La optická velocimetrie průmyslové může být založeno na různých fyzikálních principech:Dopplerův jev, korelazion obrázků a prostorový filtrNa této teoretické stránce porovnáme tyto metody, abychom objasnili jejich výhody, omezení a oblasti použití s odkazem na Optické velocimetry a enkodéry ASTechStránka dokončuje diskusi započatou v Optika a LASERv rámci sekce Technologie.
Chcete pomoci s výběrem produktu?
Dopplerův jev v měření rychlosti
Velocimetrie laserový Doppler (LDV) využívá frekvenční posun světla rozptýleného pohybujícím se objektem: dva koherentní laserové paprsky se protínají a generují interferenční obrazec; částice nebo povrchy protínající obrazec vytvářejí signál, jehož frekvence je úměrná rychlosti. Jedná se o extrémně přesnou metodu, široce používanou v laboratořích a v dynamice tekutin. Vyžaduje však koherentní laserové zdroje, přesné zarovnání a často kontrolované podmínky. Z tohoto důvodu jsou v kontinuálních výrobních linkách praktičtější a robustnější jiné optické principy.
Optická korelace
Metoda k korelazion Získává postupné snímky povrchu a vypočítává jejich posunutí jejich vzájemným porovnáním. Je ze své podstaty obousměrný a nevyžaduje minimální rychlost: měření zůstává platné i při stacionárním provozu. Také dobře snáší povrchy s proměnlivým kontrastem.
Je to principOptický kodér VLM60, navržený jako přímá náhrada měřicích kol, s nejistotou menší než 1 % v rozsahu 0…300 m/min.
Prostorový filtr
Il prostorový filtr produkuje signál, jehož frekvence je přímo úměrná rychlosti materiálu, s extrémně vysokou přesností a širokým dynamickým rozsahem. Je to technologie VLM500, schopný měřit až 50 m / s s nejistotou nižší než 0,025%.
Ve srovnání s Dopplerovým filtrem nevyžaduje prostorový filtr s LED osvětlením koherentní zdroje ani laserová bezpečnostní opatření, čímž si zachovává průmyslovou robustnost a snadnou instalaci.
Porovnání tří metod
| Kritérium | Prostorový filtr (VLM500) | Korelace (VLM60) | Laserový Dopplerův ultrazvuk (LDV) |
|---|---|---|---|
| Plná rychlost | až 50 m/s | 0…5 m/s | velmi vysoká |
| Minimální rychlost | Bassa | 0 m / s | Bassa |
| Typická nejistota | <0,025% | <1% | velmi nízké |
| Zdroj | LED bílé světlo | LED bílé světlo | koherentní laser |
| Typické použití | vysokorychlostní tratě | výměna měřicích kol | laboratoř, dynamika tekutin |
Který princip pro kterou aplikaci
V praxi, pro vysokorychlostní průmyslové linky (ocelářský průmysl, kreslení, konverze) nabízí prostorový filtr VLM500 nejlepší kompromis mezi přesností a robustností. Pro výměna měřicích kol Pro pomalé pohyby je korelace VLM60 přirozenou volbou. Pro přesné laboratorní měření zůstává vhodnější laserová Dopplerova velocimetrie. Například linka válcovny za tepla vyžaduje vysokou rychlost a robustnost: VLM500 je nejvhodnějším technickým řešením.
Výhody řešení ASTech
- Dva doplňkové principy (prostorová filtrace a korelace) pro pokrytí celého rychlostního pole
- Přesnost až < 0,025 % a měření až 0 m/s v závislosti na modelu
- Bílé LED osvětlení, žádné riziko laserového záření
- Průmyslová odolnost IP 65 a vyrobeno v Německu
- Snadná integrace přes enkodér, analogové a sběrnicové výstupy
Související Produkty
Optické velocimetry VLM500
Rychlost až 50 m/s, nejistota < 0,025 %, prostorový filtr CCD.
Optický kodér VLM60
Náhrada za měřicí kola, měří do 0 m/s, korelační metoda.
Optické enkodérové velocimetry
Přehled rodiny bezkontaktních optických velocimetrů a enkodérů.
Často kladené otázky
Je to technika, která měří rychlost využitím frekvenčního posunu laserového světla rozptýleného pohybujícím se objektem. Je vysoce přesná, ale vyžaduje koherentní laserové zdroje a přesné zarovnání, a proto se ve výrobních linkách často upřednostňuje prostorová filtrace nebo korelace.
