激光测厚仪的技术
- 格式:doc
- 大小:183.50 KB
- 文档页数:6
涂层测厚仪工作原理涂层测厚仪是一种用于测量涂层厚度的仪器,广泛应用于汽车、航空航天、建筑等行业。
它的工作原理主要包括电磁感应法、X射线荧光法和激光法等几种。
首先,我们来介绍电磁感应法。
这种测厚仪利用涡流效应来测量涂层厚度。
当仪器的感应线圈靠近被测物体表面时,涡流感应电流将在被测物体中产生。
根据涡流感应电流的大小,仪器可以计算出涂层的厚度。
其次,是X射线荧光法。
这种测厚仪利用X射线照射被测物体表面,被照射的原子会发出特定能量的荧光。
通过测量荧光的能量和强度,仪器可以计算出涂层的厚度。
这种方法通常用于测量金属涂层的厚度。
另外,激光法也是一种常用的测厚原理。
激光测厚仪利用激光束照射到被测物体表面,然后通过接收器接收反射回来的激光,并根据反射激光的时间来计算涂层的厚度。
这种方法适用于测量非金属涂层的厚度,如油漆、塑料等。
无论是哪种原理,涂层测厚仪的工作都离不开精密的传感器和先进的数据处理技术。
传感器的精度和稳定性直接影响着测量的准确性,而数据处理技术的先进程度则决定了仪器的性能优劣。
在使用涂层测厚仪时,我们需要注意一些问题。
首先,要选择合适的测量原理,根据被测物体的材料和涂层类型来选择合适的仪器。
其次,要保证仪器的传感器处于良好的状态,避免受到外界干扰。
最后,要根据仪器的使用说明进行正确的操作,以确保测量结果的准确性。
总的来说,涂层测厚仪通过电磁感应法、X射线荧光法和激光法等原理来测量涂层的厚度,具有广泛的应用前景。
随着材料科学和技术的不断发展,涂层测厚仪的工作原理和性能也将不断得到改进和提升,为各行各业提供更加精准和可靠的涂层厚度测量技服。
激光测厚仪的工作原理哎呀,说起激光测厚仪,这玩意儿可真是个神奇的小工具。
你可能会想,一个测量厚度的机器有啥好说的,对吧?别急,听我慢慢道来。
首先,咱们得知道,这激光测厚仪,它可不是那种普通的尺子,也不是那种一按就“哔哔”响的电子尺。
它用的是激光,对,就是那种在科幻电影里,外星人用来扫描地球的高科技玩意儿。
想象一下,你手里拿着个激光测厚仪,对着一块钢板,一按按钮,一束激光“嗖”地一下就射出去了。
这束激光,它不是直接照到钢板上那么简单,它得反射回来,然后被机器接收。
这就有点像你对着山谷喊话,然后等着回声一样。
这个反射回来的激光,它的时间,就是关键了。
因为光速是恒定的,所以激光从发出去到反射回来的时间,就能算出距离。
但是,这个距离,是激光从机器到钢板表面,再从钢板表面反射回来的总距离。
所以,要得到钢板的厚度,就得把总距离除以2,因为钢板的厚度就是激光走过的一半距离。
说到这儿,你可能会觉得,这有啥难的,不就按个按钮,等个结果吗?但你得知道,这激光测厚仪,它得精确到微米级别,也就是说,它得能测量出比头发丝还细的厚度差异。
这可不是开玩笑的,得靠机器内部的超级精密的电子设备和算法来实现。
我记得有一次,我在工厂里看到师傅用激光测厚仪测量钢板。
那钢板,看起来挺厚的,但师傅说,这厚度得精确到小数点后三位,差一点都不行。
他拿着激光测厚仪,对准钢板,一按,屏幕上就显示出了数字。
那数字,小数点后三位,看得我眼花缭乱。
师傅说,这机器可不简单,得经常校准,要不然测量结果就不准了。
你看,这就是激光测厚仪的工作原理,简单说,就是发射激光,测量反射回来的时间,然后计算出厚度。
但是,这背后的技术,可不简单。
它得精确,得可靠,还得稳定。
就像我们的生活,看似简单,其实背后有无数的细节和努力。
所以,下次你再看到激光测厚仪,别小看它,它可是个精密的小家伙,背后藏着不少的科学和智慧呢。
