easylaser部分E与部分F翻译.docx

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easylaser部分E与部分F翻译

测量基本原理E

E测量基本原理

关于激光

关于位置灵敏探测器（PSD）

散度与激光束中心

热膨胀

测量与对中

技术术语

轴对中的条件

轴对中的方法

轴对中的数学原理

旋转中心

角度偏差

几何测量原理

直线度测量中参考点的选择

光是电磁波谱的一部分，电磁波谱还包括紫外辐射（UV），红外辐射（IR），微波等。

波长在400纳米至780纳米间的称为“可见光”。

“激光”的含义：

受激辐射导致的光放大。

激光用途广泛，人们开发出多种激光以适应市场需求。

机床上的长度尺度标准仪器（干涉仪）大多配有氦氖气体激光器。

在对中仪器中，半导体激光更受青睐。

此类激光的优势在于设计的高度紧凑性和光束方向的高度稳定性。

激光原理：

因原理简单，故采用氦氖激光器。

氦氖激光器包括一支有阳极，阴极的玻璃管，其内部充有氦气和氖气。

玻璃管两端各有一面镜子，前镜为半透镜。

玻璃管由高压供电设备供电。

气体（自行释放）中的电释放出光来，光在两镜之间跳动。

只有与玻璃管长轴完全平行的光才能持续跳动，并保持强劲（受激释放），成为激光束，穿过半透镜。

原则上，激光同普通的光类似，不同的是，激光只由同波长的光形成。

PSD是位置灵敏探测器的缩写。

位置灵敏探测器（PSD）由光敏硅片组成。

做一比较，我们可称位置灵敏探测器（PSD）为模拟元件，理论上有无限分辨率；相反，CCD探测器（照相装置）是数码类的，分辨率受其设计所限。

激光束打到位置灵敏探测器（PSD）上，电流穿过激光束在PSD上的照射点。

两电极上的电流与激光束位置成比例，由此可找到激光束中心的位置。

Easy-Laser测量系统采用可见红色激光束作为测量基准。

激光束指向位置灵敏探测器（PSD）。

显示器中的测量程序计算位置灵敏探测器（PSD）上的数值，根据所用程序，显示结果。

散度

任何激光都会散开，也就是说，不同种激光束直径随距离增大。

正常情况下，激光散度在1毫弧度内，就是说，激光束直径以小于1毫米/米的速度增加。

受设计因素影响，半导体激光由瞄准仪光组成。

可采用望远镜光以进一步减小激光分散度。

激光束集中在特定距离内，但光学上，激光束直径在光圈处依旧会变大。

Easy-LaserD22采用的就是望远镜光学的激光发射器。

激光束中心

任何激光束都不是正圆。

激光束的能量，某种程度来说，表面上就存在差别。

但这对测量结果无影响，因为探测仪计算/读取地是激光束的中心，这就好比计算任意材料主体的重心。

因此，整个激光束照射在探测器表面以内是至关重要的。

探测器表面尺寸和激光束散度会限制潜在的测量距离。

热膨胀

炎炎夏日，柏油马路上流动的空气让我们很容易感受到热膨胀效应。

使得我们无法聚焦到该区域的另一端。

若激光束穿过温度不均匀的空气，同理，可能会影响激光束的方向。

持续测量时，此举会导致读书不稳定。

通过转移热量源，关门等方式，减少激光器与探测器之间的空气流通。

此时，若读书还不稳定，您可采用Easy-Laser系统的测量值过滤器功能。

请确保测量环境良好。

现代工业对质量和性能的要求一天比一天高，因此要精心安排停工期和维护。

进行维护时，切记怀疑测量结果。

采用激光设备有一大优势，激光设备作业效率高，精度高，可记录。

同样，测量工作不受人为影响（不类似传统方法）。

本单元，我们叙述了激光与传统方法的测量与对中的基本原理。

想要发挥Easy-Laser测量系统的最大功用，您必须掌握测量的基础知识。

这样，您可以更快更准确地完成测量与对中。

此外，您肯定会发现一些难度大，甚至无法解决的测量问题的新解决方案。

即便您对对中已经了如指掌，您仍可能发现对中作业的其它注意事项与技巧。

同时，本用户手册还向您介绍了相关专业表达及技术术语。

轴对中

旋转机器的近一半停工时间是非对中造成的。

