一种基于激光三角位移测量方法的厚度测量装置与流程

本发明涉及光电测量技术领域，尤其涉及一种基于激光三角位移测量方法的厚度测量装置。

背景技术：

工业测量是制造业的重要组成部分，是测试和计量学科的重要分支。测厚仪是用来测量材料及物体厚度的仪表，这类仪表中有以下几种测量方法：利用α射线、β射线、γ射线穿透特性的放射性厚度计；有利用超声波频率变化的超声波厚度计；有利用涡流原理的电涡流厚度计；有利用机械接触式测量原理的测厚仪；还有利用光学测量原理的测厚仪。在工业生产中常用来连续或抽样测量产品的厚度。但上述这些测量仪在测量钢板、钢带、薄膜、纸张、金属箔片等材料的厚度时，测量的精度差，测量的速度慢，直接影响这些产品的生产质量、生产成本和企业利润。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于激光三角位移测量方法的厚度测量装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于激光三角位移测量方法的厚度测量装置，其特征在于：包括相对设置的第一测距仪和第二测距仪，第一测距仪和第二测距仪结构相同，它们均包括壳体，在壳体内的一侧安装激光器，在激光器前侧的壳体内安装镜片，在壳体内的另一侧安装CMOS图像采集模块，在CMOS图像采集模块前侧的壳体内安装镜头组件，在壳体内还安装信号处理器，信号处理器电连接激光器和CMOS图像采集模块；

第一测距仪发出第一激光的方向和第二测距仪发出第二激光的方向相反。

优选地，所述第一激光和所述第二激光共线。

优选地，所述第一激光和所述第二激光采用两个波段的激光。

优选地，所述第一激光采用红色激光，所述第二激光采用蓝色激光。

优选地，所述镜片采用凸透镜。

优选地，所述镜头组件包括镜头壳，在镜头壳内的两侧分别安装一个凸透镜，在两个凸透镜之间设有一个凹透镜。

优选地，在所述壳体的前侧设有透光孔，所述第一激光和它的第一反射光线通过对应的透光孔，所述第二激光和它的第二反射光线通过对应的透光孔。

本发明的优点在于：本发明通过双激光三角位移测量厚度，它通过两个不同波段的半导体激光器发出的激光分别照射到物体的两侧表面，通过光电非接触精确测量处于运动或振动状态中的物体厚度，具有较高的测量精度，同时设备方便携带，通用性好。

附图说明

图1是本发明所提供的测量装置测量厚度的原理结构示意图；

图2是测距仪测距原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明提供的一种基于激光三角位移测量方法的厚度测量装置，包括相对设置的第一测距仪1和第二测距仪2，第一测距仪1和第二测距仪2结构相同，它们均包括壳体5，在壳体5的前侧设有透光孔，透光孔为长条形通孔，其在图中未画出。

在壳体5内的一侧安装激光器6，激光器6为现有技术，根据需要选择不同的激光器6能够发出不同波段的激光，本申请第一测距仪1的激光器6发出第一激光3为红色激光，第二测距仪2的激光器6发出第二激光4为蓝色激光。第一激光3的方向和第二激光4的方向相反且共线。第一激光3通过被测物体14反射成第一反射光线3.1，第二激光4被测物体14反射成第二反射光线4.1，第一激光3和第一反射光线3.1通过对应的透光孔，第二激光4和第二反射光线4.1通过对应的透光孔。

本装置采用红色激光的第一激光3和蓝色激光的第二激光4能有效防止测量过程中第一测距仪1和第二测距仪2相互干扰，提高抗干扰性能。

在激光器6前侧的壳体5内安装镜片7，镜片7采用凸透镜，第一激光3和第二激光4通过对应的镜片7折射成多条平行的激光线。

在壳体5内的另一侧安装CMOS图像采集模块8，CMOS图像采集模块8为现有技术，它有要是由CMOS芯片、驱动电路和接口电路组成。在CMOS图像采集模块8前侧的壳体5内安装镜头组件9，镜头组件9用于接收被被测物体14漫反射后的激光，并将接收的反射激光收集后传递给CMOS图像采集模块8，CMOS图像采集模块8采集到被测物体14的图像信息。镜头组件9包括镜头壳11，在镜头壳11内的两侧分别安装一个凸透镜12，在两个凸透镜12之间设有一个凹透镜13，两个凸透镜12和凹透镜13均平行设置，根据被测对象透明度不同，调节通过调节凸透镜12和凹透镜13之间的间距，调节测量精度及范围。

在壳体5内还安装信号处理器10，信号处理器10电连接激光器6和CMOS图像采集模块8，信号处理器10为现有技术，它通过三角函数计算阵列CMOS图像采集模块8上的光点位置，将图像信号转化为电信号，得到距物体的距离A和B，A的数值为图1中第一测距仪1边缘到被测物体14之间的距离，B的数值为第二测距仪2边缘到被测物体14之间的距离。

在测量前调节第一测距仪1边缘到第二测距仪2边缘的距离H，使得H固定不变，被测物体14设置在第一测距仪1到第二测距仪2之间，同时测出数值A和B，通过公式L=H-A+B，得出被测物体14的厚度，本装置的测量精度为±1μm，测量精度高，测量实时性好。