[實用新型]運動狀態的紅熱金屬的外徑和尺寸缺陷的非接觸測量裝置

無效

• 申請號: 200820074335.8
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN201173768Y
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 陳炳生
• 申請（專利權）人: 陳炳生
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;G03B11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于一種光電非接觸在線外徑測量裝置，特別涉及一種運動狀態的紅熱金屬的外徑和尺寸缺陷的非接觸測量裝置。

背景技術

目前公知的非接觸光電測徑裝置都是采用平行光，掃描平行光束或擴束平行光束，照射被測物，對其投影尺寸進行光束掃描遮擋時間的測量，或平行光遮擋位置的測量。這種利用平行光束的投影測量對于大口徑物體，如外徑200mm以上，往往要采用復雜的光學拼接測量方案，或成本高昂的大口徑鏡頭組成測量光路。以上方案除了體積龐大、成本高的缺點外，還存在對于拼接方案，測量區中部容易出現盲區，存在測不到投影的區域的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服以上技術缺陷，提供一種運動狀態的紅熱金屬的外徑和尺寸缺陷的非接觸測量裝置，它排布靈活，實現用一般面陣攝像機實現高速高溫運動物體的高清晰攝像測量。

本實用新型的技術方案是：一種運動狀態的紅熱金屬的外徑和尺寸缺陷的非接觸測量裝置，其特征在于：它包括至少兩組基礎測量單元，以被測物為中心，相鄰兩組基礎測量單元間的夾角為90-180°，每組基礎測量單元由激光器和至少一臺攝像機組成，激光器光軸與攝像機光軸夾角為±20°-80°，分別通過支架固定在傳感器基板上，外部罩有防護罩，激光器通過防護罩激光器出射窗射出激光束，攝像機通過防護罩攝像機觀察窗采集信號；攝像機輸出端連接計算機。

所述的激光器采用單色激光器。

所述的攝像機為工業低速攝像機。

所述的攝像機鏡頭外安裝有與激光相同波長的窄帶濾光片。

所述的基礎測量單元輸入端連接脈沖同步電路。

本實用新型的有益效果是：

1、利用激光的單色相干性形成扇形光束照射被測物，形成明亮的激光標線，利用帶有窄帶濾光片的面陣攝像機記錄表現空間坐標，然后利用計算機和根據公式編制的程序計算出激光標線處對應的外徑尺寸，形成排布靈活的一組光學非接觸外徑測量裝置。

2、利用脈沖信號調制光束發光時間和攝像機同步拍照時間，以實現用一般面陣攝像機實現高速高溫運動物體的高清晰攝像測量的功能。

附圖說明

圖1是本實用新型單組基礎測量單元內部結構圖。

圖2是本實用新型單組基礎測量單元防護罩示意圖。

圖3是本實用新型實施例一3組基礎測量單元排布構造圖。

圖4是本實用新型實施例二2組基礎測量單元排布構造圖。

具體實施方式

實施例1：一種運動狀態的紅熱金屬的外徑和尺寸缺陷的非接觸測量裝置，為了得到整個圓周的外徑尺寸，圍繞被測物排布3組基礎測量單元，以被測物為中心，每組基礎測量單元間的夾角為120°，分別固定于傳感器支架11上，并將傳感器支架安裝于測量儀基板12上，每組基礎測量單元由單色激光器6和低速工業攝像機1組成，該激光器發射扇形激光束，與此光束夾角45°位置放置一臺攝像機，激光器6與攝像機1分別通過支架5和3固定在傳感器基板4上，外部罩有防護罩9，激光器通過防護罩激光器出射窗8射出激光束，攝像機通過防護罩攝像機觀察窗10采集激光標線光條圖像；被測物放置在三組基礎測量單元間的導槽支撐柱13支撐的導槽7內，激光器采用單色扇形激光，攝像機鏡頭外安裝與激光相同波長的窄帶濾光片2，被測物若是熱軋鋼材或其他發熱體，濾除被測物自發光以及環境光的干擾，實現高信噪比測量。在線測量的被測物也可能處于高速運動狀態，這樣采用每秒十幾楨圖像的低速攝像機拍攝到的激光標線是模糊的，測量誤差會很大，采用脈沖同步信號調制激光束和攝像機曝光時間，以獲得高清晰圖像。脈沖同步電路依照用戶指定的圖像采集頻率，定時發出窄脈沖，脈沖信號同時送往激光器和攝像機的調制輸入端，使得激光器在脈沖信號驅動下被點亮發光，攝像機也在收到脈沖信號時打開快門采集圖像。由于脈沖寬度很窄，激光器的發光時間和攝像機的曝光時間都極短，將被測物高速運動對采集的影響降到最低。為解決利用低速攝像機獲得清晰的高精度激光標線坐標圖形，從而實現了高精度測量，采用扇形激光束照射被測物，在被測物表面形成一條高亮度的弧線，二維面陣CCD攝像機拍攝此激光照射的曲線，這樣一發扇形激光，一收面陣攝像機，構成一組基礎測量單元，攝像機輸出端連接計算機，由于在激光出射平面和攝像機相面之間的映射關系為：