激光测厚仪的测量原理及特点是怎样的?非接触式在线激光测厚仪利用激光测距原理实现厚度尺寸的在线检测,该测厚仪的使用为厚度测量带来了便利。
非接触式在线激光测厚仪与射线测厚仪相比,具有对人体无害,对环境无污染,与被测物体的材质、温度无关,可以对被测物进行自动化无损测量,精度高,频率大。
非接触式在线激光测厚仪能进行定点测量,即按检验需要定点在离板材上下跳动范围以上的位置,在该任何位置上进行测量;也能根据板材的宽度和测量信号的有无进行扫描测量。
为能对板材进行横向覆盖式测量,采用了步进电机控制其测头支架进行往返运动,使测厚仪测头运动实现定位或扫描测量,并且使板材厚度变化曲线与测量点位置运行曲线相对应,便于査找异常现象在带钢上的真实位置。
为满足不同规格的产品和不同要求的质量指标检测,可随时调整测量位置或测量方式。
测厚仪测量步骤:1.测量准备将探头插入主机探头插座中,按ON键开机,全屏幕显示数秒后显示上次关机前使用的声速。
此时可以开始测量。
2.声速的调整如果当前屏幕显示为厚度值,按VEL键进入声速状态,屏幕将显示当前声速存储单元的内容。
每按一次,声速存储单元变化一次,可循环显示五个声速值。
如果希望改变当前显示声速单元的内容,用▲或▼键调整到期望值即可,同时将此值存入该单元。
3.校准在每次更换探头、更换电池之后应进行校准。
此步骤对保证测量准确性十分关键。
如有必要,可重复多次。
将声速调整到5900m/s后按ZERO键,进入校准状态。
在随机试块上涂耦合剂,将探头与随机试块耦合,屏幕显示的横线将依次消失,直到屏幕显示4.0mm即校准完毕。
将耦合剂涂于被测处,将探头与被测材料耦合即可测量,屏幕将显示被测材料厚度。
当探头与被测材料耦合时,显示耦合标志。
如果耦合标志闪烁其或不出现说明耦合不好。
拿开探头后,厚度值保持,耦合标志消失。
磁感应测量原理:采用磁感应原理时,利用从测头经过非铁磁覆层而流入铁磁基体的磁通的大小,来测定覆层厚度。
激光测厚仪原理激光测厚仪是一种常用的非接触式测量设备,通过利用激光束的原理对物体的厚度进行测量。
该仪器由激光器、激光头、接收器和显示器等组成。
激光测厚仪的原理是基于激光的干涉现象。
激光是一种特殊的光束,具有高亮度、高定向性和高单色性等特点。
当激光束照射到物体表面时,一部分光线被反射,一部分光线被吸收,反射光线和透射光线构成了物体表面反射透射谱。
激光测厚仪通过探测激光经过物体表面后的反射光线的干涉现象,确定物体的厚度。
具体来说,激光测厚仪将激光束分为两束,一束作为基准光束,直接照射到物体表面上;另一束作为测试光束,经过物体表面后,被反射到接收器上。
当测试光束经过物体表面后,与基准光束形成干涉现象。
由于物体的厚度不同,使得测试光束的一部分比基准光束的一部分经过了更长的路程,干涉现象会造成光的相位差。
接收器采集到的光信号会根据干涉现象的不同而发生改变。
通过分析接收器采集到的光信号的幅度和相位差,可以计算出物体的厚度。
激光测厚仪的精度和稳定性主要受到激光束的性质、光路的准直度和接收器的灵敏度等因素的影响。
激光束的性质决定了测量的分辨率和测量范围。
光路的准直度决定了光束的精确中心,影响测量的准确性。
接收器的灵敏度决定了对微小幅度变化的探测能力,影响测量的稳定性。
激光测厚仪的应用十分广泛,可以用于金属材料、玻璃、塑料、纸张等各种物体的厚度测量。
由于其非接触式的特点,可以避免对物体造成损伤,同时也提高了测量的准确性和稳定性。
激光测厚仪在工业生产中具有重要的应用价值,可以提高生产效率和产品质量。
激光测厚仪是一种基于激光干涉原理的测量设备,通过分析测试光束和基准光束的干涉现象,可以确定物体的厚度。
