对中仪的原理及应用
激光对中仪的应用分析
激光对中仪的应用分析激光对中仪的原理是利用激光的高度准直性和一致性进行测量和校准。
它通常由一个激光发射器和一个接收器组成。
激光发射器发射一根激光束，接收器通过激光束的反射或散射来获取测量数据。
借助于高度准直的激光束，激光对中仪能够对目标物体进行精确的定位、测量和校准。
在工业制造领域，激光对中仪能够提高生产效率和产品质量。
例如，在汽车制造中，激光对中仪可以用来在装配线上检测和校准零件的位置和偏差，确保零件的精确装配。
在电子制造中，激光对中仪可以用来对芯片和电路板进行精确的焊接和组装。
此外，在飞机和船舶制造等大型工程中，激光对中仪也常用于测量和校准结构的位置和水平度。
在建筑施工领域，激光对中仪可以用于测量和布置建筑物的位置和尺寸。
例如，在土木工程中，激光对中仪可以用来确定道路的等级和坡度，确保道路的平整和排水良好。
在建筑工程中，激光对中仪可以用来确定建筑物的高程和水平度，确保建筑物的结构稳定和安全。
在地理测量领域，激光对中仪可以用于制作高精度的地形图和地图。
例如，在地理信息系统（GIS）中，激光对中仪可以用来获取地表的高程和形状数据，用于地质勘探、城市规划和环境监测等应用。
此外，激光对中仪还可以应用于测量和监测地震活动、地壳运动和地下水位等地球科学研究。
在医学领域，激光对中仪可以用于进行非接触式的体积测量和成像。
例如，在眼科医学中，激光对中仪可以用来测量眼球的长度和形状，帮助医生确定患者的视力和验光度数。
在皮肤医学中，激光对中仪可以用来进行病变的精确测量和诊断，辅助皮肤疾病的治疗和研究。
激光对中仪的优点是可以实现高精度和非接触式的测量和校准，同时具有快速和自动化的特点。
它可以在复杂的环境中工作，如高温、高压和强电磁场等条件下，仍能保持高稳定性和可靠性。
然而，激光对中仪的缺点是价格相对较高，并且操作和维护要求有一定的专业知识和技能。
综上所述，激光对中仪在工业制造、建筑施工、地理测量、医学和科学研究等领域具有广泛的应用前景。
激光对中仪的工作原理
激光对中仪的工作原理首先，激光对中仪通过激光发射器发射出一束强度和方向稳定的激光束。
这里的激光指的是一种特殊的高亮度、高相干性、高单色性的光束。
激光发射器一般采用半导体激光二极管或固体激光器作为光源，发射出的激光束经过透镜系统进行聚焦，使其光斑尽可能小且能量密度均匀。
其次，激光束经过聚焦透镜系统后，被测物体反射、散射或透射部分激光束。
这些反射、散射或透射的光经过接收系统接收并转化为电信号。
接收系统一般由接收器、滤波片、光敏探测器等组成。
滤波片可以选择对激光波长进行选择性透过，以减小其他波长的光的干扰。
光敏探测器将接收到的激光信号转化为电信号，通过电路放大、滤波等处理，得到一个幅度合适的电信号。
然后，激光对中仪通过运算分析已接收到的激光信号，得到目标物体的位置或形状信息。
首先，利用准直仪校正信号，将接收到的激光信号进行初步对中。
准直仪是一种辅助设备，能够直观地显示激光对中的结果。
然后，在计算机或微处理器的控制下，对接收到的信号进行数据处理和解算。
这些解算包括计算激光束的入射方位、仰角、距离等信息。
根据已知的物体和仪器的几何关系，通过三角函数等几何算法，可以计算出目标物体的位置和姿态等信息。
最后，激光对中仪通过显示器、指示灯或输出设备等将测量结果显示出来或者输出到其他设备中。
在现代化的激光对中仪中，通常还具备自动对准、自动跟踪、远程控制等功能，以提高测量的精度和效率。
总结起来，激光对中仪通过发射激光束、接收反射或散射光，并通过数据处理等步骤，确定被测物体的位置或形状。
激光对中仪在工业制造、建筑施工、地理测绘等领域得到广泛应用，它具有高精度、非接触测量、实时性强等优点，是一种重要的测量技术装置。
激光对中仪工作原理
激光对中仪工作原理
激光对中仪是一种基于激光测距原理的精密测量仪器，它可以用于工业制造、建筑施工等领域的精确对齐和测量。
