激光測(cè)距儀在大型鍛件檢驗(yàn)中的應(yīng)用
一、激光測(cè)距儀的原理及主要參數(shù)
1.原理
激光測(cè)距儀是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器。其原理是在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,從而計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離。如果光以速度c在空氣中傳播于A、曰兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t,則A、B兩點(diǎn)間的距離D可用下式表示:D=ct/2
由上式可知,要測(cè)量A、B距離,實(shí)際上是要測(cè)量光傳播的時(shí)間t。根據(jù)測(cè)量時(shí)間方法的不同,激光測(cè)距儀通常可分為脈沖式和相位式兩種測(cè)量形式。脈沖式激光測(cè)距儀是發(fā)射出的激光經(jīng)被測(cè)量物體的反射后又被測(cè)距儀接收,測(cè)距儀同時(shí)記錄激光往返的時(shí)間。光速和往返時(shí)間乘積的一半,就是測(cè)距儀和被測(cè)量物體之間的距離。脈沖法測(cè)量距離的精度是一般是±1m左右。另外,此類測(cè)距儀的測(cè)量盲區(qū)一般是15m左右,這對(duì)于長(zhǎng)度>15m的大型鍛件而言,測(cè)量范圍明顯是不夠的。
目前推出的手持式激光測(cè)距儀是脈沖式激光測(cè)距儀中又一新型測(cè)距儀,它不僅體積小、重量輕,還采用數(shù)字測(cè)相脈沖展寬細(xì)分技術(shù),無(wú)需合作目標(biāo)即可達(dá)到毫米級(jí)精度,測(cè)程已經(jīng)超過(guò)100m,且能快速準(zhǔn)確地直接顯示距離。
激光測(cè)距儀目前用于特鋼行業(yè)檢測(cè)鍛件還很少,為適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要,我公司根據(jù)實(shí)際情況,選用PD30手持式激光測(cè)距儀。
2.主要參數(shù)
電源:3v 直流電,型號(hào)為AA (LR6,AM3,Mignon).兩節(jié)5號(hào)充電式鎳氫電池。
測(cè)量范圍:50.8mm~762m (2in-2500ft)。
度:一般情況下,測(cè)量一次或多次的度為±1.5mm。
顯示單位:m、mm、in、ft及yd。
操作模式:?jiǎn)我粶y(cè)量、連續(xù)測(cè)量、計(jì)算。
顯示:液晶顯示器。
操作溫度: -10~50%。
存放溫度: -30~70℃。
二、激光測(cè)距儀在鍛件檢驗(yàn)上的應(yīng)用
1.操作方法
首先,由鉆具精加檢驗(yàn)站進(jìn)行激光測(cè)距儀檢驗(yàn)的鉆鋌、芯棒試驗(yàn)。工件為鉆鋌、鉆具和芯棒,長(zhǎng)度>9~20m、Ф127~Ф350mm。其操作很簡(jiǎn)單:將測(cè)距儀端面與工件面貼平后,打開測(cè)距儀,確定基準(zhǔn)點(diǎn)(測(cè)距儀可從4個(gè)不同的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量距離,即前端、后端、定針尾端及每延長(zhǎng)1.270m/50in PDA70測(cè)量延線定針),一般選擇在前端。其次,按下開關(guān)鍵,打開測(cè)距儀,選擇測(cè)量單位(按“減”鍵,選擇測(cè)量單位,顯示出m、mm、ft、vd、in、1/8in及1/6in等7種模式,一般選擇mm)。按下“Measure” (測(cè)量)鍵,顯示屏立即出現(xiàn)活動(dòng)的虛線,表示進(jìn)入瞄準(zhǔn)模式,測(cè)距儀發(fā)出紅色光束,在工件的另一端,由一人用一平整的擋光板貼平工件,光束打在擋光板上,按下“Measure”(測(cè)量)鍵,測(cè)量結(jié)果立刻顯示在顯示屏上。一般在1s內(nèi)如測(cè)量錯(cuò)誤,可再按清空鍵,重新測(cè)量。
2.測(cè)量結(jié)果
在一個(gè)月內(nèi),用測(cè)距儀檢測(cè)數(shù)千支鉆鋌、鉆鋌坯、芯棒及精鍛件,與鋼卷尺測(cè)量結(jié)果相比,偏差在1mm內(nèi),檢測(cè)時(shí)間縮短至幾秒內(nèi),而且不必受場(chǎng)地局限,安全性大大提高,檢測(cè)人員由過(guò)去的3人減少為2人。可以說(shuō),用測(cè)距儀檢測(cè)長(zhǎng)件,確實(shí)可以大大提高檢測(cè)效率,使用極為方便。
三、激光測(cè)距儀的注意事項(xiàng)及不足
(1)工件端面必須平整。因現(xiàn)場(chǎng)條件的制約,測(cè)距儀的基準(zhǔn)往往是前端,這要求工件端面必須平整,如不平,測(cè)量結(jié)果將產(chǎn)生偏差。
(2)測(cè)量時(shí)不可將光束直接射向自己或他人,防止射傷眼睛。
(3)我們?cè)鴩L試從內(nèi)孔測(cè)長(zhǎng)度,如能成功,可以直接在工件堆放的條件下檢測(cè),這樣可大大提高檢測(cè)效率。但實(shí)際行不通,測(cè)量結(jié)果偏差極大。分析主要原因是鉆具內(nèi)孔是71.4mm左右的孔,太小;因工件長(zhǎng),從內(nèi)孔測(cè)長(zhǎng)度時(shí),可視條件差,光束打到了內(nèi)壁上,而不是擋光板上,自然測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)。另外,測(cè)量軸類件,在臺(tái)肩處基準(zhǔn)難以確定,實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量有難度,還有待繼續(xù)攻關(guān)。
(4)目標(biāo)板可按測(cè)距儀說(shuō)明書要求,應(yīng)配置板,材質(zhì)為耐久塑料混和特殊反光涂料所制,需另外購(gòu)買。我單位未使用,而采用木板和塑料板,從測(cè)量的效果看,沒(méi)有什么差別,說(shuō)明目標(biāo)板只要平整、輕巧、便于操作就可了,材質(zhì)影響并不大。
(5)當(dāng)激光頭有灰時(shí),應(yīng)用干凈的軟布擦拭激光頭,切忌用手指碰觸,并在測(cè)距儀閑置不用時(shí),將電池取出,防止因漏電造成受損。
四、結(jié)語(yǔ)
激光測(cè)距儀對(duì)于檢測(cè)超長(zhǎng)鍛件,是一種安全、快捷、簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的工具,相對(duì)于傳統(tǒng)鋼卷尺測(cè)量的方法,準(zhǔn)確度提高,誤差在1mm內(nèi);檢驗(yàn)時(shí)間從原來(lái)的幾分鐘縮短到幾秒,檢驗(yàn)效率大大提高,檢驗(yàn)人員從3人減少到2人;安全性增強(qiáng),在狹小的場(chǎng)地里,仍能快速檢測(cè),確實(shí)方便。但檢測(cè)軸類件和從鍛件內(nèi)孔檢測(cè)誤差較大,主要是基準(zhǔn)難以確定、孔徑較小、可視條件太差,還有待進(jìn)一步研究。總而言之,對(duì)于鋼廠來(lái)講,激光測(cè)距儀是檢測(cè)鍛件長(zhǎng)度比較理想的新型檢測(cè)量具。
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