式激光测径仪的测试的具体过程为：
[0058] StepU首先被测滤棒12穿过滤棒通道5时；其中一组光电测径传感器的半导体激 光发射器1发出激光光束，经八棱镜3折射的激光束通过半平面透镜I 4转换为平行光并 通过滤棒通道5,当滤棒通道5中有被测滤棒12时，被测滤棒12会遮挡部分平行光，没被遮 挡的平行光经半平面透镜II 6汇聚在光电接收器7上；
[0059] Step2、被被测滤棒12遮挡的平行光经光电接收器7转换成低电平；没有被被测滤 棒12遮挡的平行光则转换为高电平；
[0060] Step3、通过记录光电接收器7接收到低电平信号存在的时间t，再通过电机2的转 速ω X八棱镜3的内切圆半径r计算出穿过半平面透镜I 4的平行光扫描被测滤棒12的 速度为V，V= ω Xr，最后通过公式Dl=vXt求出被测滤棒12的外径值Dl ;
[0061] Step4、同时另外三组光电测径传感器测量出其余三个外径值D2、D3、D4 ;
[0062] Step5、通过Dl、D2、D3、D4求出外径的平均值再利用圆周公式求出被测滤棒12 的圆周值。
[0063] 实施例4 :如图1-6所示，一种非接触式激光测径仪，包括半导体激光发射器1、电 机2、八棱镜3、半平面透镜I 4、滤棒通道5、半平面透镜II 6、光电接收器7 ;所述滤棒通道 5周围安装有四组光电测径传感器，四组光电测径传感器的结构均相同，其中每一组光电测 径传感器均包括半导体激光发射器1、电机2、八棱镜3、半平面透镜I 4、半平面透镜II 6、光 电接收器7 ;所述电机2与八棱镜3相连带动八棱镜3转动，半导体激光发射器1发射的激 光直射到转动的八棱镜3上，八棱镜3再把激光折射到半平面透镜I 4上通过半平面透镜 I 4形成一组平行光平行的直射过滤棒通道5照射到半平面透镜II 6上，穿过半平面透镜 II 6的光被光电接收器7接收，通过光电接收器7将接收到的光信号转化成数字信号。
[0064] 所述非接触式激光测径仪还包括测径仪机壁9,所述半导体激光发射器1、电机2、 八棱镜3、半平面透镜I 4、被测滤棒5、半平面透镜II 6、光电接收器7均设置在测径仪机壁 9内，测径仪机壁9上设置有导向孔10、清洁喷嘴11 ;所述导向孔10正对着滤棒通道5。
[0065] 所述滤棒通道5周围安装有四组光电测径传感器，且四组光电测径传感器分别与 水平面成90°、135°、180°、225°安装，且所述四组电机2、八棱镜3也分别与水平面成 90°、135°、180°、225°安装于测径仪机壁9上。
[0066] 所述的非接触式激光测径仪的测试的具体过程为：
[0067] StepU首先被测滤棒12穿过滤棒通道5时；其中一组光电测径传感器的半导体激 光发射器1发出激光光束，经八棱镜3折射的激光束通过半平面透镜I 4转换为平行光并 通过滤棒通道5,当滤棒通道5中有被测滤棒12时，被测滤棒12会遮挡部分平行光，没被遮 挡的平行光经半平面透镜II 6汇聚在光电接收器7上；
[0068] Step2、被被测滤棒12遮挡的平行光经光电接收器7转换成低电平；没有被被测滤 棒12遮挡的平行光则转换为高电平；
[0069] Step3、通过记录光电接收器7接收到低电平信号存在的时间t，再通过电机2的转 速ω X八棱镜3的内切圆半径r计算出穿过半平面透镜I 4的平行光扫描被测滤棒12的 速度为v，V= ω Xr，最后通过公式Dl=vXt求出被测滤棒12的外径值Dl ;
[0070] Step4、同时另外三组光电测径传感器测量出其余三个外径值D2、D3、D4 ;
[0071] Step5、通过Dl、D2、D3、D4求出外径的平均值再利用圆周公式求出被测滤棒12 的圆周值。
[0072] 我们研制了一种非接触式激光测径仪样机，将该样机安装在KDF3滤棒成型机出 口处，对在线生产的滤棒进行检测，分别随机读取100组圆周值再与该设备生产滤棒的标 准圆周值24. OOOmm进行比较，发现利用新研制的一种非接触式激光测径仪读取的100组滤 棒圆周值偏差都在±0.1 mm以内，可满足滤棒圆周生产精度要求。