激光对中仪的工作原理如下：首先，它利用激光器产生一束非常稳定的激光光束。
接着，这束激光通过一系列的光学元件进行处理，如经过准直器进行准直、通过分束片进行分束等。
然后，在测量的目标物体上安装两个接收器，它们可以接收到激光的反射信号。
激光对中仪利用激光的光路设计和测量原理，实现了对目标物体的快速、准确的测量。
当激光光束照射到目标物体上时，它会在目标的表面产生一个点。
接收器会接收到这个点的反射光，并将其转化为电信号。
通过对这个电信号进行处理和分析，激光对中仪可以计算出目标物体与仪器之间的距离差异。
通过测量不同位置的目标点的距离，激光对中仪可以确定目标物体的位置和姿态。
在工业制造中，激光对中仪可以用于机械加工设备的对齐和调试。
在建筑施工中，激光对中仪可以用于确定地基、楼板等部分的平直度和垂直度。
总而言之，激光对中仪通过利用激光测距原理，能够快速、准确地测量目标物体的位置和姿态，为工业制造和建筑施工等领域提供了重要的测量手段。
激光对中仪的工作原理及其应用
激光对中仪的工作原理及其应用
1.发射激光束：激光对中仪内部设有一种激光发射器，可以产生高度准直、能量密集且具有单色特性的激光束。
2.反射激光束：激光束照射到物体表面后，会发生光的反射。
反射光会以与入射光相同的角度离开物体表面，并携带着物体表面的信息。
3.接收光信号：激光对中仪内部设有一个或多个光电传感器，用于接收反射回来的光信号。
4.光信号处理：通过对接收到的光信号进行放大、滤波和光电转换等处理，将光信号转化为电信号，并进行相应的信号处理。
5.判断对中位置：通过分析处理后的电信号，激光对中仪可以判断物体是否处于预定的位置上。
根据设定的阈值，当接收到的信号强度超过或低于阈值时，即可判定为对中或对不中。
1.机械制造：在机械制造过程中需要进行装配和校正的地方，激光对中仪可以提供高精度的对中定位，提高生产效率和产品质量。
2.建筑工程：在建筑工程中，如建筑物的安装、水平标定、地面砖石的铺设等，激光对中仪可以帮助工人迅速准确地找到中心位置，简化施工过程。
3.光学仪器：在光学仪器制造和使用过程中，激光对中仪可以用来对准各个光学元件的正确位置，保证光路的精确度和系统的性能。
4.激光加工：在激光切割、激光打孔、激光焊接等激光加工过程中，激光对中仪可以提供高精度的对位定位，确保加工准确度和一致性。
5.靶标对准：在军事和航天领域，如导弹的靶标对准、航天器的对接等操作中，激光对中仪可以提供高精度的对正位置，确保操作的准确性和安全性。
总之，激光对中仪通过利用激光技术实现对物体的对中定位，具有高精度、高效率和高稳定性等优点，在各个领域具有广泛的应用前景。
对中基本知识及对中仪的使用
对中的基本知识及对中仪的使用一、轴对中的益处据有关研究表明：在以往超过十年的统计显示所有的设备故障约有50%源于恶劣的不对中，有一些调查显示高达90%的设备运转超出了他们推荐的允许的偏差值。
而良好的轴对中可以起到减振：包括水平振动、垂直振动和轴向振动等；节能：正确的对中能减少能量损失高达15%, 有时更多；减少机械部件（轴承、密封、联轴器）的磨损、提高生产能力和产品质量等。
二、轴对中的基础知识1、旋转中心所有的轴，无论它是直的还是弯曲的，围绕一个轴线旋转，这条轴线称为旋转中心。
旋转中心的形态为一条直线。
2、同心当两个轴各自的旋转中心形成同一条直线时，称为同心（共线性）。
3、不对中当两个不同心时，称为不对中。
4、测量不对中一般泵组机器被分为基准端和调整端，基准设备的旋转中心做为基准或参考线，而不对中被确定为调整端的旋转中心相对于基准端在两个(X-Y) 面上的位置偏差。
一般在测量中不对中存在有两种情况，即水平不对中和垂直不对中。
5、不对中的类型不对中可分为偏移（平行）不对中和角度不对中。
偏移（平行）不对中定义为基准端轴线与调整端轴线均处于水平状态，只是轴的中心线出现位置偏移的情况，包括水平不对中和垂直不对中。
角度不对中是指基准端轴线和调整端轴线中的一线或两线都不是水平的，其两轴中心线相交成一个角度。