激光测厚仪具有非接触式、高精度和稳定性好等特点,广泛应用于各个行业的厚度测量中。
激光太赫兹测厚仪原理激光太赫兹测厚仪原理激光太赫兹测厚仪是一种利用太赫兹波进行非接触式测量的仪器,主要用于测量材料的厚度。
其原理基于太赫兹波在物质中传播时的特性。
太赫兹波是一种电磁波,其频率介于红外光和微波之间,波长范围通常为0.1到10毫米。
太赫兹波在物质中的传播受到材料的电磁性能和厚度的影响,因此可以通过测量太赫兹波在物质中的传播时间和强度来确定材料的厚度。
激光太赫兹测厚仪的工作原理如下:首先,仪器通过激光器产生一束激光脉冲,然后使用光学元件将激光脉冲转换为太赫兹脉冲。
这些脉冲通过一个太赫兹探测器发射到待测物体上。
太赫兹波穿过物体时,会与物体内部的结构相互作用,一部分太赫兹波被反射回来并被探测器接收到。
探测器接收到的太赫兹波信号会被转换为电信号,并通过信号处理系统进行处理。
处理系统会分析太赫兹波的传播时间和强度,根据这些数据计算出物体的厚度。
因为太赫兹波在不同材料中的传播速度不同,所以测量结果可以反映出材料的厚度。
激光太赫兹测厚仪具有许多优点。
首先,它可以实现非接触式测量,避免了对材料表面的破坏。
其次,太赫兹波能够穿透许多非金属材料,如塑料、纸张和绝缘材料,因此适用于广泛的应用领域。
此外,太赫兹波的频率相对较低,对生物组织没有明显的损伤作用,因此在医学和生物学领域也有重要的应用价值。
然而,激光太赫兹测厚仪也存在一些局限性。
首先,太赫兹波在大气中的传播距离有限,因此测量范围受到限制。
其次,太赫兹波的穿透能力相对较弱,对于较厚或较密实的材料,测量精度可能会降低。
此外,太赫兹波的传播受到材料的吸收和散射影响,可能导致测量结果的误差。
激光太赫兹测厚仪利用太赫兹波的特性进行材料厚度的测量。
其原理基于太赫兹波在物质中的传播时间和强度变化,通过分析这些数据可以计算出材料的厚度。
激光太赫兹测厚仪具有非接触式测量、穿透非金属材料以及对生物组织无损伤等优点,但也存在一些局限性。
随着技术的不断发展,激光太赫兹测厚仪在材料科学、医学和生物学等领域的应用前景将更加广阔。
激光检测钢板厚度的方法激光技术在工业领域中有着广泛应用,其中激光检测钢板厚度是其重要应用之一。
下面将详细介绍激光检测钢板厚度的方法。
激光检测钢板厚度的方法主要有两种:一是通过测量激光光路来确定钢板厚度,二是通过激光的干涉现象来获取钢板厚度。
第一种方法是通过测量激光光路来确定钢板厚度。
该方法主要利用激光束从钢板的一侧发出,经过钢板后被探测器接收到。
通过测量激光的入射角度、偏转角度和探测光路长度等参数,可以确定钢板的厚度。
具体实现时,可以使用光学传感器、探测器和信号处理设备等来实现对激光光路的测量和处理。
这种方法通常适用于钢板比较薄且平整的情况下。
第二种方法是通过激光的干涉现象来获取钢板厚度。
该方法主要利用光的干涉现象,即当两束光相遇时会产生干涉现象。
在激光检测钢板厚度时,可以将激光束分为两束,一束经过钢板的一侧发出,另一束经过钢板的另一侧发出。
当这两束激光束在钢板的中间相遇时,会产生干涉现象。
通过观察干涉图像的变化,可以确定钢板的厚度。
这种方法需要使用干涉仪等设备来观察和处理干涉图像,具有较高的精度和灵敏度。
适用于对钢板厚度要求较高的情况。
激光检测钢板厚度的方法在实际应用中还可以综合使用,根据具体情况来选择合适的方法。
此外,还需要注意以下几点来提高激光检测钢板厚度的精度和可靠性:1. 激光的选择和调整:选择合适波长、功率和模式的激光器,保证激光的稳定性和一致性。
