一种便携式测径装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式测径装置，其包括：固定架，用于提供光源的激光器，用于扩散光束的棱镜，用于调节光束的透镜，用于调节棱镜转角的电机，用于采集光照信息的位置敏感传感器，用于数据分析的数据处理器，其中：激光器与棱镜和透镜设置在固定架的同一侧，激光器位于棱镜的前方，透镜位于棱镜侧面所对应的固定架的内壁上；位置敏感传感器设置在与透镜相向的固定架的另一侧面上，且位置敏感传感器与设置在固定架内的数据处理器的输入端相连接。本实用新型装置具有非接触、速度快、精度高、小型化、结构简单等优点，可以实现在光线暗、高温、高速等各种条件下的物体直径的测量，并可同时进行多个物体直径的测量,具有很强的实用性。
【专利说明】一种便携式测径装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种物体直径测量装置，具体说，是涉及一种基于位置敏感传感器(Posit1n Sensitive Detector，简称PSD)的便携式测径装置。
【背景技术】
[0002]目前，产品零件尺寸的检测大多数是人工或是半自动化测量的接触式和静止测量，存在检测速度低、生产效率低、劳动强度大、容易对被检测工件产生损伤等缺陷问题，远远不能满足现代高度自动化生产需求。
[0003]而现今一些先进的检测方法如光电能量法、激光衍射法、投影成像法等，均存在各自的适用范围和缺点，例如:光电能量法受光源和探测器飘移影响大；衍射法仅适用于直径小于0.1mm的线材(如光纤)；投影成像法就是将被测物成像到一个屏上，再测量屏上的阴影尺寸，理论上可适应各种直径范围，但若用平行激光照明则存在准直透镜球差所导致的误差，若用非相干光照明，则需解决离焦晃动问题，且仍存在离焦像边缘判断精度不高的问题。并且，上述方法大多需要在实验室中进行，需要特殊的环境，不能够应用在自动化生产线上，更不能实现便携式。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的上述问题和需求，本实用新型的目的是提供一种便携式测径装置，不仅实现便携式，而且实现适用于处于各种环境的自动化生产线上的在线测径，以满足现代高度自动化生产需求。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种便携式测径装置，包括:固定架，用于提供光源的激光器，用于扩散光束的棱镜，用于调节光束的透镜，用于调节棱镜转角的电机，用于采集光照信息的位置敏感传感器，用于数据分析的数据处理器，其中:激光器与棱镜和透镜设置在固定架的同一侧，激光器位于棱镜的前方，透镜位于棱镜侧面所对应的固定架的内壁上；位置敏感传感器设置在与透镜相向的固定架的另一侧面上，且位置敏感传感器与设置在固定架内的数据处理器的输入端相连接。
[0007]作为优选方案，所述的固定架为U型框架结构。
[0008]作为优选方案，所述的激光器为平行光束激光器。
[0009]作为优选方案，所述棱镜通过在其底部设置联轴器与电机的输出轴相连接。
[0010]作为优选方案，所述的固定架上还设有存储器，所述的存储器与数据处理器的输出端相连接。
[0011]作为优选方案，所述的固定架上还设有显示器，所述的显示器与数据处理器的输出端相连接。
[0012]与现有技术相比，由于本实用新型有机结合了光束扫描法和衍射法及PSD传感器对光的高敏感性特点，因而具有非接触、速度快、精度高、小型化、结构简单等优点，可以实现在光线暗、高温、高速等各种条件下的物体直径的测量，并可同时进行多个物体直径的测量，具有很强的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型提供的一种便携式测径装置的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型提供的一种便携式测径装置的电路原理框图；
[0015]图3是本实用新型提供的一种便携式测径装置的工作状态结构示意图。