对中值，其具体参数如上表所述。
在不同的速度范围内，其允许的不对中值是不同的，随着轴的转速的增加，设备的对中精度要求也就越高。
三、轴对中的方法和操作步骤1、对中方法所有对中方法的测量都是在轴和联轴器上，而不对中的修正都是在调整端的地脚，地脚的位置必须由轴的数据计算或实际测量出来。
在轴对中的操作过程中，成功来源于调整者的的经验和运气。
多次移动、仪器归零重复校对对中值是必需的，否则精度将被妥协（大打折扣）。
（1）机械方法：直刀口/试塞尺法如右图所示，用直尺边缘和塞尺先确定平行偏差的方向和数量；然后分别测量0°和180°两点的间隙，确定角度不对中的方向和数量。
激光对中仪的工作原理
激光对中仪的工作原理
激光对中仪（Laser Alignment System）是一种使用激光技术进行精确位置测量和对齐的仪器。
其基本原理是利用激光器发出的单色、相干、方向性极好的激光束，通过特殊的透镜、反射镜和探测器等光学元件，实现对被测物体相对于参考轴线的位置、角度等参数进行实时测量和调整。
具体来说，激光对中仪通常由两个部分组成：一个激光束发射器和一个接收器。
在使用过程中，首先需要将激光束发射器固定在参考轴线上，然后将接收器移动到待测物体的位置上，并根据测量需求进行调整。
当激光束与接收器对准后，接收器会接收到激光束的反射信号，并将其转换为电信号送至仪器控制系统。
通过对接收器信号的处理和计算，系统就可以得到被测物体相对于参考轴线的精确位置和角度信息，从而实现对其进行精确定位和对齐。
激光对中仪广泛应用于机械制造、建筑施工、航空航天、能源等领域，可以帮助实现高精度定位、对齐调整等工作，提高生产效率和产品质量。
同时，激光对中仪具有使用方便、操作简单、精度高等优点，是现代化生产制造中必不可少的测量工具之一。
激光对中仪的使用方法
激光对中仪的使用方法激光对中仪的使用方法一、什么是激光对中仪？激光对中仪（Laser Alignment Device）是一种高精度测量仪器，利用激光技术进行测量和对准工作。
它主要由激光发射器和接收器组成，通过测量激光束的水平和垂直位置，来确定物体或设备的准确位置和方向。
二、激光对中仪的应用领域激光对中仪广泛应用于以下领域：1. 建筑施工：激光对中仪可以用于测量建筑物的水平和垂直度，确保施工的准确性和平整度。
2. 机械加工：在机械加工领域，激光对中仪可以用于机床、工装和零部件的对准，提高加工精度和效率。
3. 道路测量：激光对中仪可以用于测量道路的平整度、坡度和弯曲度，保证道路的质量和安全。
4. 轨道交通：在轨道交通领域，激光对中仪可以用于测量轨道的水平度和高度，确保列车的平稳运行。
5. 环境监测：激光对中仪可以用于测量大气污染物的浓度和分布，提供环境监测数据和预警信息。
三、激光对中仪的使用步骤使用激光对中仪时，需要按照以下步骤进行操作：1. 安装激光对中仪：，将激光对中仪安装在合适的位置，确保其稳定可靠。
根据需要，可以使用支架或夹具将激光对中仪固定在工作台上或其他合适的位置。
2. 校准激光对中仪：在使用激光对中仪之前，需要进行校准操作。
校准过程包括水平校准和垂直校准。
根据激光对中仪的说明书，按照要求进行校准。
3. 对准目标物体：打开激光对中仪的电源，调整激光束的位置和方向，使其对准目标物体或工作区域。
通过调整激光发射器和接收器的位置，可以实现对准精度要求。
4. 测量和记录数据：在激光对中仪对准目标物体后，可以进行测量和记录数据的操作。
根据需要，可以使用激光对中仪的测量功能，获取目标物体的水平和垂直位置等信息。
5. 结束操作：完成测量或对准工作后，关闭激光对中仪的电源，并将其安全地存放或拆卸。
四、使用激光对中仪的注意事项在使用激光对中仪时，需要注意以下事项：1. 注意安全：操作激光对中仪时，需佩戴适合的防护眼镜，避免激光束对眼睛造成伤害。
激光对中仪的优点有哪些呢
激光对中仪的优点有哪些呢
什么是激光对中仪