同时,通过合适的调整和对准激光束,确保激光能够准确穿过钢板。
2. 探测器的选型和校准:选择合适的探测器来接收激光的反射信号,校准探测器的灵敏度和响应特性,以确保可以准确测量激光的光强和相位。
3. 环境的控制和干扰的排除:控制好激光检测的环境条件,避免外界光源和干扰物对激光检测的影响,保证测量的准确性和稳定性。
4. 信号处理和数据分析:通过合适的信号处理和数据分析方法,提取出钢板厚度的信号,并进行有效的数据处理和分析,得到最终的钢板厚度结果。
激光测厚原理
激光测厚是一种非接触式测量物体厚度的技术。
激光测厚的原理基于激光的光路偏移量与物体厚度之间的关系。
首先,激光器发射出一束准直、单色、相干的激光束。
然后,激光束通过一个光学系统,如镜头或透镜,聚焦到被测物体上。
激光束与物体表面发生反射,形成反射光束。
接下来,反射光束经过光电探测器接收到。
激光光束经过探测器后会产生光电信号。
根据光电信号的强度和时间延迟,可以计算出光路偏移量。
光路偏移量与物体表面到激光器的距离成正比,从而可推算出物体的厚度。
在测量过程中,需要先对测距装置进行校准,以获取准确的测量结果。
校准时,将测距装置对准一个已知厚度的标准样品,通过测量标准样品的厚度,与测量结果进行比较,进行误差修正。
激光测厚具有高精度、快速测量、无损测量等优点。
它被广泛应用于各个领域,例如材料科学、制造业、航空航天等。
激光测厚原理
激光测厚是利用激光束的干涉原理来测量物体的厚度。
其原理如下:
1. 激光干涉:激光器发出一束单色、相干的激光束,经过分束器分成两束光,一束通过参考器件直射到光敏器件上,另一束经过待测物体后再射到光敏器件上。
2. 干涉条纹:由于两道光波的干涉,会在光敏器件上形成一系列亮暗相间的干涉条纹,其亮暗程度与待测物体的厚度有关。
3. 干涉条纹分析:通过光敏器件上的干涉条纹,可以确定待测物体的透明度和厚度。
光敏器件可以是摄像头或光电二极管等。
4. 数据处理:利用图像处理算法,可以将光敏器件上的干涉条纹转换成数字信号,并进行图像处理和数据分析。
5. 厚度计算:根据干涉条纹的亮暗程度,可以计算出待测物体的厚度。
这通常需要参考标准样本或者校准曲线来进行校准。
激光测厚原理基于激光的高亮度、方向性和单色性,能够精确测量各种材料的厚度,广泛应用于工业、科研和医疗领域。
关于BYTEWISE
美国BYTEWISE 公司,从1989年开始致力于橡胶及轮胎行业高精度、非接触式的激光测量技术的应用开发。
公司拥有在线型和离线型的轮廓(断面)扫描系统,成品胎外表面轮廓扫描系统,胎面花纹块磨耗图象分析系统等一系列激光测量系统。
在生产质量检测以及新产品研发中能起到积极的作用。
BYTEWISE 公司的离线测量技术主要利用于胎面挤出线的部件检测,经过多年的广泛应用,已经证实该技术在模具制作以及产品质量周期性检查工作中具有较高的使用价值。
近来,胎面断面在线实时扫描渐渐引起了多方的关注。
通过在线的激光扫描,我们可以更直观地了解胎面生产线的工作状态以及产品的生产中的相关参数。
这篇报告将比较离线和在线测量技术在实际生产应用及其特性。
离线型测厚仪(off-line profilometer )
1995年,BYTEWISE 开发了一套用于模具制作中的辅助激光测量系统,即Bytewise 截面轮廓仪(Profilometer )-通常称为测厚仪(OFLP) 该测厚仪的精度可达0.0125mm, 操作人员可以利用设备来测量模具的厚度(Z )以及扫描胎肩的位置(X ), 口型的线条或者是复合材料的结合点等等人眼可识别的几何特性。
经过扫描获得的实际数值可以和标准数值进行比较,从而更加准确地修改口型。
