Pengetahuan Profesional

Pengukuran jarak laser

2021-11-01
Pengukuran jarak laser diukur menggunakan laser sebagai sumber cahaya.Ia terbahagi kepadalaser berterusandanlaser nadimengikut mod operasi laser.Laser gas seperti helium-neon, ion argon, krypton kadmium dan sebagainya berfungsi dalam keadaan keluaran berterusan untuk julat laser fasa, laser semikonduktor GaAs dwi heterogen untuk julat inframerah; laser pepejal seperti delima, kaca neodymium, untuk