CN114577118B - 耐高温大量程偏移量传感器及标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温大量程偏移量传感器及标定方法，耐高温大量程偏移量传感器包括光纤发射头、接收器、锥孔和控制器；耐高温大量程偏移量传感器的标定方法包括：确定传感器检测量程；调整光纤发射头与接收器之间的距离；确定光纤发射头的角度；测量被测物上的光斑大小；确定锥孔的直径及全放射锥度；确定光纤发射头和接收器数量；阵列布局；检测标定；检测标定的方法：确定标定的步长值；将被测物以步长值移动，接收器反馈的值；被测物从一个接收器进入另一个接收器遮挡范围时，控制器做进位计数；对低于设定步长精度的信号进行滤波，形成连续离散值；将离散值录入控制器数据库。本发明具有检测范围大、耐高温以及降低玻璃透镜成本等优点。
Description
技术领域
本发明涉及涂布领域，更具体的说，本发明涉及一种耐高温大量程偏移量传感器及标定方法。
背景技术
在涂布工序中，箔材或膜在烘箱中走带，由于各种原因可能会走偏，走偏后影响产品涂布质量和烘干效果，箔材走偏量则可能达到100mm；因烘箱中温度较高，温度可能超过150度以上；所以在高温环境下，检测较大偏移量，需要有专门的传感器；
一般光纤传感器感应区域为2mm左右，带光学透镜的光纤检测区域可以达到10mm左右,无法达到50-100mm的极片偏移量检测的实际需要；且带光学透镜的光纤因光学透镜零部件材质等原因不能适应高温环境；
单个光纤发射光源是圆形光斑，被测物遮挡感应时，感应值是非线性的；发射端和接收器检测距离变化后、检测光斑直径、入射角度也随之变化，光学镜头的重复定制化成本也比较高；
因此我们提供了一种耐高温大量程偏移量传感器及标定方法，本方法能够检测更大的范围、能够在高温的环境下工作以及降低成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种耐高温大量程偏移量传感器及标定方法，使传感器具有检测范围大、耐高温以及降低玻璃透镜成本等特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种耐高温大量程偏移量传感器，包括光纤发射头、接收器、锥孔和控制器；所述锥孔设置在光纤发射头和接收器之间。
在上述结构中，所述光纤发射头设置在锥孔的上方；所述接收器设置在锥孔的下方。
在上述结构中，所述光纤发射头对准锥孔的中心处；所述锥孔的底端正对接收器。
一种耐高温大量程偏移量传感器的标定方法，
步骤S1，根据被测物的偏移量，确定传感器检测量程；
步骤S2，根据被检测物安装空间，确定光纤发射头与接收器之间的距离；
步骤S3，根据光纤发射头与接收器之间的距离，确定光纤发射头的角度；
步骤S4，根据光纤发射头与接收器之间的距离，确定被测物上的光斑大小；
步骤S5，根据光斑大小和光纤发射头的角度，确定锥孔的直径及全放射锥度；
步骤S6，根据检测量程及光斑大小，确定光纤发射头和接收器数量；
步骤S7，阵列布局，根据光纤安装空间和光纤发射头以及接收器的数量，对光纤发射头和接收器进行阵列布局；
步骤S8，检测标定，对接收器反馈的值进行非线性标定。
其中，在步骤S8中，检测标定的方法包括：
S81，根据被测物的偏移量、所需要的识别精度及重复精度，确定需要标定的步长值；
S82，将被测物以步长值移动，逐步遮挡接收器，从开始遮挡到完全遮挡；根据不同的步长值，记录一组接收器反馈的值；
S83，当被测物从一个接收器进入另一个接收器遮挡范围时，控制器做进位计数；每完成一次接收器的遮挡，控制器进位一次；直至所有的接收器都被遮挡住；
S84，对低于设定步长精度的信号进行滤波，形成一系列的连续离散值；
S85，将一系列的连续离散值录入控制器数据库，供后续复检时使用。
其中，所述光纤发射头发射出来的光经过锥孔全反射，使光全部被接收器接收。
其中，所有的接收器都被遮挡住后，控制器的记录的数值设置为控制器的满量程。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种耐高温大量程偏移量传感器及标定方法，耐高温大量程偏移量传感器包括光纤发射头、接收器、锥孔和控制器；一种耐高温大量程偏移量传感器的标定方法包括：步骤S1，测量被测物的偏移量，确定传感器检测量程；步骤S2，调整光纤发射头与接收器之间的距离；步骤S3，调整光纤发射头的角度；步骤S4，测量被测物上的光斑大小；步骤S5，调整锥孔的直径及全放射锥度；步骤S6，调整光纤发射头和接收器数量；步骤S7，阵列布局，对光纤发射头和接收器进行阵列布局；步骤S8，检测标定，被测物的偏移量是线性变化的，接收器被遮挡的面积是非线性变化的，所以需要对接收器反馈的值进行非线性标定；检测标定的方法包括：1)根据被测物的偏移量、所需要的识别精度及重复精度，确定需要标定的步长值；2)将被测物以步长值移动，逐步遮挡接收器，从开始遮挡到完全遮挡；根据不同的步长值，记录一组接收器反馈的值；3)当被测物从一个接收器进入另一个接收器遮挡范围时，控制器做进位计数；每完成一次接收器的遮挡，控制器进位一次；直至所有的接收器都被遮挡住；4)对低于设定步长精度的信号进行滤波，形成一系列的连续离散值；5)将一系列的连续离散值录入控制器数据库，供后续复检时使用。实现了增加传感器的检测范围、耐高温以及降低玻璃透镜成本；解决了现有设备中传感器检测范围过小，无法在高温环境中工作，以及成本增加的问题；在使用过程中能够大幅度提高检测的准确性和降低制作成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明装配示意图；
