CN2349537Y - 激光在线测厚仪 - Google Patents
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Abstract
激光在线测厚仪,包括一激光器,激光器的同轴前方配置一狭缝,在激光束反射光路上配置一透镜,透镜后配置一CCD,将被测板放在滚轮上,通过测量激光的反射光宽度,来决定板材厚度,具有测量精度高,运行可靠,操作方便的特点。
Description
本实用新型涉及一种激光在线测厚仪,属于智能型激光测距领域。在橡胶、塑料、带钢及PVC等各类板材的生产过程中为了保证产品质量,必须在生产过程中在线测量这些板材厚度。然而,在生产过程中板材前进的速度非常快(可达每秒米以上)。所以,不能用人工方法对这些板材的厚度进行在线测量。本实用新型的目的在于提供一种计算机控制激光在线测厚仪。将被测板放在滚轮上,通过测量激光的反射光宽度来决定板材厚度,具有运行可靠,操作方便的特点。
图1是本实用新型的结构原理图。
图2是本实用新型的一个实施例。
图3是本实用新型的电路原理图。
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细的说明。
参见图1,本实用新型包括一激光器1,激光器1用来产生激光束激光器1的同轴前方配置一狭缝2,狭缝2用来把激光束变为一束光带在激光束反射光路上配置一透镜3,透镜3用来把从板材6反射来的激光聚焦,透镜3后配置一CCD4,CCD4和测量电路的输入端相连接。CCD4用来接收穿过透镜3的激光束;狭缝2透镜3的下方配置一滚轮5,滚轮5的垂线平分入射光束与反射光束形成的夹角,滚轮5用来支撑被测板材6,使板材6在其上运动;板材6为需要被测量的各种板材。
本实用新型是采用三角法测量被测板的厚度。激光器1发出的光线经狭缝2后形成一束光带,并以倾斜45度方向照射在被测目标板材6的表面上,被具有平直边缘的亮带照射后,厚度为H时,在S点产生反射,厚度为h时,在S1点产生反射;通过透镜3它们各成像在图像传感器CCD4的A点和A1点。经过数据处理后,就可以得到A与A1两点之间的距离N。被测板材的厚度变化h即为:
h=COS45N/V
其中V为光学放大倍数。
仪器显示的厚度值为:D=常量+h
参见图2,该实施例是由激光器1,狭缝2,透镜3和CCD4构成的一个探头7,当被测板材具有刚性,不能与滚轮5可靠地接触时,为了消除测量误差,可采用图2的测量装置。在图2中,在被测目标板材8上、下表面各装一个探头7,被测目标板材8在上、下两个探头7上产生两个边沿尺寸,被测板材8厚度的实际尺寸由下式得到:
D=h0(常数)+(h上+h下)
式中常数h0由上、下探头7的安装位置确定,h0、h1、h2是与两个探头7测量值有关的系数,它们与被测目标所在现场的位置有关。系数h0、h1、h2由定标过程来确定。
参见图3,本实用新型的电路包括一主控制器9,主控制器9是由单片计算机89C51、24MHZ晶体振荡器,接口电路7437374LS273、74LS138、MAX705组成,它对整个系统进行控制,对测量数据进行处理。键盘及显示电路10由8155可编程通用并行接口电路、LED显示器和8个按键组成,它用来输入和显示有关的命令和数据,并显示测量结果。数据存储及掉电保护电路11由静态RAM(62256)和MAX705组成,它用来保存测量的中间数据和最终结果,这些数据和最终结果在掉电后不会被丢失。打印机12可用来随时打印有关数据。主控制器9中的单片机89C51有两个十六位的可编程定时/计数器T0、T1,它们被设定为计数方式由CCD4输入的脉冲信号加到89C51外部中断输入引脚INT0和INT1,一旦有板材8沿滚轮经过,通过软件使T0、T1开始计数,检测出CCD4输出脉冲的宽度,该数据经过数字滤波,数据处理后就得到被测板材8的实际厚度。键盘及显示电路10中的显示器显示探头7得到的检测值。8个按键用来完成h0、h1、h2三个系数的定标和上、下偏差报警参数H、L的设置。数据存储及保护电路11中的62256用来存储定标系统,预定参数和两个探头7检测到的多组原始数据。MAX705是具有复位功能的掉电保护电路,以防止系统运行中不正常掉电而丢失数据。打印机12可根据要求随时打印出在线被测板材8的实际尺寸、当前日期、时间、工作班次、被测板材的总数和不合格数等。
技术性能指标
1).具有信号处理、显示、超差报警及打印等功能。
2).测量范围:8毫米(或可按要求设定范围)。
3).测量速度:一秒五次数据,并且是此时段所测的平均尺寸。
4).测量精度:动态正负0.03毫米。
5).探头至板材距离:20毫米。
6).结构尺寸:
单 探 头:21(长)12(高)6(深)厘米。
双探头组合支架:29(长)32(高)15(深)厘米。
主 机:40(长)16(高)36(深)厘米。
实 施 例:用于覆铜板生产线及带钢生产线的厚度测量。
软件设计
系统的软件设计主要包括系统初始化、数据测量、数据处理、输出显示和打印驱动等五部分组成。其流程如下所示:
Claims (2)
1、激光在线测厚仪,包括一激光器(1),本实用新型的特征是在激光束反射光路上配置一透镜(3),透镜(3)后配置一CCD4(4),透镜(3)的下方配置一滚轮(5),滚轮(5)的垂线平分入射光束与反射光束形成的夹角。
2.根据权利要求1所述的激光在线测厚仪,其特征在于,所说的激光器(1)的同轴前方配置一狭缝(2)。
Priority Applications (1)
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CN 98233297 CN2349537Y (zh) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 激光在线测厚仪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN 98233297 CN2349537Y (zh) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 激光在线测厚仪 |
Publications (1)
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CN2349537Y true CN2349537Y (zh) | 1999-11-17 |
Family
ID=33982072
Family Applications (1)
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CN 98233297 Expired - Fee Related CN2349537Y (zh) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 激光在线测厚仪 |
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CN (1) | CN2349537Y (zh) |
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1998
- 1998-12-29 CN CN 98233297 patent/CN2349537Y/zh not_active Expired - Fee Related
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