Бесконтактное измерение диаметра рулона: преимущества и применение лазерных измерительных датчиков
Области применения измерения диаметра рулона
При обработке рулонных материалов автоматическое управление размоткой и перемоткой имеет решающее значение для повышения эффективности производства и качества продукции. Датчики измерения диаметра рулона, как основные компоненты, широко используются в следующих областях:
• Пленочная, бумажная и текстильная промышленность: помощь в управлении процессами намотки и размотки для обеспечения натяжения материала и стабильности качества.
Производство металлической фольги и листов: точное измерение диаметра рулона помогает регулировать рабочую скорость, предотвращая слишком сильное или слишком слабое натяжение материала.
• Текстильная промышленность: обеспечивает равномерность и эффективность при намотке рулонов ткани.
• Резиновая и пластиковая промышленность: отслеживает диаметр рулонов резиновых лент, пластиковых пленок и т. д. в режиме реального времени, чтобы избежать сбоев оборудования или отходов материала.
• Производство кабелей и проводов: оптимизирует скорость намотки, обеспечивая качество продукции и точность длины.
• Полиграфическая и упаковочная промышленность: контроль диаметра рулонов бумаги или упаковочных материалов, оптимизация скорости оборудования и предотвращение поломки материала или отходов, особенно на высокоскоростных производственных линиях.
Типы датчиков измерения диаметра рулона
Существует два типа методов измерения диаметра рулонов: контактный и бесконтактный.
• Контактные методы используют механические структуры, такие как колеса или валы, которые касаются внешней поверхности рулона для измерения изменений в диаметре. Обычные датчики включают потенциометры, вращающиеся энкодеры, концевые выключатели, датчики приближения и т. д.
• Бесконтактные методы измеряют расстояние между рулоном и датчиком напрямую, избегая ошибок, вызванных трением и износом в контактных системах. Ультразвуковые датчики расстояния и лазерные измерительные датчики являются наиболее часто используемыми бесконтактными датчиками, причем лазерные измерительные датчики все чаще становятся предпочтительным выбором из-за их высокой точности и быстрого отклика.
Принципы работы датчиков диаметра рулона разного диаметра
Ультразвуковые датчики расстояния
Ультразвуковой датчик расстояния излучает ультразвуковые волны в направлении рулона и получает отраженный сигнал от внешней поверхности рулона. Измеряя разницу во времени между излучением и приемом, он вычисляет расстояние между датчиком и рулоном. Хотя ультразвуковые датчики хорошо работают в низкоскоростных приложениях с большим диаметром, их более медленное время отклика и более низкая точность по сравнению с лазерными измерительными датчиками ограничивают их использование в высокоскоростных и высокоточных сценариях. Однако, благодаря своей превосходной экономической эффективности, ультразвуковые датчики остаются популярными на рынке. (Больше приложений для измерения диаметра рулона)
Лазерные измерительные датчики
Датчики лазерного измерения, основанные на фундаментальных принципах лазерного измерения, методы можно разделить на метод времени пролета (ToF) и метод триангуляции. Среди них метод времени пролета можно далее разделить на импульсный метод (ToF) и метод сдвига фаз. (См. Подробную информацию о принципах работы датчиков лазерного измерения)
• Метод сдвига фаз: измеряет разницу во времени путем сравнения разницы фаз между излучаемым и принимаемым световыми сигналами, обеспечивая высокую точность.
• Метод импульсного метода (ToF): измеряет разницу во времени между излучаемыми и отраженными световыми импульсами, обеспечивая очень высокую точность и быстрый отклик, особенно подходит для высокоскоростного измерения диаметра рулона.
• Триангуляция — геометрический метод измерения, основанный на треугольных отношениях. В этом методе пятно лазера проецируется на измеряемый объект, а отраженный от объекта свет направляется под определенным углом к элементу датчика CMOS. Положение светового пятна на линии CMOS изменяется в зависимости от расстояния до объекта. Таким образом, даже на очень малых расстояниях можно точно определить расстояние до объекта.
Лазерные измерительные датчики с их малым пятном обнаружения и быстрым временем отклика идеально подходят для измерения диаметра небольших сердечников на высоких скоростях. Их бесконтактная природа позволяет избежать механического износа и обеспечивает высокую точность и надежность даже в экстремальных условиях.
Преимущества и перспективы использования лазерных измерительных датчиков
Измерение диаметра рулона напрямую влияет на скорость размотки и перемотки, а также на контроль натяжения. Бесконтактные методы, особенно лазерные измерительные датчики, обеспечивают высокоточные измерения без прикосновения к материалу, что значительно повышает точность автоматизации и эффективность производства.
По сравнению с контактными методами, лазерные измерительные датчики обеспечивают более длительный срок службы, более низкие затраты на обслуживание и более высокую точность, помогая сократить отходы материала и улучшить качество продукции. В будущем лазерные измерительные датчики найдут более широкое применение в обработке рулонных материалов, печати, упаковке и других отраслях промышленности, став предпочтительной технологией для измерения диаметра рулона.
Рекомендуемые датчики измерения расстояния
Метод вывода: NPN/PNP+аналоговый+RS485 Разрешение: 1 мм Тип лазера: красный полупроводниковый лазер Лазер класса II 655+10 нм<1 м Время реакции: 50-200 мс Расстояние измерения: 0,1-50 м
Частота измерения: 1 Гц-40 Гц Интерфейс связи: RS232/RS485 (переключаемый) Расстояние измерения: 0,2-100 м Разрешение измерения: 1 мм
Время отклика: до 1,5 мс Тип выхода: RS485 Расстояние между центрами измерения: 200 мм Диапазон измерения: ±80 мм
Время отклика: до 1,0 мс Точность повторения: до 2 мкм Расстояние обнаружения: 250 мм Диапазон обнаружения (фс): ±150 мм