[0016]图中:1、固定架；2、激光器；3、棱镜；4、透镜；5、位置敏感传感器；6、数据处理器；7、存储器；8、显示器；9、待测物体。
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0018]如图1和图2所示:本实用新型提供的一种便携式测径装置，包括:固定架1，用于提供光源的激光器2，用于扩散光束的棱镜3，用于调节光束的透镜4，用于调节棱镜4转角的电机(图中未示出)，用于采集光照信息的位置敏感传感器5，用于数据分析的数据处理器6，其中:激光器2与棱镜3和透镜4设置在固定架I的同一侧，激光器2位于棱镜3的前方，透镜4位于棱镜侧面所对应的固定架的内壁上；位置敏感传感器5设置在与透镜4相向的固定架I的另一侧面上，且位置敏感传感器5与设置在固定架I内的数据处理器6的输入端相连接。
[0019]所述的固定架I可采用图中所示的U型框架结构，以便加工制作和架设在生产线上。
[0020]所述的激光器2采用平行光束激光器。
[0021]所述棱镜3可通过在其底部设置联轴器(图中未示出)实现与电机的输出轴相连接，通过电机转动带动棱镜转动，从而使光束迅速扫过被测物体。
[0022]作为优选方案，所述的固定架I上还设有存储器7，所述的存储器7与数据处理器6的输出端相连接。所述的存储器7可以是存储卡或移动硬盘或移动U盘，通过USB接口与数据处理器6相连接。
[0023]作为优选方案，所述的固定架I上还设有显示器8，所述的显示器8与数据处理器6的输出端相连接。
[0024]如图3所示，采用本实用新型装置进行测径的工作步骤如下:
[0025](I)平行光束激光器2产生平行光束，经棱镜3扩束后经透镜4整形后仍为平行光束；
[0026](2)使待测物体9置于所述平行光束中，同时使电机转动带动棱镜3转动，使平行光束从待测物体9上扫过；
[0027](3)平行光束经过待测物体9遮挡而部分射出照射到位置敏感传感器5上；
[0028](4)PSD传感器5将得到的脉冲模拟电信号传输给数据处理器6 ;
[0029](5)数据处理器6对得到的电信号经过放大、波形处理后转化为数字信号，然后根据测径公式计算得到待测物体的直径；
[0030](6)数据处理器6可将测量结果输出给显示器8以直观显示出，并可同时输出给存储器7进行存储保存。
[0031]为提高准确度，可使光束在短时间内对待测物体进行多次扫描。当待测物体直径较小时，使数据处理器6按照衍射法计算物体直径；当物体尺寸较大时，使数据处理器6按照光束扫描法计算物体直径。
[0032]最后有必要在此说明的是:上述内容只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种便携式测径装置，其特征在于，包括:固定架，用于提供光源的激光器，用于扩散光束的棱镜，用于调节光束的透镜，用于调节棱镜转角的电机，用于采集光照信息的位置敏感传感器，用于数据分析的数据处理器，其中:激光器与棱镜和透镜设置在固定架的同一侧，激光器位于棱镜的前方，透镜位于棱镜侧面所对应的固定架的内壁上；位置敏感传感器设置在与透镜相向的固定架的另一侧面上，且位置敏感传感器与设置在固定架内的数据处理器的输入端相连接。
2.如权利要求1所述的便携式测径装置，其特征在于:所述的固定架为U型框架结构。
3.如权利要求1所述的便携式测径装置，其特征在于:所述的激光器为平行光束激光器。
4.如权利要求1所述的便携式测径装置，其特征在于:所述棱镜通过在其底部设置联轴器与电机的输出轴相连接。
5.如权利要求1所述的便携式测径装置，其特征在于:所述的固定架上还设有存储器，所述的存储器与数据处理器的输出端相连接。
6.如权利要求1所述的便携式测径装置，其特征在于:所述的固定架上还设有显示器，所述的显示器与数据处理器的输出端相连接。
【文档编号】G01B11/08GK204214406SQ201420744919
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】颜超超, 刘瑾, 杨海马, 夏刚, 朱炜敏 申请人:上海工程技术大学