Бесконтактные измерители скорости

Лазерные измерители скорости позволяют бесконтактно определять скорость перемещения поверхности и длину материала с высокой точностью. Лазерные измерители работают на стальных рулонах, полосе, штрипсе, трубах, кабелях, волокне, бумаге, фольге, древесине, композитных материалах, и практически на любых материалах и поверхностях, включая горячую сталь.

Примеры применения: измерение длины труб, измерение длины слябов, измерение фактической длины рулонов стали, контроль длины кабеля, проволоки и т.п.

Внутри сенсоров установлена брэгговская ячейка, разделяющая свет диодного лазера на два луча сдвинутых по частоте на 40 МГц.

Сенсорная головка имеет частотно-стабилизированный диодный лазер, высокочувствительный APD-детектор (лавинный фотодиод), и оптический преобразователь частоты (брэгговскую ячейку). Два луча пересекаются под углом j на движущейся поверхности и формируют интерференционную картину в виде чередующихся ярких и темных полос с одинаковым интервалом. Свет, рассеивающийся на поверхности движущегося через интерференционную картину объекта, претерпевает модуляцию по яркости с частотой, пропорциональной скорости объекта. Часть рассеянного света собирается линзой и, с помощью оптического детектора, преобразуется в электрический сигнал. Частотный сдвиг (в данном случае 40МГц) играет особую роль, поскольку он является несущей частотной модуляцией рассеянного света.

Несущая частота 40 МГц позволяет определять направление движение и «нулевую скорость» (т.е. контроллер определяет что поверхность объекта остановилась, когда получает сигнал с частотой, равной 40 МГц). Поскольку интервал полос в интерференционной картине зависит только от угла пересечения лучей и длины волны диодного лазера, точность измерения не зависит от каких-либо внешних воздействий. Калиброванный интервал полос сохраняется постоянным, даже если поверхность объекта перемещается ближе или дальше от сенсора (в пределах оптической глубины резкости).

При нулевой скорости пик частотного спектра соответствует 40 МГц. Этот частотный сдвиг позволяет измерять скорости, близкие к нулю и отрицательные скорости. Частоты менее 40 МГц соответствуют отрицательным значениям скорости, а частоты более 40 МГц соответствуют положительным значениям скорости. Максимально допустимое значение доплеровского сдвига по частоте составляет ±4.8 МГц.

После точного определения частоты, контроллер рассчитывет значение скорости. Интегрирование скорости дает значение длины. Обозначения (скорости и длины) отображаются на передней панели прибора и доступны в виде выходных сигналов для мониторинга данных и управления.

Для того, чтобы обеспечить требуемую точность изготовления изделия, реализуют технологию автоматического регулирования толщины полосы проката. При этом есть возможность изменять усилие, требуемое для достижения требуемой толщины листа. До этого устанавливали датчики толщины и скорости проката как отдельные устройства. Причем измерение толщины производили в основном рентгеновскими установками.