多普勒激光測量儀原理簡析及應(yīng)用

[摘要]為保證入爐鋼坯的長度，避免軋制出現(xiàn)短尺，在鋼坯運(yùn)輸輥道上增加鋼坯速度、長度測量系統(tǒng)。多普勒激光測量儀采用多普勒激光外差技術(shù)對(duì)鋼坯進(jìn)行非接觸式測量。該系統(tǒng)安裝簡單，檢測精度高，有適合于工業(yè)環(huán)境的多種數(shù)據(jù)接口。本文從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，詳細(xì)說明了LSV系列多普勒激光測量儀用于測速和長度測量的應(yīng)用，著重介紹了多普勒光譜的工作原理，人機(jī)交互系統(tǒng)的組成和顯示構(gòu)架及測試過程中常見問題及解決方法，以及如何在現(xiàn)場選擇合適的安裝位置。

[關(guān)鍵詞] 多普勒激光   傳感器   條紋間隔  偏移量 外差法

一、簡述

LSV系列多普勒激光測量儀是德國POLYTEC公司的產(chǎn)品，在濟(jì)鋼中厚板廠得到較好的應(yīng)用。該激光測量儀根據(jù)多普勒光譜的測量原理，具有測量精度高，維護(hù)簡單的特點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，安裝在輥道的側(cè)面，對(duì)在線鋼坯進(jìn)行速度和長度檢測，避免短尺鋼坯造成的改判率，提高了企業(yè)的效益。它屬非接觸測量,具動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、空間分辨率高、測量范圍大等優(yōu)點(diǎn),在測量領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景^[1] 。

二、系統(tǒng)組成

  1、硬件組成

 多普勒激光測速和測長系統(tǒng)主要由以下部件組成：光學(xué)傳感器組件一套，LSV系統(tǒng)控制器一套，傳感器探頭及移動(dòng)架一套，數(shù)據(jù)傳輸線一根，上位機(jī)一臺(tái)，電氣控制柜一臺(tái)，水冷及空氣吹掃組件一套。

2、軟件架構(gòu)

2．1軟件構(gòu)成

本系統(tǒng)的上位機(jī)操作系統(tǒng)為WINDOWS 2000；編程軟件是Visual C++.NET，C++語言的編程環(huán)境（IDE Integrated Development Environment），具有相同的基本數(shù)據(jù)庫類型和用戶定義類型以及類和接口，實(shí)現(xiàn)了不同語言的交互，大大簡化應(yīng)用程序開發(fā)，提高編程效率；數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)采用SQL Server 2000，具有豐富的圖形化管理工具，動(dòng)態(tài)自動(dòng)管理和優(yōu)化功能，豐富的編程接口工具，具有很好的伸縮性，可靠性，管理方式簡單。

2.2 人機(jī)交互界面HMI

啟動(dòng)PC機(jī)，進(jìn)入WINDOWS 2000界面，在HMI的桌面是有兩個(gè)快捷鍵，LSV6200用于設(shè)置激光測量儀的內(nèi)置參數(shù)，監(jiān)控測量數(shù)據(jù)的狀態(tài)圖；LSVSETUP用于運(yùn)行HMI測量長度顯示及報(bào)警信息畫面，同時(shí)具有數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)功能。

（1）           主畫面：顯示測量長度及鋼坯模擬圖示。右上角的報(bào)警信息：綠色為正常，紅色為報(bào)警，說明此時(shí)激光探頭的溫度過高或激光器本身出現(xiàn)了問題（電壓波動(dòng)或電磁干擾等）。報(bào)警時(shí)激光器不再進(jìn)行測量工作。

（2）           參數(shù)配置：可以輸入鋼板信息如班別，鋼種，標(biāo)準(zhǔn)長度，批號(hào)等。

（3）       歷史瀏覽：可查看歷史數(shù)據(jù)。

三、測量原理分析^[2]

    多普勒激光測量儀是采用非接觸傳感器測量鋼坯速度和長度的儀器,向板坯表面發(fā)射兩束相交的激光,產(chǎn)生光干涉現(xiàn)象,形成多普勒效應(yīng)。干涉條紋的移動(dòng)速度與物體通過兩束激光的交點(diǎn)的速度成正比, 大多數(shù)使用的裝置并不含參考光,而是將兩束等強(qiáng)度的光聚焦并相交在測量點(diǎn)處^[3]

投訴建議

提交

查看更多評(píng)論