CN107102315B - 一种激光测距仪校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钢板精整生产领域，具体涉及一种激光测距仪校准方法，校准激光测距仪初步校准时只需大概对正即可，精调时无需繁琐精细的测量，只需测量两次机架开口度的值并从HMI界面上分别输入测量值，程序控制器中的程序通过记录输入第一次测量的开口度值X1及激光测距仪当时刻测量值h1，记录第二次测量的开口度值X2及激光测距仪当时刻测量值h2，通过计算(X1‑X2)/(h1‑h2)＝cosa得出实际激光线与理想激光线之间的夹角，实际测量值hn乘以余弦值cosa得到理想激光线的测量值在减去激光测距仪到固定侧机架的距离值X就是实际开口度值Xn，解决了激光测距仪每次测量前均需要校准，校准工作量大的问题。

Description

一种激光测距仪校准方法
技术领域
本发明属于钢板精整生产领域，具体涉及一种激光测距仪校准方法。
背景技术
激光测距仪，是利用激光对目标距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标发射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，进而计算出从观测点到目标位置的距离。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。
激光测距，其测量精度高可达毫米级别，而在200米内的短距离激光测距中得到广泛应用。而基于测相位差原理的激光测距，是用调制的激光光束照射被测目标，激光光束经被测目标反射后折回，将激光光束往返过程产生的相位变化换算成被测目标的距离。
在中厚板的生产中使用激光测距仪能够大大提高中厚板双边剪切的剪切精度，而激光测距仪的校准精度直接影响激光测距仪的测量精度。现有技术中，激光测距仪的校准过程中初步对正后，精调主要是使用百分表多次测量多次调整，这种每次测量前进行校准的方法使得校准工作量增大，其校准精度主要依赖工作人员技能和尽职尽责的责任心。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决激光测距仪每次测量前均需要校准，校准工作量大的问题，提供一种能实现实时测量，快速计算，结果有效且误差小的计算方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：校准激光测距仪包括测量光路发射装置和测量光路接受装置，测量光路发射装置用于发射测量信号，发射的测量信号在光路发射装置外部经被测目标反射后，被测量光路接受装置接受；校准激光测距仪的校准方法如下：
A、将激光测距仪以及激光测距仪上的收发天线固定安装在机架上，将收发天线固定安装于机架上的指定位置；
B、将激光测距仪上的发射装置与被测目标初步对正；
C、将激光测距仪发射装置发射出的激光点打到被测目标开口的一端，记为第一信号点，分别记录第一次测量的开口度值X1及激光测距仪当时刻的测量值h1；将发射装置的激光点打到被测目标开口的另一端，记为第二信号点，分别记录第二次测量的开口度值X2及激光测距仪当时刻的测量值h2；
D、通过计算(X1-X2)/(h1-h2)＝cosa得出实际激光线与理想激光线之间的夹角a；
E、将激光测距仪发射装置发射出的激光点打到实际开口位置，记录激光测距仪的测量值hn，实际测量值hn乘以余弦值cosa得到理想激光线的测量值，理想激光线的测量值减去激光测距仪到固定侧机架的距离值X就是实际开口度值Xn。
本基础方案的原理在于：激光测距仪发射装置发射到被测目标开口两端，分别记为第一信号点和第二信号点，第一信号点的开口度值为X1，激光测距仪的测量值为h1，第二信号点的开口度值为X2，激光测距仪的测量值为h2。假设激光测距仪发射理想激光线到理想位置的开口度值为X，激光测距仪发射的理想激光线的测量值为h。假设实际激光线与理想激光线之间的夹角为a，则cosa＝(X+X1)/h1＝(X+X2)/h2＝(X1-X2)/(h1-h2)。通过该激光测距仪测量激光打到实际开口位置的实际开口值Xn时，由于cosa＝(X+Xn)/hn，因此Xn＝cosa*hn-X，即实际开口值等于激光测距仪的实际测量值hn乘以余弦值cosa得到理想激光线的测量值，理想激光线的测量值减去激光测距仪到固定侧机架的距离值X。
进一步的，步骤C第一次测量的开口度值和第二次测量的开口度值测量完成后输入HMI，通过HMI的操作***程序来处理数据，得到理想激光线与实际激光线之间的夹角。
进一步的，步骤C中被测目标的开口度测量前，要将测量位置进行清洁。
进一步的，激光测距仪为手持式红外激光测距仪。
进一步的，激光测距仪的精度为0.001m。
进一步的，测量光路发射装置与被测目标之间设置有防尘镜。
进一步的，被测目标与测量光路接受装置之间设置有接收透镜。
进一步的，HMI的输入方式为触摸屏或薄膜键盘。
