激光料位计、激光测距仪

1 安全 1.1 激光等级 1.1.1瞄准激光 本激光料位计设有可见激光，并从仪器的前端发射，用于指示测量方位。本可见激光属二级激光，根据以下标准： · IEC60825-1：2001“激光产品的辐射安全” · EN60825-1：2001“激光产品的辐射安全” · FDA 21CFR Ch.Ⅰ § 1040:2004（美国国家健康与人类服务部，联邦规则标号） 二级激光产品： 不要直视激光束，在不必要的情况下不要瞄准他人。眼睛会本能的通过转视或眨眼等行为来保护眼睛。 激光波长：635nm，＜1mW，＜15mm@5m 1.1.2测量激光 本激光料位计设有红外激光，并从仪器的前端发射，用于扫描被测介质（单次扫描范围38.4°圆锥）。本红外激光属一级激光，根据以下标准： · IEC60825-1：2001“激光产品的辐射安全” · EN60825-1：2001“激光产品的辐射安全” 一级激光产品： 一般激光产品为正常使用情况下，在规定的使用和保养范围内对眼睛没有伤害的产品。 激光波长：905nm，＜0.8mW，1kHz，10ns脉冲 2 产品描述 JS800-3D激光料位计为扫描料面几何尺寸的3D激光料位计，包括激光扫描图2.1 3D激光料位扫描仪 2.1 测量原理 JS800-3D激光料位计包括激光扫描仪和旋转云台。激光扫描仪本身具备扫描功能，测量范围为：距离90~260m（视被测介质反射率）、测量精度20mm、测量范围38.4°（圆锥、见上图）。在38.4°范围内，每秒测量高达10万点，角度分辨率达到0.1°。如下图所示： 图2.2 激光扫描仪 38.4°圆锥范围对于很多应用场合不够，我们在激光扫描仪基础上加上旋转云台，使扫描范围达到激光安装平台以下360°全方位，对激光安装平台平面以下360°范围进行过无死角测量。不仅可以测量物料表面3D图形，还可以测量料仓仓壁挂料情况，将料仓全面3D图像展现在人们面前。如下图所示（在计算机中可以以各种方位展示仓内3D测量画面）： 图2.3 3D云图 2.2 测量方案 图2.4测量方案-一台计算机带多台3D激光扫描仪 我们的测量系统可以是单台3D激光料位计连接计算机，成为一个独立的产品，在计算机屏幕上显示3D料位情况并进行计算，显示高料位、低料位、平均料位、物料体积和物料重量等。也可以多台激光料位计组成测量系统，对多个料仓进行测量，分别显示各个料仓3D料位情况并进行计算，显示高料位、低料位、平均料位、物料体积和物料重量等，进而完成物料平衡统计等任务。 3 技术指标 ? 激光波长 测量激光：905nm，Class 1（IEC60825-1 2014） 指示激光：635nm，Class 2（IEC60825-1 2014） ? 量程（@100klx） 90m@10%反射 130m@20%反射率 260m@80%反射率 ? 测量精度 优于2cm ? 角度精度 优于0.1° ? FOV 38.4°（圆，单次测量，100000点）、360°（3D测量，约370万点） ? 光束发散角 0.28°（竖直）*0.03°（水平） ? 数据率 10万points/s ? 测量时间 3min以内 ? 测量周期 10min、30min、60mim等可设 ? 单台计算机负载能力 8台3D激光料位计 ? 工作环境温度 -20~65℃ ? 防护等级 IP67 ? 功率 20W（平均） ? 重量 2.8kg ? 供电 220VAC 1 4附录 4.1激光料位计优缺点 4.1.1激光料位变送器优点 1、能耗小，能量集中，回波率高。 2、安装空间小，能测量直径很窄的罐或釜的料位,也可侧装。 3、所见即所得，点对点，准确测量。 4、进料无影响（如图）。 图4.1 进料影响情况示意图 5、发散角度小，无虚假回波，快速响应。 6、在中间有搅拌器,侧壁空间狭小的矿料粉碎斗测量。 7、量程大,可达400米以上。 8、耐更高温度、压力。 9、可穿透灰尘（如图）。 图4.2 粉尘影响情况示意图 4.1.2缺点 不能直接测量透明的介质。 4.2激光料位计与其他方法比较 4.2.1 激光料位计与传统的雷达料位计相比较 具有的优点：准确度高，频率高、波长短；测量稳定，可靠性高，波束不发散不易受到干扰；光束能够穿透玻璃窗和通明介质；量程大，信号衰减小； 产品 雷达 激光 原理 脉冲行程时间原理 时域反射原理 供电电压 直流与交流可选 直流与交流可选 波长 0.4” to 2” 905nm 能量密度 弱 强 发射角度 9? to 22? <0.2° 返回能量 0.1% 95% 测量范围 最大60M 400 M 比率 1:4 1:50,000 安装方式 只能垂直安装 不受安装角度的影响，可以任意安装 介电常数 受介电常数影响 不受介电常数影响 特点 凝聚性、高能量、不受安装位置影响，可以测量狭小角落 图4.3 激光料位计与雷达料位计的测量比较（左激光、右雷达） 激光料位变送器采用顶装非接触式测量,利用激光发射及采集反馈信号测量被测介质量程,能量高,量程大,灵敏度高,反映速度快,抗干扰性强,振动不影响测量;粉尘对测量有影响（激光受影响程度远低于雷达）,原则上直视可见激光即可测量。 4.2.2常用原煤仓料位变送器性能对比表 仪表类型 测量精度 可靠性 安装 抗干扰性 维护量 寿命 射空雷达料位变送器 一般 一般 简单 低 小 一般 超声波料位 变送器 低 较低 简单 低 小 一般 重锤料位 变送器 低 一般 一般 一般 大 短 激光料位 变送器 高 高 简单 高 小 长 4.3激光料位计使用场所 1、滑石粉或石灰粉 2、矿石及放矿溜井里的废石 3、卸料车 4、罐车 5、犁式给煤机 6、堆料机/取料机 7、高炉铁水 8、钢板测厚 9、回转窑 10、竖窑 11、粉煤仓 13、液态沥青、 14、聚合反应堆容器（高压）、 15、反应堆容器（真空）、 16、熔融态玻璃 17、黑色及有色金属、 18、合金聚、尼龙、聚氯乙稀等芯块、 19、采矿，化工，制药，造纸， 20、塑料，油气等高风险区域 4.43D激光料位扫描仪 4.4.1 产品概述 3D激光料位扫描仪的诞生，彻底改变传统的单点测量料位仪表的技术原理（单点测量料位仪表如：雷达式、超声波式、重锤式、射频导纳式等），并引领世界料位测量领域迈向视觉新维度的“3D时代”。真正达到了介质可视化，过程智能化的技术巅峰。3D激光料位扫描仪以急速蔓延的趋势深入到全球各行各业，在料位测量领域充分发挥它的产品优势，将来必然大面积应用在各个领域。该系统是目前仅有的一种可以准确计量固体物料和体积的创新产品，而且不受物料种类，物化性质，贮存物料间、开放仓或料仓的类型和尺寸的影响，并适用于非常恶劣的高粉尘贮存环境的料位测量。