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利用双路光电测径仪测量椭圆度

利用双路光电测径仪测量椭圆度

【摘要】:
常见的测量椭圆度的方法是直径和半径法,用测量最大直径减去最小直径便是椭圆度。

常见的测量椭圆度的方法是直径和半径法,用测量最大直径减去最小直径便是椭圆度。

蓝鹏测径仪是集光学、机械、电子电路、通讯和计算机软件技术为一身高科技测量仪器,仪器由测径仪本体、安装支架、外接显示屏组成(如图1、2所示)

                                            

 

1:主机                               2:外接显示屏

可对被测物两个方向的外径尺寸进行实时控制,测径仪本体内置4组相互垂直布置的光电测头,可以测量被测物两个方向上的直径尺寸。具有显示、计算、及报警等功能,具有声光报警功能,当测量数据超差时自动报警。

 

蓝鹏测径仪采用的是CCD成像法测量,CCD成像法是指将被测物放置在物方远心光路系统中进行成像,并利用成像位置的CCD芯片接收成像信息进行尺寸测量的方法。该测量方法的优点主要有两个:一是成像边界清晰,光电信号可以精确到CCD芯片上的1个像元,测量精度较高;二是被测物在物方远心光路(即平行光视场)中沿测头的轴向或径向移动时,成像的大小都没有变化,有利于高精度测量。

本方案测径仪所测棒材直径较大,如果用大直径的单镜筒测头测量造价非常高昂,而且也会降低测径仪的测量精度,因此本方案测径仪采用的是双镜筒测头测量。双镜筒测头是指由2套发射镜头和2套接收镜头组成的光电测量系统。双镜筒测头的结构及测量原理如图3所示:

3 双镜筒测头测量原理图

图中2套发射镜头分别发射出平行光射向2套接收镜头,通过接收镜头内的透镜使平行光束在光电转换元件CCD芯片上成像。当2束平行光内放入被测物时,在光电转换元件的像上就会出现阴影,设其宽度分别为L1L2。经过对光电转换元件发出的电信号的处理和计算可以得出L1L2所对应的尺寸A1A2A1A2再加上两个镜头之间的净间距B即可得出被测物的尺寸D

在实际应用中,测头的光学系统需要经过严格的计算和设计,以达到最佳的物像比例使成像边界清晰并最大限度的消除成像误差。在此基础上每组测头安装到位后再用专用的“测头尺度标定仪”进行尺度标定和非线性度误差修正即可达到高精度测量。

1.3.2测头的布置形式

LPXJ130.2型测径仪共有4组测头90°角垂直布置。单组测头的测量范围为40mm,2组测头组合后的测量范围为50-130mm。如下图所示

蓝鹏光电测量仪器不仅应用在直线度的检测,还广泛应用为其他工业生产测量行业中,该系统相关产品心能稳定,测量准确,控制可靠,不存在任何旋转部件,相对于激光系统来说,光电系统大大提高了使用寿命,是传统激光系统的进阶产品。