关键字:测径仪优化,测径仪跳动,被测物跳动,抖动消除技术,
要降低被测物跳动对单路测径仪的影响,可通过以下多维度技术方案实现:
一、光学系统优化
(1) 电子快门技术
将测头曝光时间缩短至100微秒(需配合50000mcd以上的高亮度LED光源),可彻底消除被测物抖动产生的虚影现象。例如保定蓝鹏测控的解决方案显示,该技术能使CCD成像误差从±0.12mm降至±0.03mm。
(2) 高频CCD芯片
采用15MHz扫描频率的线阵CCD,结合全数字化信号采集系统,采样频率可达2000Hz,有效捕捉高频跳动(如轧材生产线的30Hz以上振动)。
二、同步控制技术
1. 多级同步系统
实现光源-信号采集单元脉冲同步、多路采集同步、信号采集-通讯传输同步三重同步,消除信号不同步导致的数据混乱。实验数据显示,同步技术可将数据波动率从18%降低至3%。
2. 增量式PID控制
控制周期可调(P/I/D参数独立设置),支持正向/反向控制模式,能动态补偿跳动误差。例如某金属轧制线应用案例显示,该系统可将动态误差控制在±0.01mm内。
三、机械结构强化
1) 抗振安装设计
采用碳钢支架+调高丝杠的刚性结构(刚性提升40%),安装位置需避开高频振动源(如距电机≥2m)。对于极端工况,可加装空气轴承稳定器(控制精度±0.5μm)。
2) 导轨限位装置
在测量区域两侧设置机械限位,保留5mm安全余量,防止被测物完全跳出视场(标准单路测径仪Z轴动态范围仅1mm)。
四、智能算法补偿
(1) 动态量程调整
当连续3次检测超限时,系统自动扩展量程5%(需硬件支持),适用于低频大振幅跳动(>10mm)。
(2) 5点移动平均滤波
软件算法可降低60%随机误差,特别适用于振幅<1mm的高频跳动(100Hz以上)。
五、特殊工况解决方案
l 高温辐射环境:采用石英管防护罩+远心平行光路设计(如某石英管厂案例,安装位置选在石墨轮边缘,耐受800℃高温)。
l 超高频振动:升级为LPBJ140型双镜筒测径仪,通过L1/L2双路数据交叉验证,圆跳动测量误差<±0.005mm。
典型效果对比
注:对于振幅超过量程20%的极端工况,建议改用旋转式测径仪(量程可达50mm)或八轴测径仪(全轮廓检测精度±0.01mm)。