1、LOGO激光式物位激光式物位測測量量儀儀表表n班班級級：冶金：冶金1306n學學生：李起菊生：李起菊n學號學號：20132038 n 定義：激光的理論基礎起源于大物理學家愛因斯坦，定義：激光的理論基礎起源于大物理學家愛因斯坦，1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論光與物質相互作光與物質相互作用用。這一理論是說在組成物質的原子中，有不同數量的粒。這一理論是說在組成物質的原子中，有不同數量的粒子（電子）分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某子（電子）分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發，會從高能級跳到（躍遷）到低能級上，這時種光子的激發，

2、會從高能級跳到（躍遷）到低能級上，這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光，而且在某種狀態下，將會輻射出與激發它的光相同性質的光，而且在某種狀態下，能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫做能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫做“受激輻受激輻射的光放大射的光放大”，簡稱激光，簡稱激光n特點：亮度高 、方向性好 、單色性好、相干性好 激光的定義及特點激光的定義及特點激光式物位計的及不足激光式物位計的及不足u可遠距離、大量程的非接觸測量；可遠距離、大量程的非接觸測量；u適合惡劣工作條件；適合惡劣工作條件；u能準確判斷目標方位，保證測量精度；能準確判斷目標方位，保證測量精度；u無活動無活動部件

3、，安裝維護較方便簡單，價格相對較低部件，安裝維護較方便簡單，價格相對較低 不足之處： 鏡頭容易受化學到污染，影響測量結果TOF物位測量儀表物位測量儀表 由于實際場合并沒有上圖理想，由于實際場合并沒有上圖理想，料倉中有人梯，橫梁，機械構件和料倉中有人梯，橫梁，機械構件和攪拌器，空間會有煙霧，蒸汽。如果攪拌器，空間會有煙霧，蒸汽。如果被測物料是液體，液面會有波動；如被測物料是液體，液面會有波動；如過被測物料是固體的的話，料面會形過被測物料是固體的的話，料面會形成安息角，使波的反射復雜化，除了成安息角，使波的反射復雜化，除了物料面反射回波外，還會有許多干擾物料面反射回波外，還會有許多干擾回波存在。為

4、了正確測量出物位，必回波存在。為了正確測量出物位，必須在這終波中是飆車被測屋面反射的須在這終波中是飆車被測屋面反射的回波，才能據此正確測量出物位。因回波，才能據此正確測量出物位。因此必須有回波處理識別功能，由于微電子及數字化的發展，目此必須有回波處理識別功能，由于微電子及數字化的發展，目前都是首先將回波曲線數字化，然后用數字化方式來處理。前都是首先將回波曲線數字化，然后用數字化方式來處理。安息角安息角u 散料在堆放時能夠保持自然穩定狀態的最大角度（單邊對散料在堆放時能夠保持自然穩定狀態的最大角度（單邊對地面的角度），稱為地面的角度），稱為“安息角安息角”。在這個角度形成后，再往上堆加這種散料，

5、就會自然溜下在這個角度形成后，再往上堆加這種散料，就會自然溜下，保持這個角度，只會增高，同時加大底面積。在土堆、，保持這個角度，只會增高，同時加大底面積。在土堆、煤堆、糧食的堆放中，經常可以看見這種現象，不同種類煤堆、糧食的堆放中，經常可以看見這種現象，不同種類的散料安息角各不相同。的散料安息角各不相同。 激光液位計由激光發射器、接收器、及測量控制電路組成。工激光液位計由激光發射器、接收器、及測量控制電路組成。工作方式有反射式和遮斷式。在液位測量中兩種方式都可以作方式有反射式和遮斷式。在液位測量中兩種方式都可以使用，但一般只用作定點測量，不宜進行連續測量。使用，但一般只用作定點測量，不宜進行連

6、續測量。上圖為反射式激光液位計原理示意圖。發射器采用氦上圖為反射式激光液位計原理示意圖。發射器采用氦-氖激光氖激光器，發射的激光光束的波長為器，發射的激光光束的波長為6.328*10-7m，激光束，激光束以一定的角度照射到被測液面上，再經液面的反射到接收以一定的角度照射到被測液面上，再經液面的反射到接收器的光敏檢測元件上。測量控制電路由器的光敏檢測元件上。測量控制電路由3個硅光電池、個硅光電池、3個個放大器、報警燈和控制電路組成放大器、報警燈和控制電路組成 激光液位計激光液位計激光料位計激光料位計u 下圖為激光料位計的下圖為激光料位計的 原理示意圖，其工作方式為遮斷式。激光器原理示意圖，其工作

7、方式為遮斷式。激光器是采用砷化鎵半導體為工作介質，經電流激發，調制出是采用砷化鎵半導體為工作介質，經電流激發，調制出8.4*10-7m波長波長的紅外光束。光束經過透鏡后到達接收器，的紅外光束。光束經過透鏡后到達接收器，接收器由硅光敏三極管組成，當接收到激光照射時，光敏元件產接收器由硅光敏三極管組成，當接收到激光照射時，光敏元件產生電流。當有物料擋住光束時，在接收器上產生突變，線路終端生電流。當有物料擋住光束時，在接收器上產生突變，線路終端輸出脈沖信號，經信號處理電路放大電路濾波后控制可控硅導通輸出脈沖信號，經信號處理電路放大電路濾波后控制可控硅導通，繼電器工作，并發生報警信號，繼電器工作，并發生報警信號激光應用的領域，主要有