激光測(cè)距儀在大型鍛件檢驗(yàn)中的應(yīng)用

 

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)。

　　精確度：一般情況下，測(cè)量一次或多次的精確度為±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℃。

 

 

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(kāi)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(kāi)關(guān)鍵，打開(kāi)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�？梢哉f(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。

 

 

　　(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)絕對(duì)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��；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)配置專用板，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。

 

 

　　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�？偠�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。