 датчик длины и пройденного пути ИСД-5 предназначен для бесконтактного измерения в металлургической, кабельной, химической, целлюлозно-бумажной, текстильной и деревообрабатывающей промышленности в автоматизированных системах управления, раскроя и учета. Принцип измерения – лазерный интерференционный. |
| |
Общее описание
В настоящее время имеется 2 модели ИСД-5 с различными версиями для обеспечения номинальных рабочих расстояний до объекта от 10 до 1000 мм. Возможны также заказные конфигурации с параметрами, отличающимися от параметров, указанных ниже.
В дальнейшем серия дополнится двумерными датчиками, измеряющими скорость одновременно по двум координатам. Например, это позволит измерять поступательную скорость вращающихся объектов (применение в трубопрокатном производстве) или траекторию движения, например, отслеживать поперечные смещения движущихся объектов.
Также предполагается создание специализированных лазерных датчиков для автомобильной промышленности (измерение динамических характеристик транспортных средств).
- Измерение длины и скорости материалов, движущихся относительно датчика.
- Измерение пройденного пути и положения объектов, движущихся возвратно-поступательно относительно датчика, либо относительно земли (сенсор установлен на объекте, например, на рельсовом кране, автомобиле, вагоне…).
- Прецизионные измерения: 0,02 – 0,1 % (в зависимости от абсолютной скорости и частоты измерения, см. таблицу далее), <0,05% дистанции (> 1 м).
- Возможность работы по любым поверхностям, включая стекло.
- Широкий диапазон номинальных расстояний до поверхности: от 10 см до 150 см и более.
- Оригинальный моноблочный расщепитель пучка, обеспечивающий стабильность интерференционной картины и широкий диапазон допустимых изменений расстояния до объекта (до ±25% от номинального).
- Термокомпенсированная конструкция, обеспечивающая стабильность измерений в широком диапазоне температур без термостабилизации измерителя*.
- Небольшая потребляемая мощность (0,5 - 2 Вт в зависимости от используемого лазера) и микроконтроллерного блока обработки сигнала (1 Вт).
- Широкий динамический диапазон освещенности объекта (от темноты до яркого солнечного света) и нечувствительность к резким перепадам освещенности (включая люминесцентное освещение) и яркости объекта.
- Небольшие габариты и вес датчика (300 - 400 г), класс защиты - IP67.
* В диапазоне температур измерителя +15...+50˚С температурный дрейф отсутствует. При низких температурах может использоваться система термостабилизации (опция).
Электромагнитная совместимость
ИСД-5 разработан для использования в промышленности и соответствуют следующим стандартам:
- EN 55022:2006 Оборудование информационных технологий. Характеристики радиопомех. Пределы и методы измерений.
- EN 61000-6-2:2005 Электромагнитная совместимость. Общие стандарты. Помехоустойчивость к промышленной окружающей среде.
- EN 61326-1:2006 Электрооборудование для измерения, управления и лабораторного использования. Требования к электромагнитной совместимости. Общие требования
Лазерная безопасность
ИСД-5 соответствует следующим классам лазерной безопасности по IEC
60825-1:2007
Модель | ИСД-5 Стандарт | ИСД-5 Мини |
|---|---|---|
Длина волны, нм | 635, 660, 808 | 635, 660 |
Мощность излучения, мВт | 5, 12, 40 | 5 |
Класс безопасности | 3В | 3R |
Лазерная безопасность класса 3B
В модели Стандарт, в зависимости от рабочего расстояния, могут быть установлены полупроводниковые лазеры с непрерывным излучением видимого диапазона мощностью 5 - 20 мВт или ИК мощностью до 120 мВт (метровый рабочий диапазон). Все они относятся к классу 3В лазерной безопасности. На корпусе размещена соответствующая предупредительная этикетка:
Лазерная безопасность класса 3R
В модели Мини установлен полупроводниковый лазер с непрерывным излучением видимого диапазона с максимальной выходной мощностью 5 мВт. Он относятся к классу 3R лазерной безопасности. На корпусе размещена соответствующая предупредительная этикетка:
| Параметр | ИСД-5 Стандарт | ИСД-5 Мини | Примечания | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Диапазон измеряемых скоростей, м/с | 0,01 – 50 | 0,005 - 5 | Типичные значения. Чем меньше рабочее расстояние до объекта, тем меньше минимальные и максимальные измеряемые скорости. | ||
| Точность измеряемой скорости (стандартное отклонение)*, % | ±0,07 ±0,02 | ±0,15 ±0,05 | Без усреднения С усреднением 0,2 - 0,3 с, при V > 1 м/с | ||
| Абсолютная точность измеряемой длины*, % | <±0,05 | <±0,1 | При предварительной калибровке на длинах пути >2 м. | ||
| Частота измерений, Гц | 20 - 100 | ||||
| Номинальные расстояния от оптики сенсора до поверхности, см | 5±2,10±3,15±5, 30±10, 60±20 и 130 ±40. Другие по заказу. | 10,15, 20 | Указывается при заказе | ||
| Допустимый диапазон изменения расстояния | ±20-25% от номинала | Зависит от типа поверхности (амплитуда сигнала снижается на краях диапазона) | |||
| Тип излучателя | Диодный лазер видимого или ИК диапазона, 5, 12,40 мВт | Диодный лазер видимого диапазона, 5 мВт | класс 3B – 3R | ||
| Питание | 9 - 36 (импульсный преобразователь, изолированный) | Встроенные линейные стабилизаторы 5В в датчике и блоке обработки сигнала | |||
Потребляемая мощность, Вт Блок обработки | 0,3 - 2 Вт | 0,5 | |||
| 1 Вт | |||||
| Диапазон рабочих температур, ˚С | -20° С ... + 60°С (-40...+400 в термокожухе) | -30…+50 – с системой термостабилизации (опция), (-50..+80˚С в защитном кожухе с подачей воздуха под давлением (опция)). | |||
| Вес, г | 300 - 400 | 50 | |||
| Размеры корпуса, мм | 120x100x35 | 60x45x30 | Без разъемов, бленд и крепежных гнезд. Подробнее - см. рисунок | ||
| Длина кабеля от датчика до ПРЦ обработки, м (по заказу - до 15 метров) | 2,5 | Используется стандартный кабель RS-232 или VGA с разъемами DB9. Для удлинения кабеля их можно соединять последовательно. | |||
| Класс защиты от внешней среды | IP67 | ||||
| Блок обработки сигнала: | |||||
Размеры корпуса, мм Вес, г | 120х100х35 350 | ||||
Выходные сигналы блока обработки: Аналоговый: Частотный: Цифровой: | Скорость, 150 мВ/м/с, до 3В. Путь, 2000 Имп/м (=скорость 2000 Гц/м/с), меандр 0 – 3 В, ТТЛ совместимый, до 200 КГц. Передача всех параметров по сети LAN. | Типичные значения, могут настраиваться пользователем (см. далее описание ПО). Разрядность ЦАП и частоты – 12 бит. | |||
| Физическая задержка обновления выходных сигналов (latency) | 9 – 31 мс | Стабильна при данной частоте измерений(=½ времени измерения), без усреднения. Подробнее см. далее. | |||
| Поставляемое ПО для работы с ИСД-5 | - Программа для считывания данных по сети, отображение данных и параметров датчика, сохранение в файл ASCII. - Программа для диагностики датчика. - Пример работы в LabView 8.2.1 - DLL считывания данных по сети для встраивания в ПО пользователя. - Конфигурирование параметров – по сети, через любой браузер. | Подробнее см. далее. Возможно создание специализированного ПО по ТЗ заказчика. | |||
*При предварительной калибровке на объекте (для устранения геометрических ошибок установки).
Характеристики ИСД-5 постоянно улучшаются, поэтому они могут отличаться от приведенных в данном документе без ухудшения функциональности.
Обозначения при заказе
ИСД – 5 – St – 30cm – ET+232+CAN – AN(U) – PL – SM – 3m – H – P
| Символ | Наименование |
| St | St – вариант Стандарт Lt – вариант Мини |
| 30cm | Номинальное расстояние до объекта |
| ET+232+CAN | Цифровые интерфейсы: ET - Ethernet – базовый вариант, другие – опции: 232 или 485– RS232 (485), CAN – желательно предоставить описание формата данных пользовательской системы сбора данных |
| AN(U) | Аналоговый выход по напряжению (U) – базовый вариант - или току (I) |
| PL | Импульсный выход – базовый вариант |
| SM | Функция останова измерений |
| 3m | Длина кабеля от датчика к блоку контроллера, м |
| Н | Наличие встроенного нагревателя (термостабилизатора) (опция) |
| Р | Датчик в защитном корпусе с воздушным охлаждением (опция) |
Состав системы и схема соединений показаны на рисунке
