Laserowe czujniki pomiarowe – zasada działania, charakterystyczne cechy i typowe zastosowania O Autorze Zobacz również PRENUMERATA

Czujniki laserowe – cechy charakterystyczne: • bezbłędne wykrywanie nawet najmniejszych obiektów, • proste i szybkie dopasowanie – łatwe osiowanie widocznym światłem czerwonym, łatwe nastawianie punktu przełączania przyciskiem, • możliwa regulacja czułości, • wysoka rozdzielczość pomiaru. • małe odchylenia liniowe, • szybki czas odpowiedzi, • łatwy montaż, • możliwość wykorzystania do zadań specjalnych.

Zasada działania: metoda triangulacji laserowej

Zasada działania laserowych czujników optycznych opiera się o tzw. metodę triangulacji laserowej, która wykorzystuje projekcję wiązki lasera. W każdym czujniku optycznym, a więc i laserowym, najważniejszymi elementami są nadajnik, czyli w tym przypadku źródło światła laserowego (punktowego lub w postaci linii), oraz odbiornik. Emitowana przez nadajnik wiązka lasera przechodzi przez układ optyczny i kierowana jest w stronę obiektu docelowego, który jest przedmiotem pomiaru. Następnie następuje odbicie wiązki laserowej od badanego obiektu i przechwycenie jej przez światłoczuły odbiornik (detektor CMOS lub CCD).

Znając odległość pomiędzy laserem i kamerą oraz kąt pomiędzy wiązką lasera a płaszczyzną obrazu kamery, można określić odległość skanowanego obiektu od obiektywu czujnika. Do dokładnego wyliczenia odległości wykorzystuje się wbudowany mikroprocesor oraz odpowiednio zaprogramowane algorytmy.

Technika triangulacji laserowej jest obecnie standardowym rozwiązaniem w bezkontaktowej technice pomiarowej za sprawą bardzo precyzyjnego pomiaru. Dlatego też tego typu czujniki można spotkać dziś w bardzo wielu aplikacjach przemysłowych praktycznie w każdej branży, w której wykonywane są pomiary, monitorowanie różnych procesów czy inne czynności kontrolne.

Czujniki laserowe – zastosowanie

Choć podstawowe zastosowanie czujników laserowych to pomiar odległości, wysokości i szerokości obiektów, to jednak w praktyce przemysłowej są one wykorzystywane w znacznie szerszym zakresie. Przykładem może być tu pomiar ugięcia detalu albo jego grubości.Poza pomiarem odległości stosuje się je np. do wykrycia obecności obiektów (np. na linii produkcyjnej) albo do wykrycia ich specyficznych cech. Stąd też laserowe czujniki pomiarowe są świetnym narzędziem do kontroli jakości produktu, ale również do prawidłowego ułożenia elementu (np. w procesie obróbki).

Typowymi obszarami zastosowań dla czujników laserowych są także wszelkiego rodzaju procesy związane z testowaniem i kontrolą, monitorowaniem czy działania badawczo-rozwojowe.

Olbrzymią grupę potencjalnych zastosowań dla tego typu czujników znajdziemy także poza produkcją przemysłową. Świetnym przykładem jest tu wykorzystywany w nowoczesnych samochodach tzw. LiDAR. Takie przykłady można jednak mnożyć praktycznie bez końca i wydaje się, że przyszłość będzie należała do laserowych czujników pomiarowych. Wszędzie bowiem tam, gdzie wymagany jest bardzo precyzyjny i szybki pomiar, urządzenia te wydają się obecnie optymalnym rozwiązaniem.