律与光源的驱动电
源的变化完全相同发出的光波到达被测目标通常这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜这,
、
,
。
由于激光波,
长单一测量精度高且激光测距仪结构小巧安装
块反射镜能把入射光束反射回去而且保证反射光,
调整方便故激光测距仪是目前高精度测距最理想的仪器。
的方向与入射光方向完全一致,
。
在仪器的接收端获,,
得调制光波的回波经鉴相和光电转换后得到与接,
激光器与普通光源有显著的区别它利用受激发射原理和激光腔的滤波效应使所发光束具有一,
受到的光波调制频率相位完全相同的电信号此电
信号放大后与光源的驱动电压相比较测得两个正,
系列新的特点①激光有小的光束发散角即所谓的方向性好,
弦电压的相位差根据所测相位差就可算得所测距,
离
。
或准直性好
。
假设正弦调制光波往返后相位延迟一个,,
甲
角
,
②激光的单色性好或者说相干性好普通灯源
又令激光调制频率为
。。
,
则光波在被测距离上往返尹。。
或太阳光都是非相干光,
。
一次所需时间,,
为
③激光的输出功率虽然有限度但光束细所以
功率密度很高一般的激光亮度远比太阳表面的亮度大。
把上式代入测距公式二
中得到,
甲,
。。
相位式激光测距仪原理激光测距仪的测距原理是由激光器对被测目标发射一个光信号然后接受目标反射回来的光信,
而
甲
△甲毛。
所以被测距离二
为
△沪
。。
十
△
讨动
△
号通过测量光信号往返经过的时间计算出目标的,,
式中
。
一光尺△沪,
,
。二。
‘
距离即为
。
△,
设目标的距离为,
光信号往返所走过的
距离
显然只要能够测量出发射和接收光波之间的
相位差就可确定出距离,
的数值二
。
但目前任何测,
则即式中。。
八
量交变信号相位的方法都不能确定出相位的整周
,
期数‘
,
只能测定不是
的尾数。
△甲
由于,
值不,
一光在空气中的传播速度一检测目标的距离,
、,
确定故距离,
就成为多值解
一光信号往返所经过的时间。
既然相位测量可以确定被测量的尾数那么利用两种光尺同时测量同一个量则可以解决多值问,
臼色沮舀
‘
本文介绍了激光测距仪原理及相关运用实例.
弓卜
浅应用和轧机的轧制中心线交合点使得漫反射率可达,
题
。
系统中用两把精度都是。,
偏的光尺其中一把,
光尺的。
,
另一把光尺的,
。
二
,
分别,
以上
。
在轧机工作中开始时卷取机卷径最,,,
测量同一距离然后把测得的结果相互组合起来即
小此时激光测距仪的光斑离带材距离最远其输出的电流为最小在轧制过程中随着卷取机卷径的增,,
可足
比如距离为
,
用
。
光尺测量得到不
加激光测距仪的光斑到带材的距离逐渐缩小其输出电流逐渐增大卷径的变化与输出电流之间呈线,
,
,
的尾数
,
用
光尺测量得到不足
的尾数为
,
把两个光尺相加起来的读数为
性关系,
。
将激光测距仪的输出信号作为卷径变化的
信号直接代入公式
中使得张力控制准确而稳,
相位式激光测距仪的应用在板带和铝箔轧机的控制系统中对卷取机张,
定为
。
我们所用卷筒直径为中,,,
中
,
卷材最大外径一
而激光测距仪的测距范围为。
力的控制一般采用间接张力控制的方法即通过计,
完全满足系统的需要
算卷取机的电流调节器的给定值来实现张力控制其张力矩模型为,
,
。
结论我们目前在板带或铝箔轧机上采用的是德国公司生产的,
式中
一给定张力
型激光测距仪,
。
该激光
一卷径一电机轴到卷筒的传动比刀电机效率一,
测距仪是采用相位式测量方法没有配置被称为合
作目标的反射镜而是靠带材的漫反射斑对准后一般反射率可以达到,
。
在激光光。
。
以上
该仪器
其中卷径的计算是根据偏导辊的线速度和卷筒上卷材的线速度相等求得即,
测量范围为
一
,
测量重复度
和分辨率均士。
达到,
,
测量的准确度为,,
采用可见红,
光光束调整方便光斑尺寸为。。
一
工作电压。
为
一
其模拟量输出电流为,
一
式中。
一偏导辊直径一卷径一卷筒转速。,
在常熟铝箔厂
铝箔轧机和新疆众和股份铝箔轧机的使用中发现该激光、、
有限公司两台、
测距仪不仅重量轻体积小安装调整方便而且工,
一偏导辊转速,
作稳定抗干扰能力强适合于轧机旁的恶劣环境,,
。
其中偏导辊的转速由偏导辊上所装的光电编码器测得由于偏导辊和带材之间不可避免地存在
如果能降低价格将可逐渐推广应用到拉弯矫直机组和其他机组【」稚允高高,
。
打滑问题使得偏导辊上的光电编码器所计脉冲数,
参〔考文献岳光电检测技术【
不准从而引起带材卷径测量不准造成张力控制不,,
〕北京国防工业出版社
,
准确’
。
罗」先和张广军骆,
,
飞等,
,
光电检测技术【
〕北京北京航
我们采用的激光测距仪可以直接测量带材的卷径。
,
空航天大学出版社
在安装时将激光光斑调整到对准卷筒中间,
焦乍万方铝业黄河铝业电力集团韧扩产为满足国内市场需求中国焦作万方铝业股份有限公司计划明年扩大铝锭生产能力预计产量超过底前再提高至上半年生产了万。,,
、
位于河南省淹池县的黄河铝业电力集团产万铝锭并于万。
,
年计划生万
万万
,
年,
年底完成将铝产能由目前的文献标识码」
今年公司预计生产,
铝锭其中。
年提升到
年的扩产计划
万
铝锭较去年同期增加
【图分类号」中
江志辉
有色设奋
