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多普勒激光测量仪原理简析及应用

--多普勒激光测量仪原理简析及应用

供稿:dodo_46 2008/11/12 19:18:00

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  • 关键词: 多普勒激光
  • 摘要:保证入炉钢坯的长度,避免轧制出现短尺,在钢坯运输辊道上增加钢坯速度、长度测量系统。多普勒激光测量仪采用多普勒激光外差技术对钢坯进行非接触式测量。该系统安装简单,检测精度高,有适合于工业环境的多种数据接口。本文从实际应用的角度出发,详细说明了LSV系列多普勒激光测量仪用于测速和长度测量的应用,着重介绍了多普勒光谱的工作原理,人机交互系统的组成和显示构架及测试过程中常见问题及解决方法,以及如何在现场选择合适的安装位置。

[摘要]为保证入炉钢坯的长度,避免轧制出现短尺,在钢坯运输辊道上增加钢坯速度、长度测量系统。多普勒激光测量仪采用多普勒激光外差技术对钢坯进行非接触式测量。该系统安装简单,检测精度高,有适合于工业环境的多种数据接口。本文从实际应用的角度出发,详细说明了LSV系列多普勒激光测量仪用于测速和长度测量的应用,着重介绍了多普勒光谱的工作原理,人机交互系统的组成和显示构架及测试过程中常见问题及解决方法,以及如何在现场选择合适的安装位置。

[关键词] 多普勒激光   传感器   条纹间隔  偏移量 外差法

一、简述

LSV系列多普勒激光测量仪是德国POLYTEC公司的产品,在济钢中厚板厂得到较好的应用。该激光测量仪根据多普勒光谱的测量原理,具有测量精度高,维护简单的特点。根据现场的实际情况,安装在辊道的侧面,对在线钢坯进行速度和长度检测,避免短尺钢坯造成的改判率,提高了企业的效益。它属非接触测量,具动态响应快、空间分辨率高、测量范围大等优点,在测量领域有广阔的应用前景[1]

二、系统组成

  1、硬件组成

 多普勒激光测速和测长系统主要由以下部件组成:光学传感器组件一套,LSV系统控制器一套,传感器探头及移动架一套,数据传输线一根,上位机一台,电气控制柜一台,水冷及空气吹扫组件一套。

2、软件架构

21软件构成

本系统的上位机操作系统为WINDOWS 2000编程软件Visual C++.NETC++语言的编程环境(IDE Integrated Development Environment),具有相同的基本数据库类型和用户定义类型以及类和接口,实现了不同语言的交互,大大简化应用程序开发,提高编程效率;数据库的设计采用SQL Server 2000,具有丰富的图形化管理工具,动态自动管理和优化功能,丰富的编程接口工具,具有很好的伸缩性,可靠性,管理方式简单。

2.2 人机交互界面HMI

启动PC机,进入WINDOWS 2000界面,在HMI的桌面是有两个快捷键,LSV6200用于设置激光测量仪的内置参数,监控测量数据的状态图;LSVSETUP用于运行HMI测量长度显示及报警信息画面,同时具有数据信息存储功能。

(1)           主画面:显示测量长度及钢坯模拟图示。右上角的报警信息:绿色为正常,红色为报警,说明此时激光探头的温度过高或激光器本身出现了问题(电压波动或电磁干扰等)。报警时激光器不再进行测量工作。

(2)           参数配置:可以输入钢板信息如班别,钢种,标准长度,批号等。

(3)       历史浏览:可查看历史数据。

三、测量原理分析[2]

    多普勒激光测量仪是采用非接触传感器测量钢坯速度和长度的仪器,向板坯表面发射两束相交的激光,产生光干涉现象,形成多普勒效应。干涉条纹的移动速度与物体通过两束激光的交点的速度成正比, 大多数使用的装置并不含参考光,而是将两束等强度的光聚焦并相交在测量点处[3]

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