一種激光在線測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及測量設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種激光在線測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電纜、紡織、管材等行業(yè)中，計米準確非常重要，因為在這些行業(yè)中，產(chǎn)品一般按照長度交貨，計米不準確，在生產(chǎn)中會造成浪費，在交貨中也會造成直接經(jīng)濟損失。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的測量裝置，一般包括以下幾種:
[0004]單輪計米器，在測量中最易打滑，精度為1% -2% ;
[0005]雙輪計米器，較易打滑，精度小于1 % ;
[0006]三輪計米器，較少打滑，但物體(如電纜)的外徑變化會影響精度，精度小于1 % ;
[0007]履帶式計米器，不易打滑，精度小于0.5 %，但是依然會出現(xiàn)磨損等現(xiàn)象，并且精度無法達到更高水平。
[0008]上述幾種計米器均為接觸式計米器，接觸式計米器在測量物體長度的過程中容易出現(xiàn)打滑、磨損等現(xiàn)象，導(dǎo)致測量結(jié)果有誤差，同時，現(xiàn)有技術(shù)中的計米器在使用一段時間后需要停工校準和更新部件，導(dǎo)致維修成本提高。
[0009]另外，在計米器磨損后，還可能會導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)劃痕，使得產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，造成經(jīng)濟損失。
[0010]因此，如何準確測量物體的長度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型的目的是提供一種激光在線測量裝置，該激光在線測量裝置能夠準確的測量物體的長度，計米精度有效的提高。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0013]—種激光在線測量裝置，用于測量物體的長度，包括:
[0014]用于發(fā)射激光的激光源，所述激光為兩束，兩束所述激光之間具有夾角并且交點位于所述物體上，所述夾角的中線與所述物體的移動方向垂直；
[0015]用于接受反射光源的光接收器，所述光接收器設(shè)置在所述夾角的中線上；
[0016]用于將光信號轉(zhuǎn)化為速度和距離信號的數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器與所述光接收器連接。
[0017]優(yōu)選的，所述激光源的個數(shù)為兩個，每個所述激光源發(fā)射一束所述激光。
[0018]優(yōu)選的，兩個所述激光源相對于所述光接收器左右對稱設(shè)置。
[0019]優(yōu)選的，兩束所述激光的設(shè)定夾角介于5°至15°之間。
[0020]優(yōu)選的，還包括速度長度顯示器，所述速度長度顯示器與所述數(shù)字信號處理器連接。
[0021]本實用新型所提供的激光在線測量裝置，包括用于發(fā)射激光的激光源，所述激光為兩束，兩束所述激光之間具有夾角并且交點位于所述物體上，所述夾角的中線與所述物體的移動方向垂直；用于接受反射光源的光接收器，所述光接收器設(shè)置在所述夾角的中線上；用于將光信號轉(zhuǎn)化為速度和距離信號的數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器與所述光接收器連接。該激光在線測量裝置為非接觸式測量裝置，無需與物體直接接觸，可以避免打滑、劃痕和磨損等現(xiàn)象，同時，利用所述光接收器，接收干涉條紋，并通過所述數(shù)字信號處理器進行處理，可以準確的計算物體的移動速度，進而計算出物體的長度，測量精度有效提高。該測量裝置適用于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中，同時可以永久性校準，避免了停機校準帶來的經(jīng)濟損失，同時，該測量裝置利用激光干涉條紋，可以對物體自動向前計數(shù)或倒計數(shù)。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本實用新型所提供的激光在線測量裝置一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為干涉條紋示意圖；
[0025]其中:速度長度顯示器-1、數(shù)字信號處理器_2、光接收器-3、激光源-4、物體-5。
【具體實施方式】
[0026]本實用新型的核心是提供一種激光在線測量裝置，該激光在線測量裝置能夠有效的避免接觸式計米器的誤差，顯著的提高測量精度。
[0027]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0028]請參考圖1，圖1為本實用新型所提供的激光在線測量裝置一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]在該實施方式中，激光在線測量裝置包括用于發(fā)射激光的激光源4、用于接受反射光源的光接收器3以及用于將光信號轉(zhuǎn)化為速度和距離信號的數(shù)字信號處理器2。
[0030]激光源4發(fā)射的激光共有兩束，兩束激光之間具有夾角并且交點位于物體5上，兩束激光的交匯處與物體5重合，并且發(fā)生多普勒干涉，另外，夾角的中線與物體5的移動方向垂直，以保證多普勒干涉條紋能夠沿夾角的中線方向發(fā)生反射。
[0031]光接收器3設(shè)置在夾角的中線上，與激光源4位于物體5的同一側(cè)，能夠接收反射的多普勒干涉條紋，并對多普勒干涉條紋的條紋數(shù)量以及條紋間隔進行統(tǒng)計，并將統(tǒng)計結(jié)果發(fā)送給與光接收器3連接的數(shù)字信號處理器2。
