激光料位计、激光测距仪、激光料位扫描仪

我公司专业生产JS800-3D激光料位计
使用说明书

1        安全

1.1   激光等级

1.1.1瞄准激光

本激光料位计设有可见激光，并从仪器的前端发射，用于指示测量方位。本可见激光属二级激光，根据以下标准：

· IEC60825-1：2001“激光产品的辐射安全”

· EN60825-1：2001“激光产品的辐射安全”

· FDA 21CFR Ch.Ⅰ § 1040:2004（美国国家健康与人类服务部，联邦规则标号）

二级激光产品：

不要直视激光束，在不必要的情况下不要瞄准他人。眼睛会本能的通过转视或眨眼等行为来保护眼睛。

激光波长：635nm，＜1mW，＜15mm@5m

1.1.2测量激光

本激光料位计设有红外激光，并从仪器的前端发射，用于扫描被测介质（单次扫描范围38.4°圆锥）。本红外激光属一级激光，根据以下标准：

· IEC60825-1：2001“激光产品的辐射安全”

· EN60825-1：2001“激光产品的辐射安全”

一级激光产品：

一般激光产品为正常使用情况下，在规定的使用和保养范围内对眼睛没有伤害的产品。

激光波长：905nm，＜0.8mW，1kHz，10ns脉冲

 

 2        产品描述

JS800-3D激光料位计为扫描料面几何尺寸的3D激光料位计，包括激光扫描图2.1  3D激光料位扫描仪

2.1   测量原理

JS800-3D激光料位计包括激光扫描仪和旋转云台。激光扫描仪本身具备扫描功能，测量范围为：距离90~260m（视被测介质反射率）、测量精度20mm、测量范围38.4°（圆锥、见上图）。在38.4°范围内，每秒测量高达10万点，角度分辨率达到0.1°。如下图所示：

 

图2.2 激光扫描仪

 

38.4°圆锥范围对于很多应用场合不够，我们在激光扫描仪基础上加上旋转云台，使扫描范围达到激光安装平台以下360°*，对激光安装平台平面以下360°范围进行过无死角测量。不仅可以测量物料表面3D图形，还可以测量料仓仓壁挂料情况，将料仓全面3D图像展现在人们面前。如下图所示（在计算机中可以以各种方位展示仓内3D测量画面）：

 

图2.3  3D云图

 

2.2   测量方案

 

图2.4测量方案-一台计算机带多台3D激光扫描仪

我们的测量系统可以是单台3D激光料位计连接计算机，成为一个独立的产品，在计算机屏幕上显示3D料位情况并进行计算，显示较高料位、较低料位、平均料位、物料体积和物料重量等。也可以多台激光料位计组成测量系统，对多个料仓进行测量，分别显示各个料仓3D料位情况并进行计算，显示较高料位、较低料位、平均料位、物料体积和物料重量等，进而完成物料平衡统计等任务。

3        技术指标

Ø 激光波长                测量激光：905nm，Class 1（IEC60825-1 2014）
                      指示激光：635nm，Class 2（IEC60825-1 2014）                 

Ø 量程（@100klx）         90m@10%反射
130m@20%反射率

260m@80%反射率

Ø 测量精度                 优于2cm
Ø 角度精度                 优于0.1°
Ø FOV                    38.4°（圆，单次测量，100000点）、360°（3D测量，约370万点）
Ø 光束发散角               0.28°（竖直）*0.03°（水平）
Ø 数据率                   10万points/s
Ø 测量时间                 3min以内
Ø 测量周期                 10min、30min、60mim等可设
Ø 单台计算机负载能力       8台3D激光料位计
Ø 工作环境温度             -20~65℃
Ø 防护等级                 IP67
Ø 功率                     20W（平均）
Ø 重量                     2.8kg
Ø 供电                     220VAC
1 

4附录

4.1激光料位计优缺点

4.1.1激光料位变送器优点

1、能耗小，能量集中，回波率高。

2、安装空间小，能测量直径很窄的罐或釜的料位,也可侧装。

3、所见即所得，点对点，精确测量。

4、进料无影响（如图）。

 

图4.1 进料影响情况示意图

5、发散角度小，无虚假回波，快速响应。

6、在中间有搅拌器,侧壁空间狭小的矿料粉碎斗测量。

7、量程大,可达400米以上。

8、耐更高温度、压力。

9、可穿透灰尘（如图）。

 

图4.2  粉尘影响情况示意图

4.1.2缺点

不能直接测量透明的介质。

4.2激光料位计与其他方法比较

4.2.1 激光料位计与传统的雷达料位计相比较

具有的优点：精度高，频率高、波长短；测量稳定，可靠性高，波束不发散不易受到干扰；光束能够穿透玻璃窗和通明介质；量程大，信号衰减小；

产品

雷达

激光

原理

脉冲行程时间原理

时域反射原理

供电电压

直流与交流可选

直流与交流可选

波长

0.4” to 2”

905nm

能量密度

弱

强

发射角度

9º to 22º

<0.2°

返回能量

0.1%

95%

测量范围

较大60M

400 M

比率

1:4

1:50,000

安装方式

只能垂直安装

不受安装角度的影响，可以任意安装

介电常数

受介电常数影响

不受介电常数影响

特点

 

凝聚性、高能量、不受安装位置影响，可以测量狭小角落

 

图4.3  激光料位计与雷达料位计的测量比较（左激光、右雷达）

激光料位变送器采用顶装非接触式测量,利用激光发射及采集反馈信号测量被测介质量程,能量高,量程大,灵敏度高,反映速度快,抗干扰性强,振动不影响测量;粉尘对测量有影响（激光受影响程度远低于雷达）,原则上直视可见激光即可测量。

4.2.2常用原煤仓料位变送器性能对比表

仪表类型

测量精度

可靠性

安装

抗干扰性

维护量

寿命

射空雷达料位变送器

一般

一般

简单

低

小

一般

超声波料位

变送器

低

较低

简单

低

小

一般

重锤料位

变送器

低

一般

一般

一般

大

短

激光料位

变送器

高

高

简单

高

小

长

 

4.3激光料位计使用场所

1、滑石粉或石灰粉
2、矿石及放矿溜井里的废石
3、卸料车
4、鱼雷罐车
5、犁式给煤机
6、堆料机/取料机
7、高炉铁水
8、钢板测厚
9、回转窑
10、竖窑
11、煤气柜位
12、粉煤仓

13、液态沥青、

14、聚合反应堆容器（高压）、

15、反应堆容器（真空）、

16、熔融态玻璃

17、黑色及有色金属、

18、合金聚苯乙烯、尼龙、聚氯乙稀等芯块、

19、采矿，化工，制药，造纸，

20、塑料，油气等高风险区域

 4.43D激光料位扫描仪

4.4.1 产品概述

      3D激光料位扫描仪的诞生，彻底改变传统的单点测量料位仪表的技术原理（单点测量料位仪表如：雷达式、超声波式、重锤式、射频导纳式等），并**世界料位测量领域迈向视觉新维度的“3D时代”。真正达到了介质可视化，过程智能化的技术**。3D激光料位扫描仪以急速蔓延的趋势深入到**各行各业，在料位测量领域充分发挥它的产品优势，将来必然大面积应用在各个领域。该系统是目前仅有的一种可以精确计量固体物料和体积的创新产品，而且不受物料种类，物化性质，贮存物料间、开放仓或料仓的类型和尺寸的影响，并适用于非常恶劣的高粉尘贮存环境的料位测量。