进一步的，HMI上连接有PLC控制***。
本发明的有益效果在于：采用本发明的激光测距仪校准方法，只需激光测距仪上发射装置与被测目标大概对正，降低了对操作者的技术要求，极大的减少了激光测距仪的精度调整工作量，简化了工作流程，具有很好的推广应用价值。通过该激光测距仪校准方法，且通过HMI上PLC控制***的数据处理，大大提高了钢板开口值的测量精度，提高了钢板剪切的剪切精度，提高了企业生产过程中的经济效益。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明激光测距仪校准方法的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
说明书中的HMI是Human Machine Interface的缩写，叫″人机接口″，也叫人机界面。人机界面是***和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
如图1所示的激光测距仪校准方法原理示意图，其中的校准激光测距仪为手持式红外激光测距仪，激光测距仪的精度为0.001m，其包括测量光路发射装置和测量光路接受装置，测量光路发射装置与被测目标之间设置与测量光路发射装置相匹配的防尘镜，被测目标与测量光路接受装置之间设置与测量光路接受装置相匹配的接收透镜。测量光路发射装置用于发射测量信号，发射的测量信号在光路发射装置外部经被测目标反射后，被测量光路接受装置接受；激光测距仪的校准方法如下：
A、将激光测距仪以及激光测距仪上的收发天线固定安装在机架上，将收发天线固定安装于机架上的指定位置。
B、将激光测距仪上的发射装置与被测目标初步对正后，将被测目标的测量位置进行清洁。
C、将激光测距仪发射装置发射出的激光点打到被测目标开口的一端，记为第一信号点，分别记录第一次测量的开口度值X1及激光测距仪当时刻的测量值h1；将发射装置的激光点打到被测目标开口的另一端，记为第二信号点，分别记录第二次测量的开口度值X2及激光测距仪当时刻的测量值h2；将X1和X2分别输入HMI中，通过HMI的操作***来处理被测目标的开口度值和激光测距仪检测的测量值。
D、HMI操作***将数据处理后，得出实际激光线与理想激光线之间的夹角值。
E、将激光测距仪发射装置发射出的激光点打到实际开口位置，记录激光测距仪的测量值hn，实际测量值hn乘以余弦值cosa得到理想激光线的测量值，理想激光线的测量值减去激光测距仪到固定侧机架的距离值X就是实际开口度值Xn。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种激光测距仪校准方法，其特征在于：校准激光测距仪包括测量光路发射装置和测量光路接受装置，所述测量光路发射装置用于发射测量信号，发射的测量信号在光路发射装置外部经被测目标反射后，被所述测量光路接受装置接受；所述校准激光测距仪的校准方法如下：
A、将激光测距仪以及激光测距仪上的收发天线固定安装在机架上，将收发天线固定安装于机架上的指定位置；
B、将激光测距仪上的发射装置与被测目标初步对正；
C、将激光测距仪发射装置发射出的激光点打到被测目标开口的一端，记为第一信号点，分别记录第一次测量的开口度值X1及激光测距仪当时刻的测量值h1；将发射装置的激光点打到被测目标开口的另一端，记为第二信号点，分别记录第二次测量的开口度值X2及激光测距仪当时刻的测量值h2；
D、通过计算（X1-X2）/（h1-h2）=cosa得出实际激光线与理想激光线之间的夹角a；
E、将激光测距仪发射装置发射出的激光点打到实际开口位置，记录激光测距仪的测量值hn，实际测量值hn乘以余弦值cosa得到理想激光线的测量值，理想激光线的测量值减去激光测距仪到固定侧机架的距离值X就是实际开口度值Xn。
2.根据权利要求1所述的激光测距仪校准方法，其特征在于：步骤C第一次测量的开口度值和第二次测量的开口度值测量完成后输入HMI，通过HMI的操作***程序来处理数据，得到理想激光线与实际激光线之间的夹角。
3.根据权利要求2所述的激光测距仪校准方法，其特征在于：步骤C中被测目标的开口度测量前，要将测量位置进行清洁。
4.根据权利要求1~3任一所述的激光测距仪校准方法，其特征在于：所述激光测距仪为手持式红外激光测距仪。
5.根据权利要求4所述的激光测距仪校准方法，其特征在于：所述激光测距仪的精度为0.001m。
6.根据权利要求5所述的激光测距仪校准方法，其特征在于：所述测量光路发射装置与被测目标之间设置有防尘镜。
7.根据权利要求6所述的激光测距仪校准方法，其特征在于：所述被测目标与测量光路接受装置之间设置有接收透镜。
8.根据权利要求7所述的激光测距仪校准方法，其特征在于：所述HMI的输入方式为触摸屏或薄膜键盘。
9.根据权利要求8所述的激光测距仪校准方法，其特征在于：所述HMI上连接有PLC控制***。
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