Лазерный мир

Е. А. Федорова // В сборнике: Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Сборник материалов IX Международной научно-практической конференции, посвященной Дню космонавтики. В 3-х томах. Под общей редакцией Ю.Ю. Логинова. Красноярск, 2023. С. 712-714.

В статье рассмотрен лазерный датчик уровня, который способен решить задачу измерения уровня сыпучих веществ. Изучен основной принцип работы лазера, а также методы измерения. Рассмотрены основные отличия таких методов. Приведены сильные и слабые стороны лазерного датчика уровня.

Лазерный уровнемер (он же лазерный датчик уровня) – прибор, который предназначен для того, чтобы измерять расстояния, он использует технологию в основе, которой лазера. Данный уровнемер применяется в системах управления производственным процессом. Лазерный датчик уровня является оптическим прибором прямого действия, который должен использоваться для неконтактного измерения расстояний при отсутствии препятствий на пути прохождения луча.
Лазерный уровнемер использует невидимые электромагнитной волны, инфракрасного диапазона. Для точного выравнивания уровня в нем установлен встроенный лазерный целеуказатель, который видит человеческий глаз. Лазерные лучи имеют очень маленькое расхождение, поэтому его можно устанавливать в бункерах и силосах с внутренними конструкциями, не опасаясь получить ложный пере отражённый сигнал.

Встроенный микропроцессор вычисляет расстояние, умножая скорость света, которая является постоянной на время, которое требуется для лазерного импульса, чтобы пройти расстояние от источника до цели и обратно [2].

При применении лазерного уровнемера следует принимать во внимание как его сильные, так и слабые стороны. Сильными сторонами лазера считаются: узкий луч, отсутствие расхождения луча, а также неверных отраженных эхо-сигналов. Указанные качества лазерного луча дают возможность осуществлять измерения в таких местах, где нереально применить ультразвуковые и радарные уровнемеры, которые, к примеру, никак не дают возможность надежно определять уровень в длинных и узких резервуарах из-за появления ошибочного отражения сигнала от стенок.
Неповторимые качества лазера дают возможность применять его с целью замера сыпучих веществ, обладающих большим углом откоса (конусность). При применении простых радарных либо ультразвуковых уровнемеров присутствие конусности порождает появление неверных отраженных сигналов, вместе с которыми они недостаточно справляются. Для лазера подобных проблем не имеется.
К числу недочетов лазерного уровнемера необходимо причислить его наиболее значительную восприимчивость к пыли. С целью борьбы с пылью используются пылегасящие трубы – с целью формирования статической области возле оптической системы. Изобретены специальные методы, разрешающие отделять ложные сигналы от пыли, падающих камней и т.п. [4].

Полное содержание на https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=yomrwu