专利名称：测量物体位置的激光传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及物理测量物体位置的器件，尤其属于采用激光测量带材位置的传感器。
技术背景目前，测量物体位置尤其测量钢带位置所使用的传感器，大多采用普通光电式传感器，即在钢带的上下分别安装发射器及接收器。其不足1、由于发射及接收器分别装在被测物体两边，故容易积灰尘，形成污染，导致测位不准确；2、由于普通光电式传感器的发射光的强度有限，所以使得发射及接收的距离有限，一般为0.6～1.0米的距离；3、由于普通光电式传感器与钢带之间的安装距离为0.3米左右，当钢带断裂时，特别容易将其光电管损坏，从而影响正常工作；4、抗干扰如对强光的干扰能力差，同样影响正常工作。
技术内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种发射及接收为一体使污染大幅降低、抗干扰能力强、测位器件不会受损、发射及接收的光强度大的测量物体位置的激光传感器。
实现上述目的的技术措施测量物体位置的激光传感器，主要由外壳，下述部件设在外壳内驱动器、通过导线将驱动器连接的线阵CCD、与CCD通过导线依次连接的采集卡、半导体激光器、半导体制冷器，与外壳连接的处理器。为了实现其目的，其在于在线阵CCD与分光镜之间设有成像镜，在半导体激光器与分光镜之间设有柱面镜，滤光镜设在分光镜一侧。
其在于该激光传感器还可采用两台安装在所测物体中心线两侧。
其在于各部件在外壳内均螺纹或嵌入连接方式固定于各自相应的位置。工作原理
发射原理半导体激光器经柱面镜后，形成一束较细的平行光束，该平行光束经过分光镜和滤光镜投向被测物体表面，在被测物体表面形成一条线形光。
接收原理被测物体表面的线形光，经滤光镜和分光镜后通过成像镜在线阵CCD成像。采集卡将线阵CCD成像转变为相应的数字信号后，送入处理器进行信号处理，从而得到被测物体的相应位置，实现对被测物体位置的控制。
当本传感器的环境温度高于设定值时，半导体制冷器自动启动，当环境温度达到设定值时，半导体制冷器自动关闭。
本传感器发射及接收为一体使污染大幅降低，抗干扰能力强，检测间距可达2.0米以上，传感器不会受到损坏，结构简单，使用寿命长。
图1为测量物体位置的激光传感器的结构示意图图2为安装一个本传感器时的工作示意图图3为安装二个本传感器时的工作示意图具体实施方案实施例1结合图1及图2详述测量物体位置的激光传感器，安装在钢带生产线的钢带中心线上方，用于测量钢带的位置或宽度，其主要由外壳(1)及下述设在外壳(1)内的部件组成，设在外壳(1)内驱动器(2)、通过导线(3)将驱动器(2)连接的线阵CCD(4)、与CCD(4)通过导线依次连接的采集卡(5)、半导体激光器(6)、半导体制冷器(7)，与外壳(1)连接的处理器(8)。为了实现发射及接收为一体使污染大幅降低、抗干扰能力强、测位器件不会受损、发射及接收的光强度大的目的，其在于在线阵CCD(4)与分光镜(9)之间设有成像镜(10)，在半导体激光器(6)与分光镜(9)之间设有柱面镜(11)，滤光镜(12)设在分光镜(9)一侧。
上述部件相互间不连接，只有位置关系。各部件在外壳(1)内均相应采用螺纹或嵌入连接方式固定于各自相应的位置。
实施例2
结合图1及图3详述测量物体位置的激光传感器，以钢板中心线为中心，两台该激光传感器对称安装在钢板两侧上方，用于测量钢板的位置，其主要由外壳(1)及下述设在外壳(1)内的部件组成，设在外壳(1)内驱动器(2)、通过导线(3)将驱动器(2)连接的线阵CCD(4)、与CCD(4)通过导线依次连接的采集卡(5)、半导体激光器(6)、半导体制冷器(7)，与外壳(1)连接的处理器(8)。为了实现抗干扰能力强、测位器件不会受损、发射及接收的光强度大的目的，其在于在线阵CCD(4)与分光镜(9)之间设有成像镜(10)，在半导体激光器(6)与分光镜(9)之间设有柱面镜(11)，滤光镜(12)设在分光镜(9)一侧。上述部件相互间不连接，只有位置关系。各部件在外壳(1)内均相应采用螺纹或嵌入连接方式固定于各自相应的位置。
工作原理发射原理半导体激光器(6)经柱面镜(11)后，形成一束较细的平行光束，该平行光束经过分光镜(9)和滤光镜(12)投向被测钢带或板，在被测钢带或板上方表面形成一条线形光。
接收原理被测钢带或板表面的线形光，经滤光镜(12和分光镜(9)后通过成像镜(10)在线阵CCD(4)成像。采集卡(5)将线阵CCD(4)成像转变为相应的数字信号后，送入处理器(8)进行信号处理，从而得到被测钢带或板的相应位置或其宽度，所测到的位置信号输送给自动控制系统，即可实现对被测钢带或板的位置控制。
权利要求1.测量物体位置的激光传感器，主要有外壳(1)，下述部件设在外壳(1)内驱动器(2)、通过导线(3)将驱动器(2)连接的线阵CCD(4)、与CCD(4)通过导线依次连接的采集卡(5)、半导体激光器(6)、半导体制冷器(7)，与外壳(1)连接的处理器(8)，其特征在于在线阵CCD(4)与分光镜(9)之间设有成像镜(10)，在半导体激光器(6)与分光镜(9)之间设有柱面镜(11)，滤光镜(12)设在分光镜(9)一侧。
2.根据权利要求1所述的测量物体位置的激光传感器，其特征在于该激光传感器还可采用两台安装在所测物体中心线两侧。
3.根据权利要求1所述的测量物体位置的激光传感器，其特征在于各部件在外壳(1)内均采用螺纹或嵌入连接方式固定于相应的各自位置。
专利摘要本实用新型为测量物体位置的激光传感器，属于采用激光测量带材位置的传感器。其解决目前大多采用的普通光电管传感器，容易形成污染导致测位不准确、发射及接收的距离有限，当钢带断裂时，特别容易将其光电管损坏，抗干扰能力差等不足。技术措施测量物体位置的激光传感器，主要由外壳(1)，下述部件设在外壳(1)内驱动器(2)、通过导线(3)将驱动器(2)连接的线阵CCD(4)、与CCD(4)通过导线依次连接的采集卡(5)、半导体激光器(6)、半导体制冷器(7)，与外壳(1)连接的处理器(8)，其在于在线阵CCD(4)与分光镜(9)之间设有成像镜(10)，在半导体激光器(6)与分光镜(9)之间设有柱面镜(11)，滤光镜(12)设在分光镜(9)一侧。
文档编号G01B11/02GK2739576SQ20042011121
公开日2005年11月9日 申请日期2004年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者王卫平, 何平安, 任敬武, 张明建, 项亚平, 王宝龙, 喻德生, 毕新国, 吕跃刚, 张占厚 申请人:武汉钢铁(集团)公司