Afstandsmeting met lasertriangulatie en blauwe laser
- Details
- Hits: 9262
Optisch, contactloos en nauwkeurig: The Lasertriangulatie is een van de meest populaire industriële processen verplaatsing. Er is altijd gebruik gemaakt van rood laserlicht omdat de gebruikte ontvangstelementen de hoogste gevoeligheid hebben. Als het echter om gloeiende objecten en transparante of organische materialen gaat, vertoont de rode laser tekortkomingen die de meetnauwkeurigheid kunnen beïnvloeden. De sensoren met de blauwe laser van Micro-Epsilon los dit probleem betrouwbaar op – niet alleen bij eendimensionale afstandsmeting, maar ook bij profiel- en contourdetectie.
inhoud
- Lasertriangulatie als standaard optische meetmethode
- Blauwe laser dringt door het oppervlak
- Veel gestelde vragen
Lasertriangulatie als standaard optische meetmethode
Lasertriangulatiesensoren behoren tot de standaard optische meetmethoden. De triangulatie is gerealiseerd optische afstandsmeting door hoeken binnen een driehoek te berekenen. Een laserdiode zendt een laserstraal uit die op het meetobject is gericht.
De gereflecteerde straling wordt via optica afgebeeld op een digitaal foto-element (CCD-lijn). De afstand van het object tot de sensor wordt berekend uit de positie van de lichtvlek op het ontvangstelement. De gegevens worden via de doorgaans interne controller geëvalueerd en via digitale of analoge interfaces uitgevoerd.
Dit komt door de natuurkunde CCD-element aanzienlijk gevoeliger in het infrarood (IR) bereik dan in het ultraviolet (UV). Daarom werken conventionele sensoren met rood laserlicht (golflengte van 670 nm) dichtbij het IR-bereik. Deze aanpak werkt op veel objecten. Sommige meettaken kunnen hiermee echter niet worden opgelost. Verschillende objecten, zoals gloeiend metaal, zenden hoge niveaus van infraroodstraling uit.
Deze straling interfereert met de sensor, die op “rood” is getrimd, waardoor deze bij een temperatuur van ca. 700 ° C geen redelijke meting meer uitvoert. In tegenstelling tot sensoren met rode lasers werkt de blauwe laser met een kortere golflengte van 405 nm en daardoor dichtbij het UV-gebied van het spectrum. Een blauwe laser bevindt zich dus op een maximale afstand van het infrarood zodat de uitgezonden IR-straling deze niet verstoort.
Blauwe laser dringt door het oppervlak
Afhankelijk van het meetobject dringt het conventionele door rood laserlicht meer of minder sterk in het meetobject en wordt daar verspreid. Dit effect is vooral merkbaar bij organische meetobjecten. Omdat er geen schoon beeldpunt op het oppervlak aanwezig is, kan er geen exacte afstand worden gedefinieerd.
Dit is daarentegen urgent blauwviolet laserlicht Bij dergelijke materialen zorgt de kortere golflengte ervoor dat deze niet zo ver in het meetobject doordringt. De blauwe laser vormt een minimaal laserpunt op het oppervlak en zorgt voor stabiele en nauwkeurige resultaten, zelfs op kritische meetobjecten.
Exacte afstandsmeting ook in 3D
De Voordelen van triangulatie met de blauwe laserdiode geldt niet alleen voor eendimensionale metingen zoals afstand, materiaaldikte en trillingen, maar ook voor meerdimensionale kwaliteitscontrole zoals profiel- en contourmeting.
Zo is de serie geworden 2D/3D-laserscanner uitgebreid met de modellen met blauwe laserdiode. De bijzondere eigenschappen van de korte golflengte maken gebruik onder omstandigheden mogelijk die voorheen onpraktisch waren. Nauwkeurige metingen zijn ook mogelijk op oppervlakken waarvan de reflectie-eigenschappen of transparantie andere optische metingen eigenlijk zouden uitsluiten.
Afstandssensor met snelle vluchttijdmeetmethode
De modellen Scancontrole 2600BL en 2900BL hebben een bijzonder compact ontwerp dankzij de geïntegreerde besturingselektronica. Dit maakt gebruik mogelijk in complexe machines die weinig ruimte laten voor sensoren.
Profielfrequenties tot 4000 Hz vormen de basis voor gebruik in hogesnelheidstoepassingen, bijvoorbeeld voor het meten van rails op rijdende treinen.
Er zijn verschillende meetbereiken vanaf 25 tot 140mm beschikbaar in zowel de Z-richting (afstand) als de X-richting (laserlijnlengte). Voor het verzenden van meetwaarden wordt gebruik gemaakt van een Ethernet (UDP, Modbus) en een seriële interface (RS422, Modbus).
Bovendien kunnen via een uitgangseenheid analoge signalen of digitale schakelsignalen worden weergegeven. De blauwe laserprofielscanners Scancontrole 2600BL en 2900BL zijn bijzonder geschikt voor metingen aan roodgloeiende metalen, maar ook aan (semi-)transparante en organische materialen.
Laserprofielmeting met Scan Control
Veel gestelde vragen
Hoe werkt een lasersensor?
Een lasersensor werkt door een laserstraal op een object te richten en de gereflecteerd licht maatregelen om informatie te verkrijgen over de positie, afstand of andere eigenschappen van het object. Er zijn verschillende soorten lasersensoren voor afstandsmeting, die gebaseerd zijn op verschillende principes: lasertriangulatie, laser time-of-flight, laser Doppler-effect.
Wat is lasertriangulatie?
Triangulatie wel een meetprincipe dat hoeken in een driehoek gebruikt om de positie of afstand van een punt te bepalen. Het principe is gebaseerd op het feit dat in een driehoek waarvan de lengtes en hoeken van de zijden bekend zijn, de positie van de hoekpunten duidelijk kan worden bepaald. Bij praktisch gebruik, vooral bij lasertriangulatie, wordt een laserstraal op een object gericht en wordt de gereflecteerde straal gedetecteerd door een detector. De afstand tot het object kan worden berekend uit de hoek tussen de uitgezonden en gereflecteerde straal en de bekende afstand tussen de laserbron en de detector.
Wat doen lasertriangulatiesensoren?
Lasertriangulatiesensoren meten de afstand tot een object door de hoekafwijking van de gereflecteerde laserstraal te evalueren. De sensor zendt een laserstraal uit die het object raakt en wordt teruggekaatst naar de sensor. De positie van de gereflecteerde straal op een detector geeft de afstand tot het object aan.
Misschien ben je ook geïnteresseerd in...
Optimaliseer de lasnaad met berekening en profielmeting
Afstandssensoren | Afstand, pad, afstand & Co.
Versnellingsmeter | Het meten van krachten en richting
Kabeltrekzender | Kabeltreksensor en kabeltrekverplaatsingssensor
Capacitieve sensor voor meting bij temperatuurschommelingen
Optische sensoren | Lichtscanner, lidarsensor, lasersensor
Christian Kämmerer, MBA
Productmanager laserprofielscanner bij Micro-Epsilon Messtechnik GmbH +Co. KG, Ortenburg.