[0073] 图4是利用本实用新型样机检测到的数据显示界面1，该界面显示的是滤棒四 个方向的直径值和圆周值，圆周显示数据为23. 974mm，与滤棒圆周标准值24. OOOmm相差 0.026mm，偏差在0.1 mm以内，满足预期要求。
[0074] 图5是利用本实用新型样机检测到的数据显示界面2,该界面显示的是滤棒四 个方向的直径值和圆周值，圆周显示数据为24. 015mm，与滤棒圆周标准值24. OOOmm相差 0.015mm，偏差在0· Imm以内，满足预期要求。
[0075] 图6是利用本实用新型样机检测到的数据显示界面3,该界面显示的是滤棒四 个方向的直径值和圆周值，圆周显示数据为24. 031mm，与滤棒圆周标准值24. OOOmm相差 0.031mm，偏差在0.1 mm以内，满足预期要求。
[0076] 本实用新型实现了对滤棒圆周的在线非接触式测量，与现有技术相比，具有更高 的测量精度。
[0077] 上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限 于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型 宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1. 一种非接触式激光测径仪，其特征在于：包括半导体激光发射器（1 )、电机（2)、八棱 镜（3)、半平面透镜I (4)、滤棒通道（5)、半平面透镜II (6)、光电接收器（7);所述滤棒通道 (5)周围安装有四组光电测径传感器，四组光电测径传感器的结构均相同，其中每一组光电 测径传感器均包括半导体激光发射器（1)、电机（2)、八棱镜（3)、半平面透镜I (4)、半平面 透镜II (6)、光电接收器（7);所述电机（2)与八棱镜（3)相连带动八棱镜（3)转动，半导体 激光发射器（1)发射的激光直射到转动的八棱镜（3 )上，八棱镜（3 )再把激光折射到半平面 透镜I (4)上通过半平面透镜I (4)形成一组平行光平行的直射过滤棒通道（5)照射到半 平面透镜II (6 )上，穿过半平面透镜II (6 )的光被光电接收器（7 )接收，通过光电接收器（7 ) 将接收到的光信号转化成数字信号。2. 根据权利要求1所述的非接触式激光测径仪，其特征在于：所述非接触式激光测径 仪还包括测径仪机壁（9)，所述半导体激光发射器（1)、电机（2)、八棱镜（3)、半平面透镜I (4)、被测滤棒（5)、半平面透镜II (6)、光电接收器（7)均设置在测径仪机壁（9)内，测径仪 机壁（9)上设置有导向孔（10)、清洁喷嘴（11);所述导向孔（10)正对着滤棒通道（5)。3. 根据权利要求1所述的非接触式激光测径仪，其特征在于：所述滤棒通道（5)周围 安装有四组光电测径传感器，且四组光电测径传感器分别与水平面成90°、135°、180°、 225°安装，且所述四组电机（2)、八棱镜（3)也分别与水平面成90°、135°、180°、225° 安装于测径仪机壁（9)上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种非接触式激光测径仪，属烟草设备领域。包括半导体激光发射器、电机、八棱镜、半平面透镜Ⅰ、滤棒通道、半平面透镜Ⅱ、光电接收器；滤棒通道周围安装有四组光电测径传感器，四组光电测径传感器的结构均相同。本实用新型能在滤棒成型机生产滤棒的同时在线实时检测滤棒直径；能检测高速通过测径仪的滤棒的直径；对于滤棒直径检测的精度比当前滤棒测径仪的检测精度高；体积较小，能安装在滤棒成型机滤棒出口处的狭小空间内；有清洁喷嘴，能够对测径仪进行自净，能有效消除滤棒附着的胶水积结堵塞导向孔所造成的测量误差；能将测量的滤棒的直径值实时反馈给滤棒成型机，以此实时调节滤棒成型机生产滤棒的过程。
【IPC分类】G01B11/08
【公开号】CN204988199
【申请号】CN201520532614
【发明人】何邦贵, 杨智皓, 田倩如
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月22日