油雾现场大的铝箔生产线在线测速使用激光还是白光测速仪测量好呢？

时间:2026-01-20 20:57

这是一个非常实际且关键的问题。在油雾大的铝箔生产线（特别是轧机区域）选择在线测速仪，核心矛盾从单纯的精度转向了 “信号可靠性”。
综合来看，在油雾浓度高的恶劣环境下，白光测速仪（通常指基于LED结构光或特定光学编码的测速仪）通常比传统的单点激光多普勒测速仪（LDV）更具优势，是更稳健的选择。
以下是详细的对比分析和建议：

1. 核心挑战：油雾对光学测量的影响

· 油雾本质：是悬浮在空气中的微小油滴，形成气溶胶。
· 对激光（LDV）的致命影响：
o 信号衰减：油滴会强烈散射和吸收激光光束，导致打到铝箔表面的光强严重衰减，反射回来的信号非常微弱。
o 信噪比暴跌：油滴本身也会产生多普勒信号（它们在空气中随机运动），形成巨大的背景噪声，淹没掉从铝箔表面返回的真实信号。仪器可能显示速度值剧烈跳动或完全丢失信号。
o 镜头污染：油雾会迅速在激光发射和接收镜头表面凝结成油膜，进一步削弱光路，需要频繁且困难的维护。
· 对白光测速仪的影响（相对较小）：
o 许多工业级白光测速仪使用高亮度LED作为光源，波长较宽，功率可以做得较高。
o 其原理不依赖于光的相干性，而是通过光学编码或图像相关性进行测量。
o 虽然油雾也会造成一定衰减，但因其原理和更强的光源，抗介质干扰能力通常优于依赖微弱反射信号的LDV。

2. 技术方案对比

特性	激光多普勒测速仪 (LDV)	白光测速仪 (如：LED结构光测速仪)
油雾环境适应性	差。对介质纯净度要求高，信号易被油雾散射/吸收而失效。	较好。使用非相干光，光强大，穿透油雾能力更强，信噪比保持较好。
测量原理	利用激光相干性，检测运动表面散射光的多普勒频移。	通常采用光学空间滤波或数字图像相关法，追踪表面自然纹理或光斑图案。
安装维护	需精准对焦，镜头清洁要求非常高（油污致命）。	对焦和安装相对宽松，但镜头同样需防油污设计（如气幕保护）。
精度与速度	理论上很高（±0.05%）。	高（±0.05% 或更好），完全满足铝箔生产控制需求。
可靠性	在洁净环境下可靠；在油雾下非常不可靠。	为工业恶劣环境设计，可靠性高，稳定性好。
成本	通常较高。	中等至较高，但综合维护成本可能更低。

3. 结论与建议

优选方案：型白光测速仪（或抗油雾型激光表面测速仪）
1. 放弃传统单点LDV：除非生产线油雾收集系统很高效，能将测量点附近的油雾浓度控制到很低水平，否则传统LDV不适用。
2. 选择为恶劣环境设计的“白光”测速仪：
o 寻找明确标榜 “抗油雾”、“抗水汽”、“IP67防护等级” 的在线测速仪。
o 其光源多为高功率、特定波长的LED（如红光或红外），并配有持续洁净的压缩空气气幕，在镜头前形成保护层，防止油雾附着。
o 原理上采用空间滤波技术（光学编码器） 或数字图像处理，对光路中的轻微干扰不敏感。
3. 考虑微波雷达测速仪：这是另一个在恶劣环境（浓烟、油雾、粉尘）下的解决方案。
o 原理：发射微波并接收材料表面的回波，利用多普勒效应测速。
o 优势：微波波长长，完全不受油雾、粉尘、蒸汽等影响，穿透力非常强。
o 缺点：成本通常较高，精度可能略低于顶级光学设备，但对于过程控制完全足够。
o 应用：常用于热轧、涂油、镀锌等更恶劣的工况。如果油雾大到光学方法都无法稳定工作，微波雷达是可靠的选择。

实施建议

1. 现场评估：与测量仪器供应商的工程师一同现场勘查，评估油雾的实际浓度和分布。
2. 要求演示：要求供应商在相似工况（其他铝轧厂）有成功案例，并提供现场测试，观察设备在油雾比较大时的长期稳定性。
3. 防护配置：无论选择哪种光学设备，必须配备清洁空气吹扫系统（Air Purge） ，这是保证镜头持久清洁的关键。
4. 系统集成：确保测速仪能输出稳定、无跳变的模拟量或数字量信号，与您的PLC/DCS系统良好集成，用于速度闭环或张力控制。
总结：对于油雾大的铝箔生产线，优先考察专为恶劣环境设计的“白光”LED测速仪或空间滤波测速仪，并务必配备空气吹扫保护。