这样既可以提高模具的精度,也可以减少模具试验的次数,而精确的口型也就有利于保证挤出过程的稳定。
离线型测厚仪的应用在模具制作中带来的利益包括:
1. 减少模具制作时间,降低劳力成本以及
原料浪费。
2. 比手动卡钳测量拥有更高的精度,使得模具可以精刻到尽可能小的合格尺寸,从而
可以节省原料。
3. 减少模具试验次数,缩短生产线口型试验占用的时间,提高生产线的产量。
4. 在模具设计自动化的开发和研究中起到积极的辅助作用。
经过使用,轮胎产商最终会意识到测厚仪在生产过程中是一种有效的工具。
操作人员可以简单地,有周期性地对部件各个点的厚度进行实际测量与设计标准值比对。
通过这种比对操作,可以确定部件在公差范围内的尺寸变化情况,从而尽可能减少在合格的基础上原料的使用量。
测量软件还可以将扫描的截面形状从中心折叠进行左右对称性分析。
在这个过程中激光测量系统带来的实际利益包括:
1. 节省部件尺寸测量的人工和劳力。
2. 挤出件尺寸最大化的满足公差范围以节省原料(减少超大型产品)
.
离 线 型 测 厚 仪
3. 减少废料以及生产线的重复工作。
在挤出线的末端对部件进行检查还可以有效防止成品废料以及确保成品的均匀性。
仅仅使用离线设备带来的问题:
即便模具再精确,在实际挤出过程中,胎面的尺寸也仍然会产生波动,其主要由以下原因造成的:
1. 加热变化引起的流速变化。
2. 模具局部堵塞造成挤出不对称。
3. 不同批次原料膨胀率
4. 混合不均匀影响流率和硫化率
5. 传送马达的同步性可能引起挤出件自身拉力变化
6. 硫化引起的收缩
7. 原料化学反应造成的密度不均
8. 喂料中断造成模压改变,从而改变流率
这些原因最终可能造成尺寸变化如下:
∙横向变化–即胎面左右不对称或者完全不符合标准形状。
.
∙纵向变化–沿着生产线方向上的尺寸变化
在这种情况下,许多轮胎产商就提出需要进行在线测量,因为进行在线测量能够及时发现胎面的各个尺寸变化,并且对生产线快速作出相应调整。
这样,既可以俭省挤出的原料浪费,也能从在一定程度上提高成品均匀性。
在线型测厚仪(on-line profilometer)
从产商们对在线激光测量的需求出发, Bytewise 开发出独特的
在线型截面轮廓仪(在线测厚仪)。
在线测厚仪(OLP)能向胎面表面投射出“面形激光”(sheet-
of-light),即使胎面是移动的,仪器也能捕获到完整的截面信息并与
系统中的标准(理想)截面进行比较。
比较中,仪器能够根据胎面个
部位的公差要求以及是否超标作出相应反馈。
同时,软件也能实时显
示测量数据结果,包括胎面总宽,肩宽,中心位置以及各个关键点的
厚度等。
在线型测厚仪
厚度量程
宽度量程
“面形激光”传感器
由于采用的是“面形激光”(sheet-of-light ),系统的激光传感器就无需从一边到另一边做来回扫描的动作,设备本身也并无移动部。
这样避免了扫描得到的是“Z”型截面,也保证了系统的机械稳定性。
因此,这种同步、实时的测量具有更高的精确度。
系统的测量频率也能够保证每条胎面上有10-20次的完整截面扫描。
在线测厚仪软件实例胎侧扫描
在线测量系统的软件实时测量可以让现场人员对不良的挤出情况做及时的反馈。
而使用离线型的测量设备可能需要30分钟进行一次检测,然后才能作出反馈和调整,相比之下,在线设备能够更加快速直观的反映挤出问题,也能够节省更多的原料浪费。
有些产商会认为生产线上自带的称重装置足以用来监视挤出的质量,实际上,即使重量相等,也不能保证其挤出的截面形状符合要求。
截面的几何形状可能受到口型,拉力,不同批次原料性能等等其他原因的影响,而这些因素往往不会直接影响挤出的重量。