图2是本发明的截面图；
图3是本发明中光线的发射与接收的的示意图；
图4是本发明的俯视图；
图5是本发明中耐高温大量程偏移量传感器的标定流程图；
图6是检测标定流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1-6，一种耐高温大量程偏移量传感器，包括光纤发射头01、接收器03、锥孔02和控制器；所述锥孔02设置在光纤发射头01和接收器03之间；
所述光纤发射头01设置在锥孔02的上方；所述接收器03设置在锥孔02的下方；
所述光纤发射头01对准锥孔02的中心处；所述锥孔02的底端正对接收器03。
一种耐高温大量程偏移量传感器的标定方法：
步骤S1，根据被测物的偏移量，确定传感器检测量程；
步骤S2，根据被检测物安装空间，确定光纤发射头01与接收器03之间的距离；
步骤S3，根据光纤发射头01与接收器03之间的距离，确定光纤发射头01的角度；
步骤S4，根据光纤发射头01与接收器03之间的距离，确定被测物上的光斑大小；
步骤S5，根据光斑大小和光纤发射头01的角度，确定锥孔02的直径及全放射锥度；
步骤S6，根据检测量程及光斑大小，确定光纤发射头01和接收器03数量；
步骤S7，阵列布局，根据光纤安装空间和光纤发射头以及接收器的数量，对光纤发射头01和接收器03进行阵列布局；
步骤S8，检测标定，被测物的偏移量是线性变化的，接收器03被遮挡的面积是非线性变化的，所以需要对接收器03反馈的值进行非线性标定。
在步骤S8中，检测标定的方法包括：
S81，根据被测物的偏移量、所需要的识别精度及重复精度，确定需要标定的步长值；步长值可以设定为1mm,0.5mm,0.2mm等；
S82，将被测物以步长值移动，逐步遮挡接收器03，从开始遮挡到完全遮挡；根据不同的步长值，记录一组接收器03反馈的值；
S83，当被测物从一个接收器03进入另一个接收器03遮挡范围时，控制器做进位计数；每完成一次接收器03的遮挡，控制器进位一次；直至所有的接收器03都被遮挡住；例如，被测物以1mm的步长值移动，移动10mm后，完全遮挡住接收器03的信号；控制器进位显示10mm,当被测物遮挡下一个接收器03时，数值显示10+；以此类推显示20+，30+，40+，直到全部接收器03的检测范围全部遮挡。
S84，对低于设定步长精度的信号进行滤波，形成一系列的连续离散值；
S85，将一系列的连续离散值录入控制器数据库，供后续复检时使用。
所述光纤发射头01发射出来的光经过锥孔02全反射，使光全部被接收器03接收。光纤发射头01发射的光不需经过光学透镜，全部接收回接收器03。
所有的接收器03都被遮挡住后，控制器的记录的数值设置为控制器的满量程。
光纤发射头01具有光纤耐高温150度以上的特点。
如图4所示，光纤发射头01的阵列方式，可以将单组光纤发射头01的检测范围从10mm，扩展至所需的大量程检测，比如50mm，100mm，甚至更大量程。
通过锥孔02全反射、增加光斑接收半径区域，将边缘光纳入放大器光强量化，同时解决了光学镜片的高温问题，避免塑料类透镜不耐高温的缺陷、降低玻璃光学透镜成本，可以达到节约成本50％以上；光纤发射头01经过一定的阵列方式及信号处理和进位机制，组成大量程传感器。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (3)
1.一种耐高温大量程偏移量传感器的标定方法，其特征在于：
步骤S1，根据被测物的偏移量，确定传感器检测量程；
步骤S2，根据被检测物安装空间，确定光纤发射头与接收器之间的距离；
步骤S3，根据光纤发射头与接收器之间的距离，确定光纤发射头的角度；
步骤S4，根据光纤发射头与接收器之间的距离，确定被测物上的光斑大小；
步骤S5，根据光斑大小和光纤发射头的角度，确定锥孔的直径及全放射锥度；
步骤S6，根据检测量程及光斑大小，确定光纤发射头和接收器数量；
步骤S7，阵列布局，根据光纤安装空间和光纤发射头以及接收器的数量，对光纤发射头和接收器进行阵列布局；
步骤S8，检测标定，对接收器反馈的值进行非线性标定；
在步骤S8中，检测标定的方法包括：
S81，根据被测物的偏移量、所需要的识别精度及重复精度，确定需要标定的步长值；
S82，将被测物以步长值移动，逐步遮挡接收器，从开始遮挡到完全遮挡；根据不同的步长值，记录一组接收器反馈的值；
S83，当被测物从一个接收器进入另一个接收器遮挡范围时，控制器做进位计数；每完成一次接收器的遮挡，控制器进位一次；直至所有的接收器都被遮挡住；
S84，对低于设定步长精度的信号进行滤波，形成一系列的连续离散值；
S85，将一系列的连续离散值录入控制器数据库，供后续复检时使用；
其中，耐高温大量程偏移量传感器包括光纤发射头、接收器、锥孔和控制器；所述锥孔设置在光纤发射头和接收器之间；
所述光纤发射头设置在锥孔的上方；所述接收器设置在锥孔的下方；
所述光纤发射头对准锥孔的中心处；所述锥孔的底端正对接收器。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温大量程偏移量传感器的标定方法，其特征在于：所述光纤发射头发射出来的光经过锥孔全反射，使光全部被接收器接收。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温大量程偏移量传感器的标定方法，其特征在于：所有的接收器都被遮挡住后，控制器的记录的数值设置为控制器的满量程。
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