¿Qué es un láser de línea?
Principio de medición del sensor láser de línea
El escáner de perfiles láser Miridium utiliza el principio de triangulación láser para realizar un escaneo de perfiles bidimensionales en las superficies de diferentes objetos medidos. El rayo láser se amplifica mediante un conjunto de lentes específicas para formar una línea láser estática, que se proyecta sobre la superficie del objeto que se está midiendo. Un sistema óptico de alta calidad proyecta la luz reflejada de forma difusa de la línea láser sobre una matriz de sensores altamente sensible. Además de la información de distancia desde el sensor hasta el objeto medido (eje Z), el controlador también puede calcular la posición a lo largo de la línea láser (eje x) a través de este conjunto de imágenes. El sensor finalmente genera un conjunto de valores de coordenadas bidimensionales y el origen del sistema de coordenadas está relativamente fijo al propio sensor. Al mover el objeto o sensor medido, se pueden obtener resultados de medición tridimensionales.
Utilizando el láser emitido por el diodo láser, se pueden formar puntos puntiformes en la superficie del objeto que se está midiendo. Se utiliza un grupo de lentes especial para extender el punto láser en una línea. Los sensores láser espectroscópicos tradicionales utilizan lentes cilíndricas para refractar la luz láser. El mayor problema de este método tradicional es la muy débil iluminación de los bordes causada por la distribución de intensidad gaussiana a lo largo de la línea láser. El sensor de perfil scanCONTROL proporcionado por Miiridium de Alemania utiliza una lente de precisión en forma de cuña, que puede eliminar el problema del debilitamiento de la intensidad de la luz en el borde de la línea láser
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Luz reflejada Al medir, la matriz CMOS del elemento fotosensible altamente sensible puede recibir la luz reflejada del objeto que se está midiendo para formar una imagen de contorno de alta precisión. Cualquier cambio en el perfil cambiará la forma de la línea láser proyectada sobre la superficie del objeto que se está midiendo, cambiando así los resultados de la imagen en la matriz del dispositivo fotosensible. Si mueve la sonda o el objeto medido, puede obtener varios perfiles de líneas de escaneo y estos perfiles se pueden combinar para producir un resultado de imagen 3D. Esta imagen también se denomina "nube de puntos" porque la imagen se compone de miles de puntos de medición individuales.
Teniendo en cuenta la dimensión de medición añadida, los sensores de escáner de perfil son más complejos que otro tipo de sensores de desplazamiento. Básicamente, no es posible determinar de forma sencilla si un objeto medido se puede medir con un sensor de escáner de perfil. El éxito de una medición a menudo depende de qué medición se va a realizar y bajo qué circunstancias se realiza. Por lo tanto, si la medición es factible es necesario evaluar cada elemento que se mide desde cero. Por ejemplo, el éxito de una medición depende de cuánto tiempo esté disponible para realizarla. Cuanto más lento pase el objeto medido a través del haz de la sonda, más tiempo se podrá utilizar para la medición. Por lo tanto, no podemos simplemente pensar que una medición estática es factible, lo que debe significar que una medición dinámica también es factible. Los resultados de la medición también dependen de las propiedades reflectantes de la superficie del objeto que se mide. En otras palabras, la reflectividad o absorción de luz de la superficie del objeto medido determinará si se puede medir una señal válida. El propio material que se mide también puede afectar los resultados de la medición. Por ejemplo, si la transparencia de un objeto medido semitransparente es demasiado alta, la señal de medición puede distorsionarse completamente. Un último factor que se debe considerar son las imperfecciones del contorno del objeto que se está midiendo, los contornos que pueden crear sombras y los efectos superficiales de múltiples reflejos. Los factores básicos anteriores pueden afectar significativamente la calidad de la señal de medición y los resultados de la medición
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Configuración correcta
A pesar de los factores influyentes mencionados anteriormente, una señal persistente reflejada desde una superficie contorneada claramente identificable puede seguir siendo una señal defectuosa que sea difícil de usar. Si desea evitar esta situación, cada parámetro individual del perfilador debe configurarse correctamente y ser adecuado para el objeto que se está midiendo. El uso de la configuración correcta de filtro y tiempo de exposición a menudo puede mejorar las malas señales. Después de intentos continuos, finalmente se puede completar la prueba. Por ejemplo, al medir un objeto de caucho negro que se mueve rápidamente, un tiempo de exposición corto y una alta absorción de luz del objeto conducirán más fácilmente a un resultado de medición deficiente. Por el contrario, si el objeto negro medido no se mueve o se mueve lentamente, un tiempo de exposición más largo puede ser más útil para obtener información completa del contorno.