CN202304756U - 测厚系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种测厚系统，包括至少一组置于待测板材的两侧的激光器，每两个正对设置的激光器为一组；连接并控制每组中的两个激光器分别测量其到待测板材的距离，并对所测得的距离及两个激光器之间的预定距离处理得到待测板材的厚度的控制器。本实用新型实施例的测厚系统通过采用至少一组置于待测板材的两侧的激光器，每两个正对设置的激光器为一组以及连接并控制每组中的两个激光器分别测量其到待测板材的距离，并对所测得的距离及两个激光器之间的预定距离处理得到待测板材的厚度的控制器，从而达到了增强测厚系统的可靠性，提高测量数据的精确度的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及尺寸测量技术领域，尤其涉及一种测厚系统。
背景技术
在橡胶轮胎生产、造纸、纺织、冶金及木材加工等行业往往需要对板材进行厚度测量，而目前的测厚系统采用的是测量部件（如激光器）来回移动的扫描方式进行测量，因而容易造成测量部件的损坏，且移动过程中产生的振荡降低了测量数据的精确性。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可靠性强，测量数据的精确度高的测厚系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种测厚系统，包括至少一组置于待测板材的两侧的激光器，每两个正对设置的激光器为一组；连接并控制每组中的两个激光器分别测量其到待测板材的距离，并对所测得的距离及两个激光器之间的预定距离处理得到待测板材的厚度的控制器。
进一步地，所述激光器为1组~10组。
进一步地，所述激光器为1、3、5或10组。
进一步地，所述激光器为一组，所述控制器包括：连接于激光器的、以将激光器采集的模拟距离信息进行滤波处理的滤波模块；连接于滤波模块的、以将滤波处理过的模拟距离信息转换为数字距离信息的模数转换模块；连接于模数转换模块的、以对数字距离信息及预定距离进行计算处理得到待测板材某一位置的厚度值的第一计算模块。
进一步地，所述激光器为至少两组，所述控制器包括：连接于激光器的、以将激光器采集的模拟距离信息进行滤波处理的滤波模块；连接于滤波模块的、以将滤波处理过的模拟距离信息转换为数字距离信息的模数转换模块；连接于模数转换模块的、以对每一组激光器对应的数字距离信息及预定距离进行计算处理得到待测板材若干位置的厚度值的平均值作为待测板材的厚度值的第二计算模块。
进一步地，所述测厚系统还包括：连接于控制器的、以接收用户输入操作的输入单元；连接于控制器的、以显示控制器的处理信息的显示单元；所述控制器包括：连接于输入单元和激光器的、根据输入单元的指令控制激光器对标准板材测量厚度以进行校准得到校准值的校准模块；连接于校准模块的、对校准值进行存储的存储模块。
进一步地，所述显示单元为LED数码管；所述存储模块为电可擦只读存储器。
进一步地，所述控制器设有PLC接口和PC接口。
进一步地，所述PLC接口连接有用于驱动激光器沿平行于待测板材的宽度方向移动的动力驱动单元。
本实用新型实施例的测厚系统的有益效果是：通过采用至少一组置于待测板材的两侧的激光器，每两个正对设置的激光器为一组以及连接并控制每组中的两个激光器分别测量其到待测板材的距离，并对所测得的距离及两个激光器之间的预定距离处理得到待测板材的厚度的控制器，从而达到了增强测厚系统的可靠性，提高测量数据的精确度的技术效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例的测厚系统的测厚原理示意图。
图2是本实用新型一实施例的测厚系统的功能结构示意图。
具体实施方式
请参考图1~图2，本实用新型实施例的测厚系统适用于橡胶轮胎生产、造纸、纺织、冶金及木材加工等行业，用于对待测板材的厚度进行测量。
所述测厚系统包括至少一组激光器10和控制器20。具体地，所述测厚系统的测厚原理如图1所示，预先置激光器10，正对的两个激光器10为一组分别置于待测板材的两侧，每一组的两个激光器10的距离均为D，根据激光器10可精确测量距离的原理，测得同组中的两个激光器10至待测板材的距离分别为D1和D2，设该待测板材的厚度为T，那么，根据公式T=D-D1-D2，即可算得待测板材的厚度。
所述激光器10为1组~10组，例如，为1、3、5或10组。
控制器20连接并控制每组激光器10中的两个激光器10分别测量其到待测板材的距离，并对所测得的距离及两个激光器10之间的预定距离处理得到待测板材的厚度。
所述测厚系统还包括输入单元30和显示单元40。
所述输入单元30连接于控制器20，以接收用户输入操作，例如用于输入校准指令、测厚指令的操作。
显示单元40连接于控制器20，以显示控制器20的处理信息，例如校准值、厚度值等。本实施方式中，所述显示单元40为LED数码管。
本实施例中，激光器10为一组，所述控制器20包括校准模块21、存储模块23、滤波模块25、模数转换模块27和第一计算模块29。
校准模块21连接于输入单元30和激光器10，用于根据输入单元30的指令控制激光器10对标准板材测量厚度以进行校准得到校准值。其中，所述显示单元40同时显示校准得到的校准值。从而，通过校准模块21对标准板材的校准，使得测厚系统所测得的厚度值更精确。
存储模块23连接于校准模块21，以对校准值进行存储，本实施方式中，所述存储模块23为EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory，电可擦只读存储器)。
滤波模块25连接于激光器10，以将激光器10采集的模拟距离信息进行滤波处理。
模数转换模块27连接于滤波模块25，以将滤波处理过的模拟距离信息转换为数字距离信息。
第一计算模块29连接于模数转换模块27，以根据上述公式对数字距离信息及预定距离进行计算处理得到待测板材某一位置的厚度值作为待测板材的厚度值。
另一实施例中，与上述实施例不同的是：激光器10优选为3组，且第一计算模块29替换为第二计算模块（图中未示）。第二计算模块连接于模数转换模块27，以根据上述公式对每一组激光器对应的数字距离信息及预定距离进行计算处理得到待测板材若干位置的厚度值的平均值作为待测板材的厚度值。例如，设距离D为500毫米；第一组激光器10测得的两个激光器10至待测板材的距离分别为D1=200毫米，D2=200毫米，根据公式T=D-D1-D2，即可算得待测板材的厚度为100毫米；同理，计算出第二组激光器及第三组激光器对应量测的待测板材的厚度分别算得为99毫米和101毫米；然后，再对所述三个计算所得的待测板材的厚度求平均值即得到待测板材的厚度值为100毫米。
所述控制器20设有PLC接口50和PC接口60。
所述PLC接口50用于传输厚度测量过程中待测板材、气压及板材超高等相应的PLC控制信息至PLC控制设备。一实施例中，所述PLC接口连接有用于驱动激光器沿平行于待测板材的宽度方向移动的动力驱动单元（图中未示），所述动力驱动单元可为步进电机或伺服电机，从而，借由动力驱动单元，可根据不同待测板材的宽带的需要，方便地将激光器10移动调整至需要测量的位置，并可将测量厚度值实时地显示。
所述PC接口60用于连接PC，PC利用网络通讯协议发送指令信息给控制器20。
本实用新型实施例的测厚系统具体测厚过程为：1、校准：先用标准板材进行校准，输入单元30接收并传送用户的校准指令至校准模块21，校准模块21根据所述校准指令控制激光器10对标准板材测量厚度以进行校准得到校准值，同时将校准值传送到显示单元40显示。本实施方式中，校准模块21判断校准成功就将校准值保存到EEPROM中备用，不成功则进行报错提示。
