摘要：本文主要介紹了一種在線測徑儀的測量原理及其數(shù)據(jù)處理，硬件及軟件系統(tǒng)。在線測徑儀采用聚焦的激光束掃描和單片機系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)，采取了數(shù)字濾波、相對測量和自校準(zhǔn)技術(shù)，在線測徑儀也稱激光測徑儀。 wYdb*"R  
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關(guān)鍵詞：在線測徑儀；相對測量 dFRsm0T  
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引言 R"4Vtww  
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在管、棒、線材生產(chǎn)中，測量管線材直徑是生產(chǎn)過程中一個很重要的檢驗環(huán)節(jié)，一般產(chǎn)品檢驗中，常使用游標(biāo)卡尺，千分尺作抽樣測量，生產(chǎn)線上往往用固定徑孔的模具作壓、拉線徑的手段，由于模具的磨損，影響管線材的直徑和圓度。因此，生產(chǎn)過程中在線進(jìn)行測量，并把測量結(jié)果回饋至控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)和控制生產(chǎn)過程。在需高質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中是十分重要的手段。 -]L6=  
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激光測徑儀是利用小焦點激光束平行掃描，用光電檢測器接收信號以單片機處理測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了線徑的高精度測量，直接數(shù)字顯示。 yu;+o3WlK  
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1、原理 >d*iD  
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1.1、線徑測量光學(xué)原理 r/4``shg  
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在線激光測徑儀采用激光器作為光源，運用以下光路原理，完成了聚焦、掃描和光電轉(zhuǎn)換功能，圖1是原理示意圖。 J cPtwa;q@  
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激光束經(jīng)過擴束器成擴束平行光，入射于微電機驅(qū)動的反射鏡上，光束反射后沿徑向順時針掃描，反射鏡置于透鏡L1前焦面，則徑向掃描光束成自上而下的近似勻速的平行光線性掃描，由于工件置于L1的后焦面上，掃描光束會聚成掃描光點，從而可提高測量精度。L2和L1原理相似，把掃描光束會聚在光電接收器上，把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?span style="display:none"> ht7l- AK  
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當(dāng)光束掃描到光闌或待測物體上時被擋住，光電器件接收不到光信號，輸出為低電平；光束掃描到光闌與待測物體的縫隙時，光束可透過光電器件接收到光信號，輸出為高電平，所以全部輸出信號為雙脈沖信號，如圖2所示。 _|iSF2f,X  
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由于光點勻速掃描，輸出信號中有效成分為光闌間距和工件擋住的信號。光闌間距是固定的，測定了二者脈沖時間寬度比，從而測定了工件直徑值。 d^Inb!%w  
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1.2、脈寬比值測量電路原理 MV<^!W  
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脈寬比值測量電路任務(wù)是將光路部分輸出的脈寬信息提取出來，得出被測工件直徑，原理可參考圖2。 *Y,x|F  
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輸出信號的兩個單脈沖信號時間間隔與工件直徑成正比關(guān)系 RzxNbeki[W  
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這一比值關(guān)系不受光束掃描速度變化影響，故可得出比較準(zhǔn)確的結(jié)果，L是光闌間距，Φ是待測工件直徑，T為光闌間距，L對應(yīng)時間脈沖寬度，t為工件直徑Φ對應(yīng)時間脈沖寬度。如果光闌莧度為已知，則式（1）可測出工件直徑，反之，用另一根直徑Φs已知的棒放入光闌之間，就可以校準(zhǔn)L，即 t,,k  
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