核心工作原理:激光三角测距与双传感器对射
激光测厚仪的核心技术基于激光三角测距原理与双传感器对射测量法。其工作流程如下:
激光发射与光斑形成
激光器发射一束高精度激光,照射至被测物体表面,形成直径仅微米级的光斑。该光斑作为测量基准点,确保局部测量的准确性。
光斑位置捕捉与信号转换
成像物镜将光斑反射光聚焦至光电位敏接收器(如CCD或PSD传感器)的光敏面上。当物体表面位置变化时,光斑在光敏面上的成像位置随之偏移,产生与位移成比例的电信号。
双传感器协同计算厚度
系统采用上下对射式布局,两个激光位移传感器分别测量物体上表面与下表面的位置。通过计算两传感器间距与表面位移的差值,直接得出物体厚度。
产品细节解析:从结构到功能的精密设计
光学系统设计
激光器:采用半导体激光器,波长稳定(如660nm红光),确保光斑清晰且抗干扰能力强。
成像物镜:高精度光学镜头,将反射光斑聚焦至传感器敏感面,实现微米级位移捕捉。
光敏接收器:高分辨率CCD或PSD传感器,可检测光斑亚像素级偏移,提升测量灵敏度。
信号处理与显示系统
信号处理器:实时分析电信号,通过算法滤除噪声并计算位移数据,最终输出厚度值。
显示界面:配备液晶显示屏或工业计算机,支持实时厚度曲线绘制、历史数据存储及多参数(如公差范围、班次信息)显示。
机械结构与防护
C型架设计:高强度金属框架,确保传感器间距稳定,同时集成高温防护模块(如隔热罩、冷却系统),适应高温工况(如热轧钢板生产)。
非接触测量:激光束与物体无物理接触,避免磨损导致的精度衰减,同时适用于柔软或易变形材料(如薄膜、橡胶片)。
环境适应性优化
抗干扰能力:采用光学滤波技术,屏蔽环境光干扰;封闭式光路设计,防止粉尘、水汽侵入。
动态补偿算法:针对高速移动物体(如生产线上的板材),通过实时采样与动态校准,确保测量精度不受速度影响。
应用场景:从工业制造到精密检测的广泛覆盖
激光测厚仪凭借其非接触、高精度、实时性的优势,已成为多行业质量控制的核心设备:
金属加工:钢板、铝板等板材的轧制过程在线厚度监测,确保产品符合标准。
新能源领域:锂电池极片涂布与辊压工序的厚度控制,直接影响电池能量密度与安全性。
轻工制造:木板、塑料板、纸张等材料的厚度检测,优化生产工艺与成品率。
特殊材料:透明薄膜、复合材料等传统接触式测量难以应用的场景,实现无损检测。
技术优势总结
精度与稳定性:微米级测量精度,长期使用无磨损衰减。
实时性与自动化:支持高速采样(每秒数千次),与生产线联动实现闭环控制。
安全性与环保性:无辐射污染,操作人员无需特殊防护。
多功能集成:厚度测量外,可扩展宽度、轮廓、振动等参数检测,满足多元化需求。
激光测厚仪通过光学与电子技术的深度融合,重新定义了厚度测量的标准,为工业4.0时代的精密制造提供了关键技术支撑。