Óptica e LASER

As tecnologias ópticas e a laser permitem medir a velocidade e o comprimento de um material em movimento sem qualquer contato físico. Nesta página, analisamos, sob uma perspectiva técnica, os princípios em que se baseiam os velocímetros e encoders ópticos da ASTech : o filtro espacial da série VLM500 e a correlação óptica da série VLM60 . Também comparamos esses métodos com a velocimetria Doppler a laser, que é discutida com mais detalhes na página Correlação Doppler e Óptica.

O objetivo é fornecer critérios técnicos para determinar qual princípio óptico é mais adequado em termos de velocidade, precisão e tipo de superfície. Esta página faz parte da seção Tecnologias ; para exemplos de uso prático, consulte a seção Aplicações e Soluções.

O princípio da medição óptica sem contato

Toda superfície, mesmo aparentemente lisa, possui uma granulação microscópica que dispersa a luz de maneira característica. Quando o material flui, esse padrão de luz se move em frente ao sensor. Analisando o movimento do padrão, é possível determinar a velocidade do material e, portanto, seu comprimento por meio da integração ao longo do tempo. Como não há contato, a medição é imune a deslizamentos e desgastes, mantendo-se válida mesmo em materiais quentes, finos ou delicados.

Luz LED, não laser: segurança e estabilidade.

Uma característica distintiva dos instrumentos VLM da ASTech é o uso de iluminação LED de luz branca em vez de fontes de laser. Isso elimina a necessidade de precauções de segurança a laser e evita o speckle coerente . No entanto, ao lidar com velocimetria óptica industrial, também é útil compreender a abordagem Doppler a laser, que apresentamos aqui para fins de completude técnica.

Filtro espacial, correlação ou Doppler: como escolher?

Em resumo: o filtro espacial (VLM500) é a escolha ideal para alta velocidade e alta precisão ; o filtro de correlação (VLM60) é ideal para baixas velocidades, partidas/paradas e troca de rodas de medição ; a velocimetria Doppler a laser é utilizada para medições em laboratório e em casos especiais. Para uma comparação detalhada das vantagens e limitações, acesse a página sobre Doppler e correlação óptica.

Vantagens técnicas das soluções ópticas da ASTech

• Medição sem contato em praticamente todos os materiais.
• Filtro espacial para velocidades até 50 m/s e incerteza < 0,025% (VLM500)
• Correlação óptica para medição até 0 m/s (VLM60)
• Iluminação LED branca, sem riscos de laser
• Saídas de encoder, analógicas e de barramento de campo para fácil integração.

Informações e produtos

As tecnologias descritas estão implementadas nos seguintes produtos. Para especificações completas e acessórios, consulte as respectivas páginas.

Perguntas Frequentes

Campos de trabalho, distâncias e alcance de medição

Um aspecto prático na escolha de um velocímetro óptico é a distância de trabalho , ou seja, a distância entre o instrumento e a superfície do material. A série VLM500 está disponível em versões com distância nominal de 185, 240 ou 330 mm e tolerância variável, de forma a adaptar-se a restrições mecânicas e oscilações do material (flutuação da correia). Cada versão corresponde a uma faixa de medição diferente, desde baixas velocidades até 3000 m/min na faixa estendida. O VLM60, por outro lado, opera a uma distância reduzida de 100 mm , ideal para instalações compactas.

A escolha correta da distância e da faixa de medição garante que o instrumento opere em seu ponto ideal, onde a incerteza é mínima. Por esse motivo, durante a fase de projeto, é importante considerar não apenas a velocidade da linha, mas também a geometria do fluxo do material.

Alinhamento, acessórios e proteção

Para alcançar a máxima precisão, os instrumentos ópticos são fornecidos com acessórios específicos: placas e suportes de montagem , unidades de alinhamento, visores digitais e analógicos, além de caixas de proteção com refrigeração a ar e pressurização para os ambientes mais exigentes. Por exemplo, na presença de poeira, vapores ou calor radiante, uma caixa pressurizada mantém a janela óptica limpa e a medição estável ao longo do tempo.

Todos esses elementos fazem das tecnologias ópticas não apenas um simples sensor, mas uma solução completa de medição , que pode ser integrada de forma confiável às linhas de produção existentes.