但是如果在线测厚仪和称重装置联合使用,效果就很好。
操作人员通过对生产线的适当调整,让挤出件的形状在合格范围内,而尽量消耗更轻(少)的原料,这样也就可以节省部分原料。
另外,在线设备的操作软件还集成了横截面面积计算功能,结合称重装置还可以对挤出的原料进行孔性分析。
正如前面谈到的,即使利用离线型设备来辅助制作出了最精准的模具,也会在使用中磨损。
硅复合材料比其他混炼胶更加容易把模具磨坏。
因此,实时的测量方法可以用来诊断该类情况。
通过利用软件中的历史测量趋势及图形记录,技术人员便可以预测模具可以正常使用多久。
更换磨坏的模具要迅速并且及时,这样可以尽量减少停机时间和废料的产生。
图片为卡车胎胎面的测量实例,软件正在测量总宽以及几个局部厚度。
可以清楚的看到,右边的厚度比左边
的小 0.32mm。
另外,在线测厚仪(OLP)能够生成生产线工作报告,比如历史测量趋势及图形记录和统计数据,以及Cp 和 Cpk的计算,。
这些数据对工厂的质量部门来说具有相当重要的意义。
软件产生的数据也能输出保存到电子表格中,便于将来的进一步研究使用。
生产趋势图可用于诊断测量过程中由螺杆或拉紧引起的周期性变化情况
趋势图:展示的是由于拉紧控制不良产生的周期性变化
一般地,技术人员可以选择在挤出线的开头上安装在线测厚仪,这样可以更加减少废料,因为在这个位置对原料进行检测,能够尽早发现挤出的不对称问题,通过及时的调整来阻止进一步的浪费。
但是,开头的原料比较热,在测量尺寸上与挤出线末端经过冷却后的胎面会有所差异,因此,这就要求技术人员对于原料在开头端和末尾端的大致变化情况有所了解,尤其是了解整个过程的原料收缩率。
这时,离线型测量设备可以用来检测冷却后的胶料,而在线型的设备则可以对生产情况进行实时的监测。
通过这些介绍,我们可以发现在线型测厚仪和离线型测厚仪可以在使用上可以很好的起到互补作用。
成本节约
以下的内容将介绍在线型和离线型测厚仪的联合使用能够带来的成本节约。
减少口型板(模具)试验次数
利用离线型设备能够准确的检测口型的尺寸,从而能够有效减少口型板在投入使用前进行挤出试验的次数。
另外,利用离线型测厚仪也能够快速准确的检查出原料挤出后的膨胀情况:
通过减少口型试验次数来节约成本的典型事例:
每天口型试验次数—10次
每次口型制作花费-- $100
口型试验的缩减—20%
每天可以节省--$200
每年即可节省--$70,000
减少原料过量挤出
高精度的BYTEWISE测厚设备能够帮助员工把口型(模具)控制在尽可能紧凑的合格尺寸中,这样可以降低同样数量的成品在原料上的用量。
原料成本节约的典型事例:
每天生产的轮胎—10,000条
每条胎面平均成本--$8
可节省过量挤出比率—0.5%
每天可节省金额——$400
每年节省的总金额——$140,000
减少废料
利用在线型测厚仪对胎面挤出进行不间断的实时监测,能够即时反馈胎面挤出的不合格形状,这样就可以尽量避免由于不合格的胎面挤出造成的废料: 通过减少废料来节约成本的典型事例:
每天生产的轮胎——10.000条
每条胎面平均成本——$8
废品率(可节省的部分)——0.5%
每天可节省的金额——$200
每年可节省总金额——$70,000
总结
BYTEWISE的离线型测厚仪使用高精度的激光传感器,能在(口型)模具设计以及产品检测方面起到积极有效的作用。
在线测厚仪能够将实际测量与理想截面进行直观的图形比较,其不间断的实时测量使得用户能够对挤出的情况做及时反馈,同时,提醒用户及时作出反应来保证挤出合格的产品。
以下表格是在线和离线测厚仪的简单比较:。