非对中轴可引起：

轴承损坏

密封损坏

联轴器磨损

过热

能量损耗

高振动

对中精确的机器会带给您

延长生产时间

减少轴承和密封磨损

减少联轴器磨损

减少振动

降低维护费用

正确操作测量设备是对中工作的重要部分。

要想圆满地完成对中工作，您需了解容许偏差，各类联轴器，机器和基座的相关知识。

您需了解的测量与对中的相关技术术语：

平行偏差

两轴的中线不是同中心的，而是平行的。

角度偏差

两轴的中线不平行。

移动端设备

移动端设备。

该设备根据固定端设备进行调整。

移动端部件

安装在移动端设备上的测量部件。

固定端设备

固定端设备。

切忌移动。

固定端部件。

安装在固定端设备上的测量部件。

软脚

设备放置在三脚（而非四脚）上的情况。

这自然意味着设备在基座上不稳固。

对中前，应对其进行调整。

实施精确对中的条件

对中前，您务必了解正常工作条件下机器的反应。

对中已发生形变的机器或移动刚启动的设备，都是徒劳的。

新设备

先进行粗略对中，组装完成后，进行精确对中。

对中前，您务必了解设备的工作原理。

检查装配螺栓，联轴器，振动，温度，管线和其它连接。

机器基座（新安装的）

确保两台设备的基座稳固，平滑。

移动设备前，确保设备的混凝土基座已加固。

切忌使设备的底脚直接与基座接触，推荐使用垫片。

您务必及时清除设备底脚的灰尘和锈迹。

此外，对中前，固定端设备要比移动端设备垫地高。

请在设备每一底脚下垫上2毫米左右的垫片，做好对中准备。

动态运动

操作时，机器会受到各种力与因素的影响。

这些因素可能是热生长，扭转力，空气动力和液压力。

上述因素合力会使与“冷”机器的位置产生平行偏差。

轴的新位置被称为“热”条件。

在某几类机器上，这些变化影响甚大。

热生长

测量结果受固定端设备和移动端设备不同热生长系数的影响。

比如，温度每上升一度，钢铁的热生长系数约为0.01毫米/米。

举例：

轴到基座的高度1米

对中温度+20℃

工作温度+50℃

热生长1*0.01*（50-20）=0.3mm

固定端设备与移动端设备特性相同时，无任何问题。

其它情况下，您务必在机器冷却下来后，再进行对中，否则，您必须自行弥补误差。

举例：

受热生长影响，固定端设备比移动端设备高出0.25毫米，移动端设备的垫片也要升高0.25毫米（此处指所有垫片）。

正常情况下，机器生产商会提供其机器设备的热特性信息。

估算热生长影响时，请检查以下几项：

两机器的工作温度

两机器温度的协同因素

周遭环境温度的影响，比如机器绝缘，外部绝缘，冷却系统等。

对中方法

外圆-端面法

固定装置上的两个刻度盘指示器显示地是联轴器的平行（外圆）和角度偏差（端面）。

轴在位置6-12-9-3转动180°，读取读数。

逆转刻度盘法

安装在联轴器各半的两个刻度盘指示器显示平行与角度偏差。

轴在位置6-12-9-3转动180°时，测量数值可读。

一个刻度盘指示器显示平行，两个刻度盘指示器的差值显示角度偏差。

激光法

采用逆转法，但逆转地不是刻度盘指示器，而是两个安装在轴/联轴器各半的激光发射器/探测器。

轴转动到测量位置9-12-3或使用程序EasyTurnTM情况下，转到间隔角度20°的任意三个位置时，测量数值可读。

显示器计算平行和角度偏差，以及前一对，后一对底脚的位置。

所有数值当场呈现。

激光轴对中建立在一般三角学基础上，由显示器计算数值。

下图展示了计算的数学原理。

轴对中时，找到轴中心的基本方法。

举例（只显示“可移动”测量装置）

1调零

2转动180°，读取数值。

3将数值减半

4转满一周，读取绝对值。

测量圆心时，探测器的旋转中心。

探测器转位时，相对于激光束来计算其旋转中心。

清空位置1的测量数值，将位置2的数值减半。

现在任何直径都无法影响圆心的测量值是真值的事实。

测量指向时，激光的旋转中心。

激光束反射出同心圆。

穿过圆心的直线为主轴指向。

若激光转位180°，相对于探测器计算其旋转中心。

