Лазерные датчики расстояния: особенности и применение

Лазерные датчики расстояния, которые иначе называются лазерные дальномеры, являются оптическими устройствами для высокоточного измерения расстояния.


Датчики этого типа измеряют расстояние до заданного объекта с помощью лазерного луча. Также могут применяться как датчики приближения, обнаруживая объекты в подконтрольном диапазоне. Однако собственно датчики приближения не способны напрямую высчитать расстояние до объекта.


Датчики приближения активируются, если они обнаруживают появление/наличие объекта в границах диапазона их действия. Эти свойства также можно использовать для определения и измерения предельного расстояния до объекта, но оно не будет точным.


В основе расчета фактического расстояния до поверхности объекта, которые применяются в лазерных дальномерах, существуют различные принципы, такие, как время полета и триангуляция. Это позволяет датчикам расстояния работать как датчики приближения, но никак не наоборот.


Датчики расстояния также имеют гораздо больший радиус действия (от нескольких сантиметров до нескольких сотен метров), чем датчики приближения.


Существуют следующие принципы измерения расстояния лазерными датчиками:

- принцип триангуляции и аналогичные ей способы;
- принцип TOF (time of flight), что переводится как "время полета".


Принцип триангуляции основан на изменении угла отраженного луча для определения расстояния до объекта, в датчиках на этом принципе действия используются не импульсы, а непрерывный луч. Угол отраженного луча меняется пропорционально расстоянию до объекта, светопринимающий элемент состоит из нескольких световых датчиков, которые определяют положение принятого лазерного луча.


Наиболее распространенным для использования в лазерных датчиках расстояния является принцип "время полета". Это метод, основанный на измерении расстояния путем расчета времени, необходимого свету для прохождения определенного расстояния в контролируемой среде.


Лазерный дальномер для защиты промышленных кранов


Лазерные датчики расстояния могут использоваться для решения следующих задач:


- контроль позиционирования. Лазерные датчики расстояния обеспечивают позиционирование объектов с высокой точностью и максимальной повторяемостью.


- защита от столкновений промышленных кранов. Для безопасной и эффективной работы двух или более промышленных кранов на мосту производственных площадок важен точный контроль расстояния до объектов, поскольку высок риск столкновения. Лазерный дальномер точно измеряет расстояние и передает данные на контроллер. При опасном приближении кран останавливается и столкновение предотвращается.


- контроль наличия. Лазерные дальномеры определяют наличие/отсутствие объектов в автоматизированных производственных процессах. Они точно идентифицируют детали, при корректном обнаружении запускают последовательность следующего этапа производства. Это позволяет безопасно перейти к следующим этапам процесса, обеспечивая надежный контроль и скоординированность действий в автоматических производственных системах.


- контроль загруженности конвейерной ленты. Лазерные дальномеры точно определяют уровень загруженности конвейера в реальном времени, предотвращают столкновение объектов на конвейере, обеспечивая безопасную работу и эффективное течение производственных поцессов без простоев и аварий. Благодаря высокой точности и быстрому отклику, датчики оперативно корректируют работу конвейера, оптимизируя распределение нагрузки на производственную линию.


- контроль уровня. Лазерные датчики могут служить для контроля уровня заполнения бункеров. Датчик измеряет расстояние до поверхности содержимого бункера и передает полученные данные посредством аналогового выхода на контроллер. Затем эти данные преобразуются в информацию об уровне заполнения бункера. Лазерный датчик надежно обнаруживает уровень материала даже неоднородного свойства (частиц разной длины, размера) обеспечивая точные измерения заполненности независимо от формы и размера материала в бункере. Когда уровень достигает заданного порога, система дает сигнал о необходимости удаления материала из бункера, предотвращая переполнение и сводя простои к нулю.


Лазерные датчики расстояния для конвейеров


- измерение длины заготовок и деталей на конвейере. Датчик определяет наличие заготовку и измеряет ее длину. Полученные сведения передаются системе управления, на их основе корректируются скорость конвейера и своевременность подач заготовки. Это обеспечивает правильное позиционирование для последующего этапа производственного процесса, поддерживая высокое стабильное качество производства.


- контроль диаметра бухт смотанного материала. Датчик определяет диаметр наматываемой бухты и передает данные системе управления.
Когда смотка достигает максимального заданного диаметра, система сигнализирует, что пора заменить заполненную бобину на следующую, пустую, что обеспечивает непрерывность производственного процесса и уменьшает время на обработку каждой смотанной бухты.


- контроль провисания рулонов при размотке. Лазерные датчики определяют отклонения провисания от нормы о время размотки рулонного материала для поддержания постоянного натяжения. Если провисание увеличилось, система замедляет размотку. Если провисание уменьшилось, система увеличивает скорость размотки. Датчики позволяют обесечить быструю корректировку размотки, что позволяет поддерживать стабильное натяжение при движении рулонного материала и обеспечивать стабильное качество продукции из материала, поставляемого в рулонах.


На российском рынке представлены лазерные датчики расстояния различных производителей, среди них выделяются оптические решения производства АО НПК ТЕКО - надежные, высокоточные дальномеры серии KJT.


Эти устройства способны обнаруживать как вертикальные, так и наклонные объекты на расстоянии до 200 метров, вне зависимости от их цвета, материала, матовой или блестящей поверхности.


Лазерные датчики расстояния серии KJT разработаны как идеальное решение для огромного спектра инженерных и промышленных и задач, где необходимо точное и надежное измерение расстояния.


При обнаружении и измерении расстояния до некоторых объектов могут возникнуть сложности из-за их цвета, глянцевой бликующей поверхности или из-за сильного наклона. Однако лазерные датчики KJT стабильно надежны в таких ситуациях, так как они способны точно обнаруживать и измерять даже черные, бликующие глянцевые и поверхности, расположенные под сильным наклоном.


Время отклика в дальномерах KJT можно настроить, благодаря этому лазерные датчики этой серии эффективно работают в разнообразных производственных процессах, гарантируя полный контроль работы оборудования.


Их важные преимущества — гибкая настройка параметров и адаптация к различным условиям эксплуатации на конкретном производстве.
Лазерные датчики расстояния серии KJT обеспечивают точные измерения по всему цветовому спектру, включая сложный для определения черный цвет и его оттенки.


Для оптимального выбора дальномера для вашего производства предлагаем рассмотреть следующие лазерные датчики расстояния серии KJT:

KJT-TLSD-30CP420A485A-LY
Диапазон: 30 м
Выходы: 1 PNP, 1 аналоговый (4-20 мА), 1 RS485
(Modbus RTU)


KJT-TLSD-10C2P420AA-LY
Диапазон: 10 м
Выходы: 2 PNP, 1 аналоговый (4-20 мА)


KJT-TLSD-30C2P420AA-LY
Диапазон: 30 м
Выходы: 2 PNP, 1 аналоговый (4-20 мА)


KJT-TLSD-10CP420A485A-LY
Диапазон: 10 м
Выходы: 1 PNP, 1 аналоговый (4-20 мА), 1 RS485
(Modbus RTU)


Лазерные датчики расстояния ТЕКО