高温钢坯定尺切割使用哪款测距传感器比较好呢?
这是一个非常具体且具有挑战性的工业应用场景。为高温钢坯的定尺切割选择测距传感器,需要综合考虑高温、粉尘、水汽、振动以及可靠性等极端条件。
结论先行:
对于高温钢坯定尺切割,耐高温型激光测距传感器 是首选,并且相位式激光测距仪 是其中最主流和可靠的选择。脉冲式(飞行时间法)激光传感器也是一个选项,但需要仔细甄别。
下面为您详细分析不同技术的优劣,并推荐具体的选型原则和品牌方向。
一、 核心挑战与传感器要求
1.极高温度: 钢坯表面温度可达800°C ~ 1300°C,产生强烈的热辐射。传感器必须能抵御这种热辐射,或者有完善的冷却和保护措施。
2.恶劣环境: 现场充满氧化铁皮粉尘、水汽(用于冷却辊道等)、振动。传感器需要高防护等级。
3.精度与可靠性: 定尺切割直接关系到成材率和产品质量,要求测量稳定、重复精度高,不能频繁失效。
4.测量距离: 通常安装在天车或切割机旁的固定支架上,测量距离一般在几米到十几米不等。
二、 主要测距技术对比与选型
首选方案:耐高温型激光测距传感器
激光测距以其高精度、高速度和非接触的优点成为绝对主流。它主要分为两种原理:
技术类型 | 工作原理 | 优点 | 缺点 | 适用性评估 |
1. 相位式激光测距仪 | 通过测量调制激光波的相位差来计算距离。 | 精度非常高(通常±1~2mm)、抗干扰能力强、对被测物体表面特性(如颜色、粗糙度)不敏感、数据稳定。 | 测量距离相对较短(一般<100m,但完全满足钢坯测量)、成本通常高于脉冲式。 |
⭐️ 强烈推荐 最适合定尺切割应用。其高精度和稳定性是保证切割精度的关键,对钢坯表面的氧化皮和明暗变化不敏感。 |
2. 脉冲式激光测距 | 通过测量激光脉冲的飞行时间来计算距离。 | 测量距离非常远(可达数公里)、响应极快。 | 在短距离测量中,精度通常低于相位式(例如±3~5mm),更容易受到目标物表面反射率和环境干扰(如烟尘)的影响。 |
可选 可以选择工业级的高精度脉冲式传感器,但在钢坯表面状况多变时,读数可能比相位式波动稍大。 |
关键配件:冷却与保护系统
无论选择哪种激光传感器,对于直接瞄准高温钢坯的应用,必须配备:
空气冷却与吹扫保护套:
o冷却: 通过持续的压缩空气流动,为传感器本体降温,抵御热辐射。
o吹扫: 在传感器镜头前形成一道正气压风帘,有效防止粉尘、水汽附着在镜头上,保证光路畅通。这是保证传感器长期稳定工作的生命线。
其他技术方案(基本不推荐或用于辅助)
超声波传感器:
o完全不适用。 温度梯度、空气湍流、粉尘会严重扭曲声波路径,导致测量值完全失准,精度极差。
工业相机(视觉系统):
o不直接用于测距。 通常作为辅助系统,用于识别钢坯的头部和尾部,进行定位。单纯的测距任务不适合在此高温环境下用相机完成。
接触式编码器(装在辊道上):
o辅助或备用方案。 通过测量输送辊道的转动圈数来推算钢坯长度。缺点是存在打滑误差、辊道磨损误差累积。可与激光测距仪配合使用,互为备份和校验。
三、 选型指南与推荐品牌方向
在选择具体型号时,请务必向供应商确认以下参数:
1.测量精度: 定尺切割通常要求±2mm ~ ±5mm的精度。选择相位式激光更容易满足高要求。
2.测量距离: 根据您的安装位置到钢坯表面的实际距离,留出一定余量(例如,实际距离8米,选10~15米量程的传感器)。
3.环境温度: 传感器本体的工作温度范围,通常工业级是 -10°C ~ 50°C 或 60°C。这意味着必须靠冷却套来保证传感器处于此温度范围内。
4.防护等级: 至少达到 IP65,以防止粉尘和水侵入。
5.激光安全等级: 通常为 Class 2 或 Class 1,对人眼安全。
6.输出信号: 常见的工业接口,如 4-20mA 模拟量、Profibus-DP、Profinet、EtherNet/IP 等,确保能与您的PLC控制系统集成。
总结
对于高温钢坯定尺切割,您的首选应该是:
一款采用【相位式】原理的【工业级激光测距传感器】,并必须为其配备专业的【空气冷却与吹扫保护套】。
这样的组合能最大程度地保证在高温、多尘的恶劣环境下,实现稳定、高精度的长度测量,从而有效提高成材率和生产自动化水平。比如说莫顿的MSE-LT260HT 系列。