Korelace porovnává po sobě jdoucí snímky povrchu a měří posunutí i při 0 m/s (VLM60). Prostorový filtr generuje frekvenční signál úměrný rychlosti, ideální pro vysoké rychlosti a vysokou přesnost (VLM500).
Prostorový filtr řady VLM500 nabízí nejistotu menší než 0,025 %; laserová Dopplerova velocimetrie může v laboratoři dosáhnout velmi vysoké přesnosti, zatímco korelace VLM60 má nejistotu menší než 1 %.
Ne: Řady VLM500 a VLM60 používají prostorové filtrování a optickou korelaci s LED osvětlením, nikoli Dopplerův jev. Doppler je zde diskutován pro účely srovnání.
Vyhodnocuje se rychlost, požadovaná přesnost a typ povrchu: prostorové filtrování pro vysoké rychlosti, korelace pro nízké rychlosti a výměna měřicího kola. Technická podpora RODER vám pomůže s výběrem správného modelu.
Koherentní světlo, skvrny a stabilita signálu
Podstatný rozdíl mezi metodami se týká zdroje světla. Velocimetrie laserový Doppler vyžaduje světlo koherentní, což však generuje fenomén flíček: zrnitý vzor, který může rušit měření na nerovných površích. Technologie ASTech naopak používají Bílé LED světlo nekoherentní, což snižuje tento efekt a zjednodušuje instalaci, protože nejsou vyžadována bezpečnostní opatření typická pro vysoce kvalitní laserové systémy.
Výsledkem je, že prostorová filtrace a optická korelace nabízejí vynikající kompromis mezi přesností a robustností v reálných továrních podmínkách, kde jsou vibrace, prach a povrchové odchylky normou.
Rozlišení, doba obnovení a dynamika
Kromě nejistoty se také počítají rezoluce a čas aktualizaceNapříklad VLM500 aktualizuje svá měření v časech menších než milisekunda a nabízí konfigurovatelný klouzavý průměr, který je užitečný pro stabilizaci signálu bez ztráty připravenosti. Jeho výstup z enkodéru má jemné rozlišení se širokou pulzní frekvencí. Tento vysoký dynamický rozsah umožňuje sledovat rychlé přechodové jevy, jako jsou spouštění linky nebo změny procesu, a zároveň udržovat přesné měření délky integrací.
Výběr správného optického principu se nakonec netýká jen maximální rychlosti: je důležité vyhodnotit celé dynamické chování ve vztahu k aplikaci. Technická podpora společnosti RODER pomáhá převést tyto parametry do nejvhodnější konfigurace. Je také důležité si uvědomit, že při stejném principu ovlivňuje konečný výsledek kvalita povrchu, pracovní vzdálenost a přítomnost vibrací. Předběžné posouzení aplikace provedené s našimi techniky proto umožňuje plně informovanou volbu mezi prostorovou filtrací a optickou korelací, čímž se zabrání zbytečnému naddimenzování a zajistí se maximální opakovatelnost v průběhu času.
Související produkty
Nástroje RODER pro tuto aplikaci. Modely, technické údaje a dokumentaci naleznete na příslušných stránkách katalogu.
Průmyslové měřiče vzdálenosti LASER
LASEROVÉ dálkoměry LDM pro bezkontaktní měření vzdálenosti, polohy a nivelace.
Kontakty a informace
Kontakt pro obecné informace: info@roder.it
Divize umělého vidění RODER: www.rodervision.com
Divize přístrojů RODER: www.innovacheck.com
Více informací o firmě RODER: chi siamo
Informace na těchto webových stránkách jsou poskytovány pouze pro informační účely. Přestože byly sestaveny s maximální péčí, nepředstavují smluvní nabídku ani závazný závazek k dodání. Mohou obsahovat chyby v přepisu, překladu nebo typografické chyby. Pro přesné a aktuální informace kontaktujte prosím přímo naši společnost.
Nota: Některé obrázky na těchto webových stránkách byly záměrně generovány pomocí umělé inteligence (AI). Důvodem je, že u mnoha aplikací a projektů je zveřejňování fotografií skutečné instalace nebo systému zakázáno z důvodu dohod o mlčenlivosti, smluvních doložek a dohod o mlčenlivosti (NDA).