ZLDS114激光检测仪的测量精度传感器如何保证在高温环境下测量的精度?


2023-08-04 10:08
来源:
英国真尚有发布于:广东省
ZLDS114|ZLDS115 高温激光位移传感器是专为监测高温物体而设计的强大工具。其显著特点包括抗干扰能力强,即使在强光环境下也能进行理想的测量。此外,该传感器还具有实时编程功能,使其用途更广,精度更高。它所采用的先进激光传感器技术适用于石油、化工和冶金等多个行业。
ZLDS114|ZLDS115 传感器的主要功能之一是同步厚度测量功能。这样就不需要额外的控制器或校准设备。只需将两个高温传感器成对安装,即可形成厚度测量仪。这种设置便于自动识别主从,并实现实时在线厚度测量。
为确保传感器在高温环境下发挥最佳功能,传感器配备了水冷保护外壳。ZLDS114 和 ZLDS115 高温激光位移传感器安装在五个水箱中,进一步增强了其耐用性和性能。这种设计可确保有效冷却和保护,使传感器能够在高温目标(如高温钢板)附近工作。这些特点使 ZLDS114|ZLDS115 传感器成为任何高温测量场合的宝贵资产。
基本原理是激光三角反射法:
半导体激光器①被镜片②聚焦到被测物体⑥。反射光被镜片③收集,投射到CMOS 或 CCD阵列④上;信号处理器⑤通过三角函数计算阵列④上的光点位置得到距物体的距离。
测量技术的主要应用集中在高温体上,包括测量高温钢板的厚度、宽度、长度、高度、直径、轮廓和水平度等各种参数。这些应用遍及各行各业。例如,在金属行业,需要精确测量锌锭的尺寸,以确保最终产品的质量和效率。
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关于环境因素影响激光干涉仪测量精度的环境因素主要指:1、 当前测量环境下的空气温度、湿度、大气压力,影响在空气中传播的激光波长。2、 被测工件温度,影响被测对象的热膨胀量。本文不做分析,将在下篇细述。关于激光干涉仪激光干涉仪有单频激光干涉仪和双频激光干涉仪,二者都是采用外差干涉原理,而区别在于计算公式,如下所示:单频激光干涉仪,线性测量的计算公式:L=Nλ/2,其中L为位移,N为干涉条纹数目,λ为激光波长。双频激光干涉仪,线性测量的计算公式:其中L为位移,t为时间,△f为由于运动而引起的频移,λ为激光波长。激光波长影响分析结合激光干涉仪两个线性测量的公式同时进行分析:1、 单频激光干涉仪,若移动半个激光波长,光电探测器将采集到明暗变化1次,干涉条纹数目则N+1,该项几乎不会引入误差。而双频激光干涉仪,△f在时间上积分的结果相当于N,同样也几乎不会引入误差。2、 两个公式都含有激光波长λ,而λ的精度直接取决于波长的稳定度,通常要高于线性测量精度指标一个量级,即≤0.05ppm。所以在标准空气参数的环境条件下,理论上L的线性测量精度也应该为0.05ppm,然而通过Edlen公式可以获知激光波长λ会受到环境因素的影响,参见表1,所以实际应用中L的线性测量精度标为0.5ppm不无道理。表1.激光波长稳定度和环境因素对波长的影响综上,对环境因素进行综合考量,最坏的情况下将会给线性测量精度引入0.48ppm的误差。所以,暂且可以得出下面的结论:1、 激光干涉仪线性测量精度主要取决于激光波长稳定度和环境因素;2、 单频激光干涉仪和双频激光干涉仪在线性测量精度上并无本质区别;3、 若不考虑被测对象因素的影响,激光干涉仪在线性测量过程中,误差主要来源是由环境因素导致的。EC20环境补偿单元中图仪器SJ6000激光干涉仪配备的EC20环境补偿单元,由环境补偿主机(内置湿度传感器和气压传感器)、空气温度传感器和3个材料温度传感器组成,可实现对空气温度、湿度、大气压力和材料温度的实时高精度检测。EC20环境补偿单元EC20环境补偿单元在出厂前,会依照相关计量标准对各环境参量进行精确校准,通常情况下建议24个月校准一次。在使用EC20环境补偿单元过程中,在不影响测量光路和被测物体运动的前提下,建议将环境补偿主机和空气温度探头就近于测量光路中间处放置。至于材料温度探头该如何布置或应用,则需分不同的测量场合与不同的被测对象,小编将会作为激光干涉仪的测量关键点进行细述,欲知详情,且听下回分解 。}

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