[0032]數(shù)字信號處理器2通過可編程陣列處理、快速傅里葉變換計算、自動校準和自動相關(guān)插補技術(shù)處理等方法，計算出物體5移動的速度和長度。
[0033]該測量裝置所采用的原理如下:
[0034]干涉條紋間距為激光波長和激光夾角A的函數(shù)；
[0035]多普勒頻率與速度成正比，與干涉條紋的間距d成反比；
[0036]長度為速度的積分，即長度為速度與時間的乘積。
[0037]對于某一固定的物質(zhì)，干涉條紋(如圖2所示)的數(shù)量隨著自身的移動而發(fā)生變化，因此可以通過統(tǒng)計干涉條紋的數(shù)量換算成為物體5移動的速度，進而計算出物體5的移動距離，既為此段物體5的長度，該測量裝置的精度小于0.05%，足以滿足使用要求。
[0038]具體的，激光源4的個數(shù)可以為兩個，每個激光源4發(fā)射一束激光，同時，為了方便激光源4的放置，兩個激光源4可以相對于光接收器3左右對稱設(shè)置，這里需要說明的是，“左右”是指與物體5的移動方向相同的方向。當然，兩個激光源4的位置并不局限于上述給出的位置，能夠保證兩束激光相交在物體5的位置并且反射的干涉條紋能夠被光接收器3接收即可。
[0039]另外，兩束激光的設(shè)定夾角A可以為5°至15°之間的某一值，在該裝置加工完成后兩束激光之間的夾角便為定值。兩束激光之間的夾角A是用于計算相干條紋的間距，夾角的大小取決于激光源4的安裝位置以及物體5所處的位置，為了避免兩束激光的相互干擾，夾角不宜過小。當然，為了方便計算，兩束激光的設(shè)定夾角A取整數(shù)為宜。
[0040]該測量裝置還包括速度長度顯示器1，速度長度顯示器1與數(shù)字信號處理器2連接，數(shù)字信號處理器2將光信號轉(zhuǎn)化為速度和長度信號后，將計算結(jié)果發(fā)送給速度長度顯示器1，方便工作人員讀數(shù)。
[0041]在使用該測量裝置時，優(yōu)選的，激光源4的位置固定，直接將物體5放置在兩束激光的匯合處，并且保證物體5的移動方向垂直于兩束激光夾角的中線。當然也可以調(diào)節(jié)測量裝置與物體5的垂直距離，達到兩束激光的匯合處正好落在被測物體5上。因此，該裝置使用方便，操作簡單，可以適用于惡劣的環(huán)境中。
[0042]該激光在線測量裝置為非接觸式測量裝置，無需與物體5之間直接接觸，可以避免打滑、劃痕和磨損等現(xiàn)象，同時，利用光接收器3，接收干涉條紋，并通過數(shù)字信號處理器2進行處理，可以準確的計算物體5的移動速度，進而計算出物體5的長度，測量精度有效提尚ο
[0043]該測量裝置適用于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中，同時可以永久性校準，避免了停機校準帶來的經(jīng)濟損失。
[0044]另外，由于物體5移動時會帶來干涉條紋的變化，物體5向前移動時干涉條紋的變化與物體5向后移動時干涉條紋的變化不同，該測量裝置自動識別物體5的移動方向，并正向計數(shù)或倒向計數(shù)，有效的拓寬了該裝置的適用范圍。
[0045]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0046]以上對本實用新型所提供的激光在線測量裝置進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種激光在線測量裝置，用于測量物體(5)的長度，其特征在于: 用于發(fā)射激光的激光源(4)，所述激光為兩束，兩束所述激光之間具有夾角并且交點位于所述物體(5)上，所述夾角的中線與所述物體(5)的移動方向垂直； 用于接受反射光源的光接收器(3)，所述光接收器(3)設(shè)置在所述夾角的中線上； 用于將光信號轉(zhuǎn)化為速度和距離信號的數(shù)字信號處理器(2)，所述數(shù)字信號處理器(2)與所述光接收器(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光在線測量裝置，其特征在于，所述激光源(4)的個數(shù)為兩個，每個所述激光源(4)發(fā)射一束所述激光。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光在線測量裝置，其特征在于，兩個所述激光源(4)相對于所述光接收器(3)左右對稱設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光在線測量裝置，其特征在于，兩束所述激光的設(shè)定夾角介于5°至15°之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的激光在線測量裝置，其特征在于，還包括速度長度顯示器(1)，所述速度長度顯示器(1)與所述數(shù)字信號處理器(2)連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光在線測量裝置，包括用于發(fā)射激光的激光源，激光為兩束，兩束激光之間具有夾角并且交點位于物體上，夾角的中線與物體的移動方向垂直；用于接受反射光源的光接收器，光接收器設(shè)置在夾角的中線上；用于將光信號轉(zhuǎn)化為速度和距離信號的數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器與光接收器連接。本實用新型所提供的激光在線測量裝置為非接觸式測量裝置，無需與物體直接接觸，可以避免打滑、劃痕和磨損等現(xiàn)象，同時，可以準確的計算物體的移動速度，進而計算出物體的長度，測量精度有效提高；該測量裝置適用于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中，同時可以永久性校準，避免了停機校準帶來的經(jīng)濟損失。
【IPC分類】G01B11/04
【公開號】CN204988196
【申請?zhí)枴緾N201520788006
【發(fā)明人】徐信, 王向超, 齊文斌, 曾憲福, 李樹波
【申請人】白城福佳科技有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月12日