激光对中仪是一种基于激光测距原理的现代化测量仪器，可广泛应用于建筑施工、地形制图、电力、矿山、交通等领域，其主要作用是用于测量两点之间的距离和水平度，以保证施工精度和安全可靠。
激光对中仪的优点
相比传统的测量方式，激光对中仪具有如下几点优点：
1.非接触式测量
激光对中仪是一种非接触式测量仪器，通过激光束实现对待测目标的距离和角度的无接触式测量。
相比传统的测量方法，激光对中仪可以克服受地形、气候、光照等因素的影响，测量结果更加准确可靠。
2.测量范围广
激光对中仪的测量范围很大，可以在室内和室外进行测量，适用于不同场合和不同测量需求。
同时，激光对中仪的测量速度也很快，可以高效地完成大量的测量任务。
3.易于操作
激光对中仪的操作简单易懂，只需要一些基本的操作技能即可上手使用，大大降低了使用门槛。
同时，激光对中仪的体积小巧、重量轻便，在使用过程中非常方便携带和操作，更加适合室外施工环境。
4.准确性高
激光对中仪的测量精度高、稳定可靠，可以保证测量结果的精度和实时性。
使用激光对中仪可以减少人为因素的影响，提高测量的准确性。
总结
激光对中仪是一种现代化、高精度的测量仪器，具有非接触式测量、测量范围广、易于操作、准确性高等优点，在建筑施工、地形制图、电力、矿山、交通等领域都有很好的应用前景。
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激光对中仪的原理及应用陆卫东1，2，沈勇1，吴健1（1.南京市自来水总公司城北水厂，江苏南京210038；2.东南大学电气工程系，江苏南京210096）摘要：介绍了电动机水泵机组等设备对中的必要性；阐述了激光对中仪的基本原理及使用过程中温度对精度的影响。
将激光对中仪与国内普遍使用的千分表对中仪进行技术比较，通过实例检验，证明激光对中仪对我国企业的设备管理和节省生产成本有重要作用。
关键词：激光对中仪；能量中心；角偏差中图分类号：O432.1+2文献标识码：B文章编号：1671-5276（2006）03-0137-03Princi p le and A pp lication of Laser Ali g nerL U Wei-don g1，2，SHEN Yon g1，W U Jian1（1.Chen g bei Water Plant of Nan j in g Ta p Water General Com p an y，JS Nan j in g210038，China；2.De p art ment of Electric En g ineerin g，Southeast U niversit y，JS Nan j in g210096，China）Abstract：This p a p er introduced the necessit y of measurin g and ali g nin g e q ui p ment such as motor and p um p. Basic reasons of laser ali g ner were stated.The com p arison of laser ali g ner with micrometer was g iven.It was p roved in exam p les that laser ali g ner can increase the level and reduce the cost of e q ui p mana g ement in our countr y.Ke y words：laser ali g ner；ener gy center；an g ular deviation0引言激光对中仪是一种用来调整两个相连设备的相对位置，确保该组设备的相对位置符合设计要求的一种测量仪器。
简言之，激光对中仪就是安装设备时用来测量相连设备的转轴是否在一条直线上的仪器。
例如，电动机水泵机组安装、维修过程中的转轴对中。
