English
Sensors

Sensorik

Laseravståndsmätare från MEL Mikroelektronik

MEL M7LL
  • Avståndsmätare med laser
  • Mäter genom triangulering
  • Mätområde: 0,5 mm - 400 mm
  • Mätande spot: från 0,1 mm
  • Noggrannhet: från 0,0002 mm
  • Responstid: 0,1 – 67 ms

MEL M7LL

Våra laserutrustningar kan detektera mycket små förändringar i mätsignalen. Med ett mätområde på 10 mm kan förändringar på 0,005 mm detekteras. Arbetar man med ett mätområde på totalt 100 mm kan förändringar på 0,06 mm detekteras.

Applikationer kan vara att kontinuerligt mäta materialtjockleken på ett bandmaterial, mäta planheten på detaljer eller exakt mäta hur mycket en detalj fjädrar undan vid en viss belastning.

För avståndsmätning mäter utrustningen vinkel förändringen i den reflekterade signalen. Utrustningen mäter även kontinuerligt intensiteten på det laserljus som studsar tillbaka till sensorhuvudet från mätobjektet. Här finns en analog utgång på 0 till 10 Volt. Detta värde används för att sätta ett värde på signalstyrkan i retur från mätobjektet. Till exempel innebär ett värde på 5–6 Volt en bra reflekterad signal. Om detta värde förändras beror det troligen på att ytskiktet på mätobjektet har förändrats. Förenklat bör ett stigande värde indikera en blankare yta och ett sjunkande värde indikera en mindre blank yta. Här finns alltså möjlighet att få ett värde på ytans beskaffenhet.

M7LL arbetar med synligt rött ljus, våglängd 670 nanometer. Lasersensorn består av ett sensorhuvud och en utvärderingsenhet. För att hålla storleken nere på sensorhuvudet har vi elektroniken för utvärdering monterad i en separat enhet. Kabellängden mellan sensor huvud och elektronikenhet är 2 meter.

Lasern mäter med fast frekvens av 54 kHz. På utvärderingsenheten kan användaren enkelt bestämma vilken samplingsfrekvens han vill arbeta med i sin PLC, från 0,015 till 10 kHz. Den frekvens man väljer utifrån utvärderingsenheten ger mätvärden som bygger på medelvärden av laserns alla mätningar. Så även när man arbetar med den lägsta frekvensen i sin PLC har man värden baserade på laserns alla mätningar. Frekvensvalet sker med omkopplare på utvärderingsenheten. Från fabriken är normalt 4 kHz förinställt.

Analoga utgångar 4–20 mA och +/- 10 V, RS232.

Många använder sig av utsignalerna för MIN och MAX värden, + 24V/10 mA, som ställs in med två potentiometrar på utvärderingsenheten.

Dessa precisionsinstrument kan användas till mycket. Exempelvis har en bilfabrik monterat dem på en bil, en vid varje hjul, för att mäta hur fjädringen arbetar under körning.

För att skydda utrustningen i tuff miljö finns skyddshus som rymmer hela sensorhuvudet. På beställning kan sensor huvudet också levereras med ett extra skydd för den känsliga optiken. Detta skyddsfönster monteras i en speciell nerfräsning och kan därför inte köpas till i efterhand. Lasermätaren kan även beställas i ett vibrationsdämpat utförande.

Mätområdets storlek varierar från 0,5 mm upp till 400 mm. Idag finns 10 varianter på utrustningen med olika mätområden. Då dessa lasersensorer arbetar med triangulering så ökar storleken på sensorhuvudet med det avstånd det ska arbeta på. D.v.s. en lasersensor med ett arbetsområde på 400 mm blir betydligt större än en som har ett arbetsområde på 10 mm.

Den mätande ljuspunktens storlek följer arbetsområdets storlek. Vid det minsta mätområdet på 0,5 mm är ljuspunktens diameter 0,1 mm, vid ett mätområde på 20 mm har ljuspunkten en diameter på 0,9 mm och vid mätområde 400 mm diameter 4 mm.


MEL 10L/100
  • Mjukvara för PC med Windows medföljer.
  • M10an kopplas till datorn via RS232 seriell port.
  • Laserdiod med synligt rött ljus, 650 nm. Max 1 mW.
  • Arbetstemperatur: -10 till +50° C.
  • Analog utsignal: 4–20 mA, RS232.
  • Driv spänning: 10–30V, max. 150 mA.
  • Dator kommunikation: kommunikationskabel. Beställes separat. Kan tillhanda hållas i längderna 2, 5 och 10 meter.

MEL 10L

M10 är utrustningen för långa avstånd, ända upp till 100-150 meter under gynnsamma förhållanden.

M10 mäter även på korta avstånd, från 0,1 meter.

Mätnoggrannhet upp till 30 meter är +/- 2 mm, och på längre avstånd +/-3 mm.

Allt som behövs är fri sikt mellan sändaren och "mätobjektet/målet" vid mät ögonblicket. Allt beroende på ytan som vi ska mäta mot kan man ofta klara sig utan speciell panel/måltavla på avstånd upp till 30 meter.

Mätutrustningens räckvidd påverkas av flera omständigheter. Så som målets beskaffenhet, partiklar i luften (damm och vattenmolekyler m.m.) och ibland störande ljus – kanske solljus, eller svetsljus, som reflekteras in i utrustningen.

Är materialet/ytan man ska mäta mot besvärligt sätter man upp en vit panel att mäta mot.

Undvik alltid att rikta laserstrålen mot spegelblank yta av säkerhetsskäl. Montera istället upp en panel eller måltavla att mäta mot, eller måla eller klä objektet för att minska reflektionerna.

Man pratar om två slags reflektion: diffus reflektion och spegellik reflektion.

En bra yta att mäta mot ska ge en diffus reflektion. En spegellik reflektion kan fungera, men det finns nackdelar.

  • I vissa applikationer kan falskt ljus (exempelvis solljus) reflekteras in i utrustningen och ge problem i form av mätstörningar.
  • Säkerhet: laserstrålen kan efter reflektion i en spegellik yta fortfarande vara farlig för retinan i ögat.

På grund av ögats konstruktion koncentreras/fokuseras inkommande ljus på en mycket liten punkt på retinan. Av dessa anledningar bör ett laser mål inte vara spegelblankt, utan ha en mattare yta som ger en diffus reflektion.

M10 kan mäta direkt på de flesta ytor. Undantagen är transparenta ytor, till exempel vid mätning mot glas och vatten. Vill man mäta mot en glasyta måste den målas eller täckas med annat material (en klisterlapp). Vill man mäta en vattennivå använder man ett flytblock, eller flottör, på vattenytan som har en lämplig form att mäta mot.

M10an riktas lätt in med hjälp av den röda laserpunkten, som syns även på längre avstånd. Principen är att sensorn sänder ut en modulerad, synlig röd laserstråle, med våglängd på 650 nanometer. Det reflekterade ljus som studsat mot "målet" jämförs med en intern referenssignal. Den inbyggda mikroprocessorn beräknar sedan avståndet på basis av fasförskjutningen.

Behövs rengöring av optiken rekommenderas en blåsborste. Ta aldrig på optikens linser. Undvik att använda kemikalier.

Länk till tillverkarens hemsida:

MEL