[实用新型]基于LED的光学尺寸测量系统

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及光学测量系统，具体涉及一种基于LED的光学尺寸测量系统。

技术背景

目前，随着经济的高速发展，制造行业中的板材、纸张、布匹生产线上急需装备自动化的幅宽在线测量系统，达到提高生产效率和产品质量的目的。目前还有约80％的生产线采用钢板限位这种机械方式定位，由于该方法是接触式测量，磨损严重，更换耗材和调试周期短，效率低下。

国外的生产线配置有较为成熟的在线非接触式在线测量系统，该系统以德国E+L公司的在线测量系统较为典型，该测量系统主要采用激光器作为发射装置，具有良好的光束方向性，该系统成本高、难以被国内的生产线所接受，同时激光器作为发射装置还有一个不完美的地方，就是激光器的寿命通常只有一万多小时左右，也就是说，该套系统的使用寿命只有一年多，进一步增加了使用成本。

实用新型内容

针对现有现有系统存在的上述不足，本实用新型目的在于，提供一种基于LED的光学尺寸测量系统，采用LED作为发光元件，LED具有十万小时的使用寿命以及远低于激光器的硬件成本，和特殊的聚光棱镜取代激光器，从而大幅的降低硬件成本、提高使用寿命，能为国内众多生产线所接受。

本实用新型为实现上述目的，所提供的技术方案是：

一种基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，其包括平行间隔、相对设置的一信号发射装置和信号接收装置，待检测体置于二者之间的中间位置；

所述的信号发射装置包括一发射支架、多数个LED光源、多数个聚光棱镜组及设有多数个通孔的档光板，所述的LED光源均匀间隔向上设置在该发射支架上，对应每只LED光源发光部位的正前方设置有一聚光棱镜组，所述聚光棱镜组的正前方设置有一档光板，对应每一聚光棱镜组的正前方的档光板上，设有一可使光线通过的通孔；

所述的信号接收装置包括一信号接收支架、多数个接收器、一控制分析电路和显示器，所述的多数个接收器均匀间隔向下设置在该信号接收支架上，所述控制分析电路向上设置在该信号接收支架上，所述显示器向上设置在该控制分析电路上；

所述的每一LED光源发光部位的正前方，均直线对应一接收器，其发出的光线通过所述聚光棱镜组、档光板通孔后到达与其对应的该接收器的正前方；

所述的多数个LED光源在同一平面上均匀间隔分布，组成矩形平面光源阵列；

所述的多个接收器也为在同一平面上均匀间隔分布，组成与所述光源阵列相对应的矩形平面接收器阵列；

所述档光板上的通孔也为在同一平面上均匀间隔分布，组成与所述光源阵列、接收器阵列相对应的矩形平面通孔阵列；

所述的多数个LED光源、接收器、控制分析电路和显示器分别连接电源，其中所述接收器、控制分析电路和显示器相互电性连接。

所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的LED光源为可见光或红外光LED，其组成矩形阵列的单体数量为大于3的自然数；在单位面积内组成阵列的LED的数量越多，光束的数量越多，系统的测量精度就越高。

所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的聚光棱镜组由用来将LED光源发射的散射光汇聚为平行光束的两部分组件构成。

所述的基于LED的光学尺寸测量系统，其特征在于，所述的挡光板通孔，其为正圆形，其直径为0.01～0.5毫米，其圆心与所述聚光棱镜中心线重合，只允许平行的光束通过，挡住散射光，从而减少散射光的干扰。

本实用新型通过LED光源发射出的光线，经过聚光棱镜组汇聚为平行光束，穿过挡光板上的小孔照射到信号接收装置，由于待检测体位于挡光板和接收装置中间位置，会挡住一定数量的光束，控制分析电路对接收装置接收到的光束数量和位置进行分析，换算出待检测体的长度、宽度尺寸，并通过显示器显示出具体数值。

本实用新型是一种将光学测量技术、光学聚光技术、数字电路技术和通信技术相结合的综合装置，该装置适用于生产线板材、瓦楞纸幅宽、简述板材、印刷纸张以及纺织布料幅宽测量。

由于本实用新型采用了LED光源作为发光元件并结合聚光棱镜技术，取代激光器，能够大幅度降低测量系统的硬件成本和延长使用寿命，能够更广泛应用于各行业的生产线上，实现高速、准确的在线监控和测量，有利于提高生产线的生产效率和提升产品品质。

本实用新型的优点在于：结构简单、抗干扰能力强、成本低、寿命长；同时该装置是一种非接触式在线测量装置，具有在线高速测量功能，可用于各种板材的纠偏和尺寸测量系统。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。