据有关资料表明，国内不少厂家，如炼油厂、自来水厂等都采用了激光对中仪对有关机械设备进行安装、定期检修。
笔者首先对国内对中技术在机械设备中的使用状况进行了回顾，然后重点阐述激光对中仪的基本原理，并把激光对中仪与千分表对中仪进行技术比较，通过实例检验，证明激光对中仪应该在我国推广。
1激光对中仪的基本原理1.1设备对中的必要性a）如果设备不对中，轴承会过早地发生损坏，缩短轴承的使用寿命；b）设备不对中会增大联轴节的摩擦，使机器的能源使用效率显著下降，运营成本提高。
由于设备不对中会对转轴密封产生特别严重的影响，目前市场上更换密封的价格有时是一个泵的价格的20%；c）设备不对中会缩短机器寿命。
由于不对中所产生的额外的力，会使转轴发生往复移动，这样也会显著地缩短机器的寿命。
因此良好的对中能极大的减少运营成本、大大提高工作效率。
1.2设备对中常用方法及基本原理激光对中仪是一件舶来品，国内很多厂家在采用它之前，主要使用千分表方法来对中设备。
下面先简单回顾一下千分表的安装方式及使用原理：千分表的安装方式如图1所示。
图中A和B图1千分表的安装方式分别是需要对中的传动轴，千分表的支架固定于A轴，并随A 轴作一周旋转，其触点在B 轴表面形成的轨迹如图1中虚线所示，它是在垂直于旋转A 轴轴心线的平面M 内的闭合曲线。
当B 轴是表面光滑的圆柱体时，该闭合曲线是中心在O'的椭圆，图中O 和O'分别是A 和B 轴线与平面M 的交点；O O'即为A 、B 两旋转轴的中心线在平面M内的轴偏差值。
对于圆柱体轴A 、B 来说，如果轴偏差和角偏差均为零，这时A 和B 轴的轴心线重合，千分表在一周的旋转中，数值将始终为常数；该千分表触点形成的应为半径R B 的圆（图2）。
反之，如果存在轴偏差，那么，千分表在旋转过程中数值就会有变化；如果存在角偏差，千分表触点形成的轨迹将会是一个短轴为2R B 的椭圆（图3）；并且旋转过程中千分表读数会不断变化。
图2千分表触点形成的半径R B的圆图3千分表触点形成的椭圆由此可知，千分表调整设备对中是根据表触点在光滑圆柱轴表面形成的轨迹来确定其轴线位置的。
但是遇到非光滑圆柱表面，或存在表面缺陷的轴，这种方式也许就失效了。
这种方法最大的缺点是触点受力变化引起支架位移，从而影响精度，并且不稳固、观察困难。
1.3激光对中仪对中的基本原理激光对中仪是采用完全不同的测量原理进行工作的。
这种方法不仅精确度高，而且方便灵活，节省时间。
下面分析激光对中仪最基本的原理。
激光最大的特点是具有方向性和单色性。
方向性是指激光从激光发生器发出后光束散角极小，基本沿直线传播，到达接受器能量不损失；而单色性则指发出的光波波长单一，易被接受器辨别，不受外界光干扰。
激光对中仪正是应用了激光的这两大特点。
激光对中仪一般采用635～670nm 波长半导体红色激光，图4给出了激光对中设备的示意图，在A 轴和B 轴上各装上能同时发送和接受激光束的测量器，并通过信号线与主机设备相联。
图4激光对中设备示意图光束从两只分别装在A 、B 轴上的测量器各自发出，并被对方接受。
当光束落在接受器的光电点阵采集面CCD 上时，便形成一个很小的照射区域；主机经过计算，确定这个照射区域能量中心点，它具有很高的精度。
随着轴的转动，各自光束的能量中心点也分别在对方接受器的CCD 采集面上位移。
激光对中仪便是根据这种位移量计算出被测设备的轴偏差和角偏差的。
为了便于研究，笔者将激光对中仪的工作过程简化如图5所示，并仅研究其在一个平面内的偏差分量。
图5激光对中仪的工作简化过程A 和B 为两个被测轴的轴心线，测得两只测量器间的距离为S ；δ为两轴联接面处的轴偏差，通常是两测量器间的中点；α为两轴间的角偏差。
两轴经过180º的翻转，其上的激光测量器便从如图的上半部分分别移至两轴的下半部分，这时激光束分别在对方接受器的CCD 采集面上发生位移，设其径向分量为ΔA 和ΔB ，不难算出，角偏差与径向位移分量存在如下关系：tan α=（ΔA +ΔB ）/S （1）接下来我们再来寻找轴偏差与径向位移分量的关系。
