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光电在线测径仪基础知识——光学镜头部分

作者:蓝鹏测控发布时间:2021-11-24阅读次数:

 

在线测径仪是生产线用于检测外径的仪器,也是现在广受圆形轧材生产厂喜欢的仪器,已被大批公司引入。电线电缆厂、橡胶厂、塑料厂、机械加工厂、钢厂等各种厂家均已使用。

在线测径仪多采用光电检测原理,为非接触式测量,不损伤轧材表面,减小误差,同时还能适用于热轧、熔融等多种状态下的轧材检测,使用行业广。
光电在线测径仪测量原理

测径仪采用物方远心光路系统和CCD成像法进行非接触尺寸检测。其核心部件为远心光电测头,简称“光电测头”。每组测头由发射镜头和接收镜头组成。发射镜头内点光源发出的光穿过发射透镜后形成平行光视场。视场内的平行光再由接收透镜聚焦,在CCD芯片上成像。当被测物通过视场时,被测物遮挡的部位在CCD芯片上显示为无光的阴影。通过CCD芯片光电转换和相应电路系统的数字化处理,即可通过阴影的宽度计算出被测物的直径。

平行光
在平面上两条直线、空间的两个平面以及空间的一条直线与一平面之间没有任何公共点时,称它们平行。
平行光又称为方向光(Directional Light),是一组没有衰减的平行的光线,类似太阳光的效果。
平行光照射后,其形成的阴影与其真实的尺寸相同,因此,在线测径仪就是利用这一特性检测被测物照射后形成的阴影尺寸。
远心光路
物方远心光路的原理是系统的孔径光阑(相机里面的光圈)被它前面的透镜成像在无穷远(这是因为孔径光阑位于物镜的像方焦点),因而主光线平行于光轴,造成的结果是物体前后移动时,在像面上像点只会模糊而位置重心不变。远心光路在利用成像原理的精密测量系统中最为常用。衡量远心光路的指标是远心度(telecentricity)。
光电测径仪就是基于物方远心光路系统和CCD成像法进行非接触尺寸检测的。并且光电测径仪的物方远心平行光为自主设计调校,提高了检测系统中被检测物体边缘轮廓对比度,消除边界效应,加了远心镜头的自然景深,提升了其原有的远心度,平行半角小于0.1º,在有效面积内光的均匀性大于90%,可实现高精度的检测。
平行光视场
物方远心光路系统所形成的光幕,只要被测物处理平行光视场内,就可完成高精度的检测,但要考虑到实际应用情况,平行光视场即测量范围要比轧材本身范围大,以免被测物在视场范围外,并且使被测物通过时尽量处于中心区域附近,减少跑出视场的可能,另外作为在线测径仪,轧材生产不可避免的会出现抖动,这也是测量范围要比轧材本身尺寸大的原因之一。
其他光的影响
在线测径仪采用固定波长的绿光,并且安装有绿光镜片,除该波长的光通过外,其他的光均布影响检测,而现实中这种影响可忽略不计,即使现场有大量绿光干扰,也可提前将光源替换为其他波长的光源,如蓝光、红光等。
光电在线测径仪的光学镜头部分就先简单的介绍到这里了,有更多的关于在线测径仪的问题,欢迎讨论。

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