光纤线径在线检测与误差分析.pdf

《光纤线径在线检测与误差分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、仪器仪表与检测技术自动化技术与应用》20l1年第30卷第7期lnstrumentationandMeasurment光纤线径在线检测与误差分析张永枫1，郭丹伟2(1．深圳职业技术学院工业中心，广东深圳518058；2．长春理工大学光电信息学院，吉林长春l30000)摘要：光纤线径检测是基于激光扫描直径信息变换原理，将直径数据信息变换为数字量。因此它属于数字式传感器。由于它具有独特的优点，倍受人们重视，并得到广泛应用。本文主要讲述激光扫描直径信息变换原理，数字式激光直径检测仪的结构组成、工作原理和误差分析，最后给出实验结论。关键词：光纤线径；在线检测；激光

2、扫描；信息变换中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1003-7241(2010)09-0057—04On—lineDetectionOfFiberDiameterandErrorAnalysisZHANGYong-feng．GUODan-wei(1．IndustrialcenterofShenzhenPolytechnicCollege，Shenzhen518058China；2．CollegeofOpticalandElectronicalInformationChangchunUniversityofScienceandTechnology

3、,Changchun130000China)Abstract：Fiberdiameterdetectionisbasedontheprincipleoflaserscanningdiameterofinformationtransformation，thediameteroftheinformationistransformedintodigitaldata．Soitisdigitalsensor．Becauseofitsuniqueadvantages，people’Svalue，andarewidelyused．Thispaperdescribest

4、heprincipleoflaserscanningdiameterofinformationconversion，digitallaserdetectordiameterofthestructure，workingprincipleanderroranalysis．Experimentalresultsaregiven．Keywords：fiberdiameter；linedetection；1aserscanning；informationtransformation1引言(1)非接触式检测；在现代光纤拉丝机生产线上，要实时监控光纤丝的(2)检测速度

5、快；线径，保证生产的光纤线径达到要求的指标。光纤拉丝(3)有较高的分辨率和精确度；机生产线上的测控系统如图1所示。该测控系统由光(4)便于数据处理和传输。根据上述要求采用模一纤线径检测仪、计算机和伺服控制器三部分组成⋯。光数式激光扫描直径检测是较为理想的方案。纤线径检测仪实时检测光纤线径，并将检测数据输入计算机。计算机将输入值与预先给定值进行比较，将线径偏差值输至伺服控制器，由伺服控制器控制拉丝速度，使拉出的光纤线径达到给定值，光纤在线测控系统如图1所示。可见，光纤线径检测仪在整个测控系统中起到十分关键的作用，将直接影响光纤线径的准确度。实现在线光纤线径

6、检测，应满足如下条件：图1光纤在线测控系统收稿日期：2011—04—11自动化技术与应用2011年第30卷第7期仪器仪表与检测技术lnstrumentationandMeasurment2光纤线径检测仪周期为尺寸进行测量，在信号脉冲作用下，电子门打光纤线径检测是基于激光扫描直径信息变换原理，开，时标脉冲通过并由计数器计数Ⅳ，则是属于模一数光电信息变换[0，引。是指被测非电量(光纤t=N(1)线径)经光电信息变换后成为数字量。因为激光具有产在激光扫描速度v恒定的情况下，工件直径为生一束很细平行光的独特优点，所以用激光来扫描是非D=vt=vN=KN(2)常理

7、想的。K=v为常数，称为量化单位(计一个脉冲数所对光纤线径检测仪如图2所示[。应的直径量值)。根据在t时间内计数器所计的时标脉冲数，就可以求得工件的直径。玻璃四面体的旋转速度一般是每分钟3000转，在此旋转速度下，每秒内可以测量200次。因此，这种测量仪器适用于生产过程中较高速轴向移动工件线径的连续测量。图2检测仪结构原理图3误差分析从激光器1发射的光束被反光镜2反射，反射光通影响测量精确度的因素有以下几方面：过透镜3和透镜4，然后再通过玻璃四面体5。玻璃四面(1)量化误差：设激光扫描速度v=2m／，时钟体绕中心轴(垂直图面)旋转，使光束的扫描方向与光脉

8、冲周期=0．5，轴相垂直。由几何光学可知，一束光按一定角度入射平则量化单位K==