假设B 轴作平移，使两轴在中点处重合，不难分析，ΔA 和ΔB 将分别变为ΔA -2δ和ΔB +2δcos α；根据对称原理，应有：ΔA -2δ=ΔB +2δcos α（2）从以上分析可以看出，激光对中仪的测量值仅与对方接受器CCD 面上光束能量中心位移的径向分量有关。
由式（1）可知，角偏差任何微小的变化都可以从ΔA +ΔB 的变化中感觉到，而千分表是无法做到的；式（2）则说明了当角偏差很小时，cos α=1，δ=（ΔA -ΔB ）/4，更显其精确性。
值得一提的是，大多数激光对中仪能精确地测出轴偏差和角偏差外，将设备地脚垫平点距测量器的距离S 1、S 2输入后（图4），还能计算出各地脚具体的垫平值及平移值，极大地提高了效率。
2温度对测量精度的影响影响测量精度的因素很多，这里我们只研究对激光对中仪的测量精度影响最大的因素———温度。
当激光通过不同密度媒介时会发生折射，而不同温度空气的密度是不同的，激光通过时其光束会发生如图6所示的折射现象。
图6光束的折射图在工作现场，尤其当有热空气在流动时，光束通过不断变化的冷热空气，光束能量中心会在感应平面板上不断漂移。
对在线式激光对中仪来说表现为数据不停地跳动；对非在线式激光对中仪来说则表现为各次检测结果不一致，使对中无法正常进行。
另外，停运的设备逐渐冷却时也会对对中检测产生一定影响，冷却的过程实际上也是改变设备尺寸的过程。
因此在采用激光对中仪时应尽量避免周围有明显热源或冷热对流，必须待设备完全冷却后再对中。
3激光对中仪的应用下面我们通过激光对中仪的应用实例来说明其优缺点：实例1：EASY -LASER D400激光对中仪对电动机水泵平车调校。
地点：南京城北水厂1号机组；设备：IDP 600-L N N -950型清水泵、ABBHXR500LP10型电动机，功率590kW ，最高转速590r /min ；平车原因：轴不对中引起振动，造成电动机驱动端轴承损坏。
平车前后所测得的相关数据列于表1。
表1平车前后测得的数据平车前平车后水平方向垂直方向水平方向垂直方向轴偏差0.000.36轴偏差0.000.01角偏差0.17/100mm 0.07/100mm 角偏差0.00/100mm 0.00/100mm 前脚F 1-0.830.03前脚F 10.020.01后脚F 2-2.96-0.81后脚F 20.040.02实例2：EASY -LASER D400激光对中仪对南京北河口水厂电动机水泵的调整。
设备：8号机组，EBARA 清水泵、韩国现代电机，功率1000kW ，转速594r /min 。
原因：轴不对中引起强烈振动，造成电动机与水泵的联轴器螺栓全部断裂。
备注：该机组由于受地基下沉的影响，地角固定螺栓错位严重，未能完全消除偏差。
调整前后相关数据列于表2。
表2调整前后的数据平车前平车后水平方向垂直方向水平方向垂直方向轴偏差0.250.69轴偏差0.130.12角偏差0.61/100mm 0.01/100mm 角偏差0.00/100mm 0.00/100mm 前脚F 1-1.51-0.59前脚F 10.120.10后脚F 2-4.61-0.34后脚F 20.080.03实例3：南京北河口水厂7号机组电机水泵的调整。
该机组工况同8号机组，但未出现问题，仅做维护保养。
平车前后所测得的数据列于表3。
表3平车前后的相关数据平车前平车后水平方向垂直方向水平方向垂直方向轴偏差0.010.35轴偏差0.000.00角偏差0.01/100mm 0.01/100mm 角偏差0.00/100mm 0.00/100mm 前脚F 10.06-0.27前脚F 10.000.01后脚F 20.26-0.01后脚F 20.020.02（下转第142页）图3天线应力分布图图4天线变形分布图2.5优化模型并重新计算天线结构系统应在满足强度和刚度要求的前提下，结构布局合理，质量尽可能轻。
根据分析计算得到的支反力，可以估算出天线结构系统的质量。