Czerwiec 21, 2021
  • Czerwiec 21, 2021
Listopad 19, 2020

Czujniki laserowe – zastosowanie w pomiarach bezkontaktowych

Autor 0 569 Views

Różnego typu czujniki są urządzeniami szeroko wykorzystywanymi w nowoczesnych systemach produkcyjnych. W tym przypadku wyróżnia się między innymi czujniki optyczne, indukcyjne oraz laserowe. Te ostatnie są użytkowane najczęściej w takich systemach, w których konieczna jest bezkontaktowa kontrola i pomiary odległości, rozmiaru oraz prędkości, z jaką przemieszczają się obiekty, z zachowaniem dużej dokładności. Ponadto moduły tego rodzaju znajdują zastosowanie w pozycjonowaniu obiektów w otoczeniu. Czujniki laserowe są więc niezbędnym elementem nowoczesnej produkcji, szczególnie zgodnej z założeniami Przemysłu 4.0.

Czujniki laserowe w pomiarach bezkontaktowych

Możliwość dokonywania pomiarów bez potrzeby fizycznego kontaktu z obiektem jest podstawową zaletą czujników laserowych. Pozwala to na ich wykonywanie w warunkach, w których wykorzystanie innych metod byłoby znacznie utrudnione lub wręcz niemożliwe z powodu np. położenia obiektu czy niekorzystnych warunków, takich jak wysokie temperatury.

Doskonałym przykładem sytuacji, w której pomiar bezkontaktowy jest korzystny, to pomiar elementów o cienkich profilach oraz tych wykonanych z delikatnych materiałów. Ich wyniki mogą być błędne wskutek np. tłumienia ruchu oscylatora przez sondy stykowe podczas pomiaru oscylacji. Innym przypadkiem, w którym doskonale sprawdzają się czujniki laserowe, są ciągłe pomiary elementów, które się poruszają. Ponadto dzięki możliwości utrzymania dużej odległości od obiektu i brak bezpośredniego kontaktu z nim chroni czujnik przed zniszczeniem lub przedwczesnym zużyciem, co znacznie podnosi ich niezawodność.

Staranny dobór czujnika kluczem do eliminacji błędów

Oczywiście czujniki laserowe mają też wady, wynikające z tego, że są one czujnikami optycznymi. Urządzenia te są stosunkowo wrażliwe na zabrudzenie, zaparowanie lub zapylenie. Ponadto pomiary mogą zostać zafałszowane przez niektóre materiały oraz parametry powierzchni, takie jak kolor, połysk, przezroczystość czy tekstura. Błędy zdarzają się także przy niektórych materiałach, m.in. stali, marmurze, gorących metalach, szkle i włóknie szklanym.

Dlatego ważne jest, by dobierać czujniki na podstawie typu lasera oraz zastosowanej technologii pomiaru. Przykładowo laser, w którym zastosowano mniejszą długość fali, poprawia możliwości czujnika przy dokonywaniu obiektów czerwonych, takich jak rozgrzany metal, a także materiałów organicznych (żywność, drewno) oraz przezroczystych (szkło, tworzywa sztuczne).

Rosnąca popularność czujników laserowych

Zalety rozwiązania, jakim są czujniki laserowe w mierzeniu obiektów i ich położenia w przemyśle, wykorzystywane są obecnie przez największe przedsiębiorstwa na świecie. Rynek tych urządzeń dynamicznie się rozwija, na co wskazuje przedstawiony w 2017 r. raport firmy badawczej TMR (Transparency Market Research), dotyczący światowego rynku czujników laserowych oraz wykorzystywania ich przez branżę przemysłową. Według niego wartość tego rynku w 2016 roku wyniosła 2,7 mld dolarów. TMR przewiduje, że między 2017 a 2025 rokiem średnia roczna stopa wzrostu będzie plasować się na poziomie 7,6%, dając wartość rynku 5,2 mld dolarów na koniec roku 2025. Warto dodać, że segmentem mającym największy udział w rynku są czujniki o zasięgu pomiaru większym niż 300 mm.

Zdaniem analityków można przewidywać szybki rozwój czujników laserowych położenia i ruchu. Rosnące zapotrzebowanie na tego typu sprzęty wiąże się bowiem z coraz powszechniejszym wprowadzaniem automatyzacji. Zainteresowane nimi są także te zakłady produkcyjne, które poszukują oszczędności w procesach kontroli jakości w takich dziedzinach, jak obsługa materiałów, obrabiarki czy robotyka. Zasadniczo wykorzystuje się je w aplikacjach o szczególnie wysokich wymaganiach w zakresie niezawodności, częstotliwości przełączania lub żywotności.

Leave a comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *