激光位移传感器精密厚度测量应考虑的因素-光宇拉线编码器拉绳位移传感器拉绳编码器

如果一起评估来自两个非接触式激光位移传感器的测量值，则可以确定物体的厚度。 然而，厚度测量的准确性取决于许多重要因素，而不仅仅是线性，非接触式激光三角测量位移传感器可用于测量距离，移动和尺寸。 如果一起评估来自两个单独的激光位移传感器的测量值，则可以由此确定物体的厚度。 通常，用户期望的厚度测量精度仅基于数据表传感器线性度和分辨率声明。 然而，通常不考虑的更多因素可导致厚度测量误差远大于这些值，通常大一个数量级。 因此，为了实现目标厚度的准确，精确的陈述，需要考虑这些因素。传感器对准必须特别注意彼此相对安装的两个传感器的对齐。 不允许传感器相对于目标物体的未对准，倾斜或倾斜。 例如，对于1mm的偏差和2°的倾斜，将存在35μm的厚度测量误差。 在10mm目标厚度的情况下，该误差增加到41μm。

同步为了避免由于目标的移动引起的干扰，两个传感器必须完全同步，以便它们在目标的恰好相反的点处同时执行测量。 如果未发生同步，则会生成不准确的测量数据。 例如，如果以不同的时间间隔进行测量，则目标或传感器机构的微振动将导致厚度测量误差。 例如，当目标移动经过激光传感器时，如果在20Hz的频率下发生1mm的振动幅度，则对于传感器1和传感器2之间仅1ms的延时测量，产生125μm的偏差！

传感器/测量距离的定位安装传感器时，必须考虑位置，测量范围，厚度偏差和振动。 为了正确测量厚度，目标必须始终位于传感器的“测量范围”内。 如果目标在任何时间移动到测量范围之外，这可能导致测量不准确。 特别是，在定位传感器时，必须仔细考虑任何特殊操作条件，如启动，停止或速度变化。

激光传感器的布置在指定目标物体的运行方向之前，不应安装非接触式激光位移传感器。 以这种方式，将实现更高的厚度测量精度和由目标表面引起的更小的偏差。 如果传感器安装不正确，也会发生激光束路径的遮挡。

传感器的安装除了传感器定位和校准的上述要求外，激光传感器还应使用机械和热稳定的传感器安装框架。 安装机构应尽可能与过程或机器振动隔离。 使用O型框架安装比使用C型框架更稳定。安装材料的热膨胀经常被忽视，作为精确厚度测量中的大误差的来源。 因此，选择具有尽可能低的热膨胀系数的材料是非常重要的。 例如，将传感器安装在典型的铝或不锈钢挤压型材上，热膨胀系数为~16ppm / K，实验测试表明，环境温度仅5°C的变化可使传感器移动>80μm！ 相比之下，使用标准等级的Invar安装框架，其热膨胀系数通常为1.2ppm / K，将其降低至6μm。 专家Invar等级可以将此误差再减少一半。

激光传感器的测量速率 大多数厚度测量应用要么在要测量的物体快速移动的过程/质量控制环境中，要么在“部件检查”机器中，其中物体是静止的并且激光传感器在短周期内扫描部件 尽可能。 在这两种情况下，重要的是将激光测量速度与所需的空间分辨率或循环时间相匹配。 更快的测量速率并不总是最佳，因为当使用高速测量速率时，激光传感器精度会在难以测量的表面上受到影响。因此，选择尽可能低的激光测量速度以满足所需的空间分辨率或周期时间将使激光传感器能够接收尽可能多的反射光，这将导致更精确的测量。

传感器紧凑性对于厚度测量任务，安装传感器的可用空间受到限制或限制，传感器的尺寸至关重要。 尽管具有完全集成的控制器，但非接触式激光位移传感器现在具有非常紧凑的尺寸。