南京激光对中仪应用诚信企业「多图」

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激光对中仪的基本原理

1.1

设备对中的必要性

a)如果设备不对中，轴承会过早地发生损坏，

缩短轴承的使用寿命;

b)设备不对中会增大联轴节的摩擦,使机器

的能源使用效率显著下降,运营成本提高。由于设

备不对中会对转轴密封产生特别严重的影响,目前

市场上更换密封的价格有时是一个泵的价格的

20%;

c) 设备不对中会缩短机器寿命。由于不对中

所产生的额外的力,会使转轴发生往复移动,这样

也会显著地缩短机器的寿命。

因此良好的对中能极大的减少运营成本、大大

提高工作效率。

由此可知,千分表调整设备对中是根据表触点

在光滑圆柱轴表面形成的轨迹来确定其轴线位置

的。但是遇到非光滑圆柱表面,或存在表面缺陷的

轴,这种方式也许就失效了。这种方法缺点

是触点受力变化引起支架位移,从而影响精度,并

且不稳固、观察困难。

1.3 激光对中仪对中的基本原理

激光对中仪是采用完全不同的测量原理进行

工作的。这种方法不仅度高,而且方便灵活，

节省时间。下面 分析激光对中仪基本的原理。

激光特点是具有方向性和单色性。方

向性是指激光从激光发生器发出后光束散角，

基本沿直线传播,到达接受器能量不损失;而单色

性则指发出的光波波长单一,易被接受器辨别,不

受外界光干扰。

两大特点

激光对中仪一-般采用635~ 670nm波长半导

体红色激光,图4给出了激光对中设备的示意图,

在A轴和B轴上各装上能同时发送和接受激光束

的测量器,并通过信号线与主机设备相联。

光束从两只分别装在A、B轴上的测量器各自

发出,并被对方接受。当光束落在接受器的光电点

阵采集面CCD上时,便形成一个很小的照射区域;

主机经过计算,确定这个照射区域能量中心点,它

具有很高的精度。随着轴的转动,各自光束的能量

中心点也分别在对方接受器的CCD采集面上位

移。激光对中仪便是根据这种位移量计算出被测

设备的轴偏差和角偏差的。

为了便于研究,笔者将激光对中仪的工作过程

简化如图5所示，并仅研究其在一-个平面内的偏差

分量。

A和B为两个被测轴的轴心线，测得两只测量

器间的距离为S; δ为两轴联接面处的轴偏差,通

常是两测量器间的中点;a为两轴间的角偏差。两

轴经过180的翻转,其上的激光测量器便从如图

的.上半部分分别移至两轴的下半部分，这时激光束

分别在对方接受器的CCD采集面上发生位移,设

其径向分量为△s和AB,不难算出,角偏差与径向

位移分量存在如下关系:

tana= ( OA+ OB)/S

( 1)

接下来我们再来寻找轴偏差与径向位移分量

的关系。假设B轴作平移,使两轴在中点处重合,

不难分析，M和OB将分别变为AA-2δ和△B+

2 8cosa;根据对称原理,应有:

OA- 2δ= 0B+ 2 Scosa

(2)

从以上分析可以看出，激光对中仪的测量值仅

与对方接受器CCD面上光束能量中心位移的径向

分量有关。由式(1)可知,角偏差任何微小的变化

都可以从△4+ OB 的变化中感觉到,而千分表是无

法做到的;式(2)则说明了当角偏差很小时，cosa

= 1,δ= (OA- Op)/4, 更显其性。