测量平行性时，探测器位置会影响测量值。

所以，我们很有必要将探测器同角度地安置在测量对象的位置1和位置2上。

Easy-Laser测量直线度，平面度，平行度和直角所采用的原理相同。

所有测量值都会反映出探测器对激光束的相对位置。

若想用测量值做调整和记录，您需选用测量对象或水平面上的绝对参考/零点。

使用水平参考时，激光束应与激光发射器上的小瓶保持平行。

测量对象为参考时，激光与参考点上的探测器保持平行。

以相同方式进行水平测量：

激光调零。

激光调零

1对封闭目标进行粗略对中。

方法A，短距离内，滑动管线上的探测器，使其对准激光束。

方法B，长距离内，使激光对准目标。

2对开放目标进行调整。

方法A，短距离内，通过显示器上的

对探测器进行调零。

方法B，长距离内，使激光对准探测器上的0。

方法C，重复步骤2A和2B至两个参考点为零为止。

现在，可沿激光束进行测量。

直线度测量的例子

以主梁为例，我们将“零点（直角下的量块）”放置在不同位置。

直角起到基准线的作用，其它测量数值会以此参考。

根据例A，显示测量值。

注意！

量块的厚度（图片中以细线表示）在测量值中已被抵。

若移动零点（例B和例C），测量值会发生改变，与基准线一致。

同样，对于直角，参考点移动。

激光系统测量对象的测量值也会发生改变。

附件F

F附件

轴对中容许偏差

滑轮对中容许偏差

BTA数字：

校正

检查设备

转换表

问题解答与维护

错误描述（维护文件）

便签

对中取决于轴旋转速度。

若机器生产商未提供其它容许偏差，您可参照下表。

在不考虑零数值或弥补热生长的情况下，以下偏差为所容许的最大偏差。

皮带传动生产商所推荐的最大容许偏差取决于皮带种类，在0.25-0.5°之间。

设备校正

BTA数字设备有时要进行校正。

按如下步骤，可完成校正。

1将探测器和发射器放置在全平的平面上，比如，机器工作台。

这样，在两设备磁面互相平行但无法放置时，可清零测量值。

2启动BTA数字程序。

3选2，开始校正。

按下

4先按

校正探测器，再按

“保存”。

现在，探测器依照激光发射器校正。

若停止校正，按

“退出”，或按

关闭显示器。

若按“退出”键，你将来到测量程序步骤3。

检查Easy-Laser测量仪在合理偏差内的方法。

1使用程序数值。

将辨析度设置在0.5密耳[0.01毫米]，显示移动端数值，清零按

键。

2在磁力座下放置垫片，将移动端设备提高100密耳[1毫米]，移动端读数范围在1%（1密耳±1数位）[0.01毫米±1数位]。

3移开垫片，显示固定端数值，清零。

将垫片放在磁力座下，提高固定端设备。

固定端读数范围在1%（1密耳±1数位）[0.01毫米±1数位]。

注意！

每次只能测量被抬高的设备。

将设备移动一段固定距离的另一方法是利用机床主轴的运动。

设备测量值的转换表

A以下情况，设备无法启动：

1按下“启动”按钮后，立马松开。

2安装反电池。

3电池没电。

B以下情况，激光不出现：

1检查连接器

2更换电池

3不显示测量值

C不显示测量值时

1参见B

2打开觇标

3调整激光适应探测器

D测量值不稳定

1拧紧固定装置上的螺丝

2激光远离位置灵敏探测器（PSD）的边缘

3提高过滤器（不因BTA数字）

E错误的测量值？

1研究探测器标签上的箭头和符号

2BTA数字；检查探测器的安装方向

F打印机无输出

1检查打印机电缆

2若打印机上的红色二极管熄灭，给打印机充电

清洁

为获最佳测量结果，请保持设备清洁，探测器上的光学镜和激光器远离灰尘且不能有指纹。

请用干抹布擦拭。

电池

四块R14（C）电池为设备供电。

大多数电池都适用于本设备，甚至充电电池，但碱性电池供电最为持久。

若长时间不使用本设备，请将电池取出。

避免阳光直射

若将测量设备/探测器放置在阳光下，阳光必然会直射位置灵敏探测器（PSD），而这会致使测量值不稳定。

请如图所示，适当遮蔽探测器。