2、设置：预先通过输入单元30或通过PC接口60连接的PC接收用户设置的传感器组数、FIR(Finite Impulse Response，有限脉冲响应)滤波系数等值，并保存到EEPROM中，下次开机也默认上述设置值。
3.测量：控制器20根据输入单元30或PC的控制指令控制激光器10对待测板材测量厚度，具体地，PC机通过网络通讯协议将运行、触发方式及使用编码器触发时的编码器分频数等指令传给控制器20，控制器20根据所述指令控制激光器10开始测量，滤波模块25对激光器10采集的模拟距离信息经过10阶FIR低通滤波处理，激光器10采集的模拟距离信息经过模数转换模块25转换为数字距离信息，模数转换模块27将滤波处理过的模拟距离信息转换为数字距离信息，在本实施例中，即激光器10为一组时，第一计算模块29根据上述公式对数字距离信息及预定距离进行计算处理，再由处理结果和校准值相减得到待测板材的厚度值，最后将厚度值传给显示单元40显示；另一实施例中，即激光器10为多组时，第二计算模块根据上述公式对每一组激光器10对应的数字距离信息及预定距离进行计算处理，再由处理结果和校准值相减得到多个差值，然后对多个差值求得一个平均值作为待测板材的厚度值；当然，为计算简便起见，可以先计算出多个所述处理结果的平均值，再将与校准值相减得到的差值作为待测板材的厚度，最后将厚度值传给显示单元40显示。其中，对于测量过程中的待测板材、气压及板材超高等外部信息，将通过PLC接口50传相应的PLC控制信息给输出开关电磁阀、激光器10等设备，同时将错误信息传给显示单元40显示。
以上所述是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1. 一种测厚系统，其特征在于，所述测厚系统包括：
至少一组置于待测板材的两侧的激光器，每两个正对设置的激光器为一组；
连接并控制每组中的两个激光器分别测量其到待测板材的距离，并对所测得的距离及两个激光器之间的预定距离处理得到待测板材的厚度的控制器。
2. 如权利要求1所述的测厚系统，其特征在于，所述激光器为1组~10组。
3. 如权利要求2所述的测厚系统，其特征在于，所述激光器为1、3、5或10组。
4. 如权利要求2所述的测厚系统，其特征在于，所述激光器为一组，所述控制器包括：
连接于激光器的、以将激光器采集的模拟距离信息进行滤波处理的滤波模块；
连接于滤波模块的、以将滤波处理过的模拟距离信息转换为数字距离信息的模数转换模块；
连接于模数转换模块的、以对数字距离信息及预定距离进行计算处理得到待测板材某一位置的厚度值的第一计算模块。
5. 如权利要求2所述的测厚系统，其特征在于，所述激光器为至少两组，所述控制器包括：
连接于激光器的、以将激光器采集的模拟距离信息进行滤波处理的滤波模块；
连接于滤波模块的、以将滤波处理过的模拟距离信息转换为数字距离信息的模数转换模块；
连接于模数转换模块的、以对每一组激光器对应的数字距离信息及预定距离进行计算处理得到待测板材若干位置的厚度值的平均值作为待测板材的厚度值的第二计算模块。
6. 如权利要求1所述的测厚系统，其特征在于，所述测厚系统还包括：
连接于控制器的、以接收用户输入操作的输入单元；
连接于控制器的、以显示控制器的处理信息的显示单元；
所述控制器包括：
连接于输入单元和激光器的、根据输入单元的指令控制激光器对标准板材测量厚度以进行校准得到校准值的校准模块；
连接于校准模块的、对校准值进行存储的存储模块。
7. 如权利要求6所述的测厚系统，其特征在于，所述显示单元为LED数码管；所述存储模块为电可擦只读存储器。
8. 如权利要求1~7中任一项所述的测厚系统，其特征在于，所述控制器设有PLC接口和PC接口。
9. 如权利要求8所述的测厚系统，其特征在于，所述PLC接口连接有用于驱动激光器沿平行于待测板材的宽度方向移动的动力驱动单元。
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