LCJ-I新型高精度激光测径仪

　　LCJ一I激光测径仪是一种在线直径测量仪表，具有结构紧凑、精度高、不怕振动、安装维护简单方便等特点，适用于冷拔钢丝。由于该产品同时测量两个方向的直径，因此既可以得到直径的平均值，又可得到椭圆度。通过对椭圆度偏差值的设定，超差时自动报警，并且对一定时间范围内的数据进行分析，正常情况下不需要工作人员干预，这对于指导生产和保证质量有重要意义。

　　1 LCJ一I激光测径仪工作原理

　　LCJ一I激光测径仪从结构上分为两部分:其一为检测器，主要包括平行光源系统，旋转棱镜扫描系统，发送、接收系统，光电接收系统，基准校验系统和防护系统。其二为信号处理部分，包括电源系统，信号预处理系统，计算机数据采集系统和人机界面接口系统。

　　1.1检测器

　　(1)计量原理[1]

　　利用激光束的高能量来测定物体的尺寸，其作用原理如图1所示。激光器1射出连续光，经反射镜M1,M2和准直物镜L1后成平行光束，再由会聚透镜玩将激光会聚于光电元件上，光信号经放大后，送人信号处理器和计算机进行处理。如果旋转反射镜以等速V来扫描被测件2，被测物体的尺寸与扫描时间成正比例。

　　当一束与光轴成 θ角的光束人射时，这束平行光与光轴之间距离h关系如图2(a)。从图中可见只有准直透镜才能使 θ与h成线性关系，这点对光扫描计量是非常重要的。只有这样，反射镜Mz作等速旋转时， θ= ωt才能一定，即光的扫描速度v= dh/dt二常数，关系如图2(b)，在这种情况下，等速的扫描光线在被测件上扫描的时间为:

　　从上式可以看出，工件直径D可以由时间来测定，即已知反射镜旋转角速度 ω，测出t,就能计算出D。这就是光的扫描原理。基于这个原理设计了激光测径仪。

　　(2)检测器的原理构成

　　检测器的原理见图3.

　　用半导体激光器作为高强度光源，通过透镜产生平行光束，该光束射到由扫描电机带动的双面反射镜上，形成两束相互垂直的光束，这两束光分别经过反射镜和准直透镜后，再经过接收透镜聚焦在高速光电接收器上，由光电接收器把光信号转换成电信号。随着扫描电机的旋转角度的变化，每束光将扫过一个平行区域，两个平行区域在空中交叉，这个区域即为测量区，被测物体必须在这个区域内才能被准确测量。当被测物体放人测量区后，部分光线被遮挡，光电检测器将检测到遮挡区的宽度，该宽度值与被测物的直径成一定关系，通过计算机的处理即可得到被测物体的实际值。