لول سنج لیزری (سنسور کنترل سطح لیزری) چیست؟

اندازه گیری سطح بر مبنای لیزر به تشخیص دقیق زمانی که صرف میشود یک پالس نوری به سطح مواد برخورد کرده و بازتابیده شود وابسته است. ضریب شکست بخارهایی که پالس نوری از آنها عبور می کند بر روی سرعت نور تاثیر گذار است.

اندازه گیری سطح به روش لیزر را میتوان اندازه گیری فاصله بالای مخازن تا سطح محصول تحت اندازه گیری تعریف کرد. اصول عملکرد سنسور سطح لیزری به این صورت است که ترانسمیتر لیزری  نصب شده در بالای مخزن یک سیگنال را به طرف سطح تحت اندازه گیری ارسال میکند سطح تحت اندازه گیری قسمتی از این پرتو را بازتاب میکند و گیرنده سیگنال برگشتی را آشکار میکند. در اندازه گیری سطح سنج  لیزری، از نور مادون قرمز استفاده میشود که میتواند به شکل تابش الکترو مغناطیسی و همچنین جریان جزئی باشد.

لول سنج های لیزری بسیار دقیق بوده و میتوان با استفاده از آنها به دقتی بیش از mm ۱ دست یافت. به طور کلی که در سیستم های اندازه گیری سطح مبتنی بر لیزر ۳ تکنیک وجود دارد.

1- روش مثلثی

2-روش پالسی

3- روش شیفت فاز

- روش مثلثی (Triangular)

در تکنیک اندازه گیری مثلثی (Triangular) استفاده شده در سنسور سطح سنج لیزری پرتوی لیزر به هدف تابانده می شود، سپس پرتوهای بازتابیده شده توسط یک عدسی همگرا شده و بر روی یک CCD انداخته می شوند . بر اساس فاصله سطح از منبع، مکان اور متمرکز شده بر روی گیرنده CCD تغییر میکنند. CCD ها شامل یک سری سلولهای حافظه میباشند که نقشه ای از پخش شدت نور بازتابیده شده را فراهم میکنند. مدارات الکترونیکی محدوده ی روشنایی CCD را تعیین می کنند. از این رو زاویه بازتاب نور نیز آشکار میشود. با توجه به زاویه بازتاب میتوان فاصله منبع لیزر با سطح مخزن را مشخص کرد. سیستم اندازه گیری سطح لیزری مثلثی یک نقطه ضعف دارد و آن هم این است که با افزایش فاصله منبع لیزر نسبت به سطح محصول تغییرات زاویه کاهش می یابد و سبب کاهش دقت اندازه گیری می شود. بنابراین، روش مثلثی برای اندازه گیری مسافتهای کوتاه مناسب میباشد یایین تر از ۱۰ متر، و به همین دلیل است که به ندرت برای اندازه گیری سطح استفاده میشود و بیشتر برای تنظیم فاصله در دوربین ها و کاربردهای روباتیک قابل استفاده است.

- روش پالسی

در دستگاههای لیزری نوع پالسی (Pulsed type) یک سری پالس کوتاه به صورت پیوسته به طرف سطح مایع و یا جامد ساطع میشود. زمان رفت و برگشت هر پالس از زمانی که از ترانسمیتر ساطع شده و دوباره باز می گردد. اندازه گیری و به فاصله تبدیل میشود. در واقع میتوان گفت که این ترانسمیترها بر اصولی بسیار شبیه به سنسورهای سطح Ultrasonic عمل می کنند. با این تفاوت که به جای استفاده از سرعت حرکت صوت از سرعت نور استفاده میشود. طراحی و عملکرد این ترانسمیترها برای جامدات، دوغاب ها شیر، مایع استایرن و....

اینگونه سنسور سطح لیزری در بالای مخزن نصب شده و پالسهای کوتاهی از اشعه لیزر را به سطح مایع فرایند شلیک می کنند ،که پس از برخورد با سطح پروسه به سمت آشکار ساز بازتابیده می شود. یک مدار زمان سنج مدت سپری شده را اندازه گیری کرده و فاصله را محاسبه می کند.

- روش شیفت فاز

در این لول سنج های لیزری مبتنی بر شیفت فاز که ترانسمیتر لیزری موج پیوسته (Continuous wave) نیز نامیده می شوند یک پرتو لیزر به شدت متمرکز بر روی سیگنال دیگری مدوله شده در واقع با یک فرکانس بالا مخابره میشود و به صورت پیوسته به طرف هدف ساطع میشود. هنگامی که پرتو با هدف برخورد. می کند شیفت قار رخ میدهد. گیرنده سیگنال دریافتی را دمدوله کرده و افت فاز آن را اندازه گیری می کند. این افست فاز با پریود پرتو و فاصله اندازه گیری رابطه ی خطی دارد. این روش برای تعیین فواصل چندین کیلومتری در علم مساحی (geodesy) مناسب میباشد با این حال تیرگی و همچنین گرد و خاک یا بخار بالای سطح تحت اندازه گیری می تواند سبب ایجاد خطا در این نوع سیستم ها شود.

برای خرید، مشاوره ، استعلام قیمت سنسورهای کنترل سطح لیزری با ما در ارتباط باشید.

01144152351-3

09118940756