一种用于可变半透明卷材的光电纠偏传感器及其检测方法

摘要

本发明公开了一种用于可变半透明卷材的光电纠偏传感器及其检测方法，属于光电纠偏检测技术领域，该光电纠偏传感器及其检测方法在对可拉伸的半透明的被测带材进行纠偏检测时不受该被测带材拉伸状态影响。包括支架，在支架上布置有三组完全相同的光电检测单元，每组光电检测单元包括光源、一号准直透镜、二号准直透镜和光敏器件，在同一组光电检测单元内的光源、一号准直透镜、二号准直透镜和光敏器件沿着一条竖直直线从上到下依次布置，光源布置在一号准直透镜的焦点处，一号准直透镜和二号准直透镜平行正对布置，光敏器件布置在二号准直透镜的焦点处；每个光敏器件的电压输出端分别一对一连接在光电纠偏传感器的三个电压输出接口上。

主权项

一种用于可变半透明卷材的光电纠偏传感器，其特征在于，包括支架，在支架上横向并排固定布置有三组完全相同的光电检测单元，每组光电检测单元包括光源(10)、能产生平行光的一号准直透镜(20)、能聚光的二号准直透镜(30)和光敏器件(40)，并且在同一组光电检测单元内的光源、一号准直透镜、二号准直透镜和光敏器件沿着一条竖直直线从上到下依次布置，光源布置在一号准直透镜的焦点处，一号准直透镜和二号准直透镜平行正对布置，光敏器件布置在二号准直透镜的焦点处；每个光敏器件的电压输出端分别一对一连接在光电纠偏传感器的三个电压输出接口(50)上；一种适用于可变半透明卷材的光电纠偏传感器的检测方法，包括以下步骤：(4.1)设三组完全相同的光电检测单元分别为组A、组B和组C，并设组A、组B和组C这三组光电检测单元的三路光源发出的光强I₀完全相等，还设组A、组B和组C这三组光电检测单元的每个二号准直透镜的透光面积S也完全相等；(4.2)对卷机上的被测带材(100)进行布放；把支架固定在卷机架上，并使支架上的三组完全相同的光电检测单元横向并排水平固定布置，让组A的二号准直透镜无被测带材遮档，让组C的二号准直透镜完全被被测带材遮档，让组B的二号准直透镜有S₁的面积被被测带材遮档，即让组B的二号准直透镜有S‑S₁的面积没有被被测带材遮档；(4.3)在同一时间断面内同时分别采集组A、组B和组C中的光敏器件进行光电转换后输出的电压值；让被测带材相对于横向并排水平固定布置的三组光电检测单元纵向行走，并且让被测带材的一侧从一号准直透镜和二号准直透镜之间纵向通过；根据光敏器件的光电转换特性分别计算出组A、组B和组C中光敏器件进行光电转换后输出的电压值； U_a＝kI₀    (1)； U_c＝kI₀t  (2)；$U_b=\frac{s_1}{s}{\mathrm{kI}}_{0}t+\frac{s-s_1}{s}{\mathrm{kI}}_0=\frac{s_1}{s}{U}_c+\frac{s-s_1}{s}{U}_a=U_a-\frac{s_1}{s}(U_a-U_c)---\left(3\right);$其中，I₀为光源光照强度，k为光敏器件接收光强的系数，t为被测带材的透光率，U_a、U_b和U_c分别为组A、组B和组C中光敏器件进行光电转换后输出的电压值；(4.4)先把组A中的输出电压值U_a与组B中输出的电压值U_b求差，再把组A中的输出电压值U_a与组C中输出的电压值U_c求差，然后再把这两个差进行相除计算，即可得出此时被测带材的偏移量r；r＝(U_a‑U_b)/(U_a‑U_c)＝s₁/s  (4)；由公式(4)可知，偏移量r的最终比较值只与组B的二号准直透镜被被测带材遮档住的面积S₁有关，即偏移量r只与被测带材的边缘位置有关，偏移量r不受被测带材的透光率t变化的影响；(4.5)根据卷机上的被测带材允许的跑偏范围要求来预先设定一个偏移量r被允许变化的范围；当计算出来的被测带材偏移量r的值大于预先设定的偏移量r被允许变化范围内的最大值时，说明被测带材是往传感器的外侧方偏离了，需要及时对卷机架上的被测带材往传感器的这侧方进行纠偏处理；当计算出来的被测带材偏移量r的值小于预先设定的偏移量r被允许变化范围内的最小值时，说明被测带材是往传感器的这侧方偏离了，需要及时对卷机架上的被测带材往传感器的外侧方进行纠偏处理；当计算出来的被测带材偏移量r的值在预先设定的偏移量r被允许变化的范围内时，说明被测带材是没有出现偏离的，不需要对卷机架上的被测带材进行纠偏处理。