دانش حرفه ای

اندازه گیری فاصله با لیزر

2021-11-01
اندازه گیری فاصله لیزری با استفاده از لیزر به عنوان منبع نور اندازه گیری می شودلیزر پیوستهولیزر پالسبا توجه به نحوه عملکرد لیزر. لیزر جامد مانند یاقوت، شیشه نئودیمیم، برای محدوده لیزر پالسی. فاصله یاب لیزری به دلیل ویژگی های تک رنگ خوب و جهت گیری قوی لیزر، همراه با ادغام نیمه هادی خطوط الکترونیکی، در مقایسه با فاصله یاب فوتوالکتریک، نه تنها می تواند روز کار کند. و شب، بلکه دقت مسافت یاب را نیز بهبود می بخشد.

فاصله یاب لیزری ابزاری است که استفاده می کندلیزربرای اندازه گیری دقیق فاصله هدف (همچنین به عنوان فاصله یاب لیزری شناخته می شود). هنگامی که فاصله یاب لیزری کار می کند، یک پرتو لیزر بسیار نازک به سمت هدف ساطع می کند و عنصر فوتوالکتریک پرتو لیزر منعکس شده توسط هدف را دریافت می کند. تایمر زمان ارسال تا دریافت پرتو لیزر را اندازه گیری می کند و فاصله بین ناظر تا هدف را محاسبه می کند.
اگر لیزر به طور مداوم ساطع شود، برد اندازه گیری می تواند به حدود 40 کیلومتر برسد و عملیات را می توان در روز و شب انجام داد. اگر لیزر پالسی باشد، دقت مطلق به طور کلی کم است، اما می تواند دقت نسبی خوبی برای اندازه گیری از راه دور بدست آورد.
اولین لیزر جهان برای اولین بار توسط میمن، دانشمند شرکت هواپیماسازی هیوز در سال 1960 ساخته شد. ارتش ایالات متحده به زودی تحقیقاتی را بر روی دستگاه های لیزر نظامی بر این اساس انجام داد. در سال 1961، اولین مسافت یاب لیزری نظامی آزمایش نمایشی ارتش ایالات متحده را گذراند. پس از آن، فاصله یاب لیزری به زودی وارد کنسرسیوم عملی شد.
مسافت یاب لیزری دارای مزایای وزن سبک، حجم کم، عملکرد ساده، سرعت سریع و دقیق است و خطای آن تنها یک پنجم تا یک صدم مسافت یاب های نوری دیگر است. از این رو در بررسی توپوگرافی، بررسی میدان نبرد، برد هدف تانک ها، هواپیماها، کشتی ها و توپخانه ها و اندازه گیری ارتفاع ابرها، هواپیماها، موشک ها و ماهواره های دست ساز بسیار استفاده می شود. این یک تجهیزات فنی مهم برای بهبود دقت تانک ها، هواپیماها، کشتی ها و توپخانه است.
با ادامه کاهش قیمت مسافت یاب لیزری، صنعت به تدریج شروع به استفاده از مسافت یاب لیزری کرده است. تعدادی فاصله یاب میکرو جدید با مزایای برد سریع، حجم کم و عملکرد قابل اعتماد در داخل و خارج از کشور ظهور کرده اند که می توانند به طور گسترده در اندازه گیری و کنترل صنعتی، معادن، بنادر و سایر زمینه ها استفاده شوند.

مسافت یاب لیزری معمولاً از دو روش برای اندازه گیری فاصله استفاده می کند: روش پالس و روش فاز. روند محدوده پالس به شرح زیر است: لیزر ساطع شده توسط فاصله یاب توسط جسم اندازه گیری شده منعکس شده و سپس توسط فاصله یاب دریافت می شود. فاصله یاب زمان رفت و برگشت لیزر را به طور همزمان ثبت می کند. نصف حاصل ضرب سرعت نور و زمان رفت و برگشت فاصله بین فاصله یاب و جسم اندازه گیری شده است. دقت اندازه گیری فاصله با روش پالس به طور کلی حدود +/- 10 سانتی متر است. علاوه بر این، مساحت کور اندازه گیری این نوع فاصله یاب معمولاً حدود 1 متر است.
محدوده لیزری روشی است که در محدوده موج نوری استفاده می شود. اگر نور با سرعت C در هوا منتشر شود و زمان لازم برای رفت و برگشت بین نقاط a و B t باشد، فاصله d بین نقاط a و B را می توان به صورت زیر بیان کرد.
D=ct/2
جایی که:
D - فاصله بین ایستگاه a و B.
ج - سرعت؛
T - زمان مورد نیاز برای یک رفت و برگشت نور a و B.
از فرمول بالا می توان دریافت که برای اندازه گیری فاصله a و B در واقع اندازه گیری زمان انتشار نور T است. با توجه به روش های مختلف زمان اندازه گیری، فاصله یاب لیزری را معمولاً می توان به نوع پالس و نوع فاز تقسیم کرد. نوع معمولی آن di-3000 وحشی و ldm30x دنیای واقعی است.
لازم به ذکر است که اندازه گیری فاز فاز مادون قرمز یا لیزر را اندازه گیری نمی کند، بلکه فاز سیگنال مدوله شده بر روی مادون قرمز یا لیزر را اندازه گیری می کند. مسافت یاب لیزری دستی در صنعت ساختمان وجود دارد که برای اندازه گیری خانه استفاده می شود و اصل کار آن نیز یکسان است.

به طور کلی، محدوده دقیق نیاز به همکاری منشور بازتاب کلی دارد، در حالی که فاصله یاب مورد استفاده برای اندازه‌گیری خانه مستقیماً با بازتاب دیوار صاف اندازه‌گیری می‌شود، عمدتاً به این دلیل که فاصله نسبتا نزدیک است و شدت سیگنال منعکس شده توسط نور به اندازه کافی بزرگ است. از این طریق می توان فهمید که باید عمودی باشد، در غیر این صورت سیگنال بازگشت برای بدست آوردن فاصله دقیق بسیار ضعیف است.
معمولا امکان پذیر است. در مهندسی عملی، از صفحه پلاستیکی نازک به عنوان سطح بازتابنده برای حل مشکل جدی بازتاب منتشر استفاده می شود.
دقت فاصله یاب لیزری می تواند به خطای 1 میلی متر برسد که برای اهداف مختلف اندازه گیری با دقت بالا مناسب است.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept