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测量光幕安装高度与测量范围的关系

测量光幕的安装高度与其测量范围存在紧密的几何约束和精度关联性,具体关系可归纳如下:

 一、安装高度决定有效检测范围

保护高度定义测量范围

光幕最上端与最下端光束的垂直间距(保护高度),直接限定其垂直方向的最大测量范围。例如覆盖包裹高度或零部件尺寸时,安装高度必须完全覆盖被测物体的最大可能尺寸,并预留5-10%冗余量。

→ 公式依据:保护高度 ≥ 物体最大高度 × 1.1

高度偏差导致测量失效

安装高度过低会漏检高位物体(如大型包裹顶部),过高则可能忽略低位目标(如矮小零件),两者均造成测量数据缺失。

二、安装高度与测量精度的协同影响

分辨率决定最小可测单元

光轴间距(分辨率)是精度的基础,如2.5mm分辨率可检测≥2.5mm的物体。安装高度需结合分辨率设计:

高精度场景(如1.25mm分辨率):需减小光幕与被测物距离,确保光束有效覆盖。

→ 换算关系:精度≈分辨率=光轴间距+光斑直径。

倾斜安装引入附加误差

非水平安装的光幕会使光束投影变形,导致物体遮挡光线数量计算错误。例如10°倾角可能使实际测量高度偏差达15%。

 三、动态场景下的高度适配策略

高速运动物体的高度补偿

对于输送带上的快递包裹,安装高度需满足:

安全距离(S) = 2000mm/s × (系统响应时间) + 8×(分辨率-14mm)

确保物体穿过光幕时能完整触发所有关联光束。

多高度分层测量方案

复杂轮廓测量(如轮胎尺寸)需采用多层光幕:

底层光幕:贴近传送带,捕获底部轮廓

中层光幕:匹配主体高度

顶层光幕:覆盖突起结构

通过光束遮挡数据合成三维尺寸。

四、环境与对象的特殊调整

反光/深色物体:适当降低安装高度并增强光源,补偿吸光或散射效应。

粉尘环境:提高安装高度减少污染遮挡,同时选用IP65以上防护等级设备。

操作规范:安装后需用标准标定物验证,例如将已知尺寸物体以不同速度穿过光幕,对比实测值与理论值偏差。

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