10.14489/td.2014.011.pp.025-029

2014, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/td.2014.011.pp.025-029

Федоров Е. М., Чурсин Ю. А., Редько В. В.
ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИАМЕТРА LDM-18
(с. 25-29)

Аннотация. Рассмотрен дифракционный метод измерения наружного диаметра круглых протяженных объектов в расходящемся лазер-ном пучке, позволяющий повысить до единиц микрометров разрешающую способность оптических измерительных преобразова-телей, применяемых в приборах для технологического контроля цилиндрических протяженных изделий, таких как кабели, провода, шнуры, проволока и т.п. Рассмотрены некоторые аспекты технической реализации конструкции и программно-аппаратной час-ти измерителя диаметра LDM-18 на основе описанного дифракционного метода. Представлены технические и метрологические характеристики разработанного и апробированного в условиях реального производства измерительного прибора. Полученные результаты могут быть использованы для разработки и изготовления высокоточных бесконтактных оптических приборов тех-нологического контроля наружного диаметра изделий в кабельной, трубной и других отраслях промышленности как самостоя-тельно, так и в составе систем автоматического управления процессом производства.

Ключевые слова: технологический контроль диаметра, дифракция, расходящийся пучок.

Fyodorov E.M., Chursin Yu.A., Redko V.V.
AN XY LASER METER OF DIAMETER «LDM-18»
(pp. 25-29)

Abstract. Cable products are characterized by a variety of geometrical and electrical parameters usually related to each other. The outer diameter and ovality are the most important geometrical parameters for wires, insulated conductors and circular cross-section cables. Measuring the diameter of extended circular products in a divergent light flux has a number of advantages over other optical methods. In particular, the absence of a mirror and lens optics as well as portable optical units greatly simplifies the optical scheme and design of the measuring trans-ducer. Due to a robust construction and relative simplicity of design and alignment, the development and manufacturing of the XY device for measuring diameter on the basis of the diffraction method is promising for cable industry. The paper focuses on the diffraction method to measure the outer diameter of the circular extended objects in a divergent laser beam. The method enables to improve the resolution of optical transducers for the devices used for in-process control of cylindrical extended objects such as cables, wires, cords, etc. up to units of micrometers. Some issues on the technical implementation of the design and hardware-software of the device for measuring diameter “LDM-18” on the basis of the diffraction method are considered. The paper presents the technical and metrological characteristics of the measuring device designed and evaluated in real manufacturing. The obtained results can be used to develop and manufacture high-precision non-contact optical devices for in-process control of the outer diameter of cables, pipes, etc. independently and as a part of the automatic control of the manufacturing process. Application of the results and techniques presented in the paper will allow the quality improvement of the produced cables and other cylindrical extended objects and will reduce the production costs since the consumption of polymeric materials is low.

Keywords: in-process diameter measurement, diffraction, divergent beam.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Е. М. Федоров, Ю. А. Чурсин, В. В. Редько (Томский политехнический университет) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

E. M. Fyodorov, Yu. A. Chursin, V. V. Redko (Tomsk Polytechnic University, Tomsk) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Свендровский А. Р. Расчет диаметра в бесконтактных двухкоординатных измерителях // Научно-технические проблемы приборостроения и машиностроения: I Всерос. конф. Томск, 2005. С. 31 – 33.
2. Федоров Е. М., Эдличко А. А. Вычисление геомет-рических параметров двухкоординатных измерителей диаметра протяженных изделий // Изв. Томск. политехн. ун-та. 2008. Т. 313. № 2. С. 87 – 93.
3. Chi-Tang Li, James V. Tietz Improved Accuracy of the Laser Diffraction Technique for Diameter Measurement of Small Fibres // Journal of Materials Science. 1990. V. 25. Is. 11. P. 4694 – 4698.
4. Khodier Soraya A. Measurement of Wire Diameter by Optical Diffraction // Original Research Article Optics & Laser Technology. 2004. V. 36. Is. 1. P. 63 – 67.
5. Wolf B. and E. Principles of Optics. 3rd ed. N.Y.: Pergamon Press, 1965. 985 р.
6. Toenshoff H. K., Tuennermann A., Korthals J. Use of Fresnel Diffraction for the Measurement of Rotational Symmetrical Workpieces // Proc. SPIE the International Society for Optical En-gineering. 1999. № 3784. P. 334 – 343.

Eng

1. Svendrovskii A. R. (2005). The diameter calculation in two contactless measurement devices. Scientific and technical prob-lems of instrumentation and engineering: The I All-Russian confer-ence. Tomsk, pp. 31-33.
2. Fedorov E. M., Edlichko A. A. (2008). Calculation of ge-ometrical parameters of two-meter measurements of the lengthy products diameter. Izvestiia Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 313(2), pp. 87-93.
3. Chi-Tang Li, James V. (1990). Tietz improved accuracy of the laser diffraction technique for diameter measurement of small fibres. Journal of Materials Science, 25(11), pp. 4694-4698.
4. Khodier Soraya A. (2004). Measurement of wire diameter by optical diffraction. Original Research Article Optics & Laser Technology, 36(1), pp. 63-67. doi: 10.1016/S0030-3992(03)00134-8
5. Wolf B. and E. (1965). Principles of optics. (3rd ed.). N.Y.: Pergamon Press.
6. Toenshoff H. K., Tuennermann A., Korthals J. (1999). Use of Fresnel Diffraction for the Measurement of Rotational Sym-metrical Workpieces. Proc. SPIE the International Society for Optical Engineering, 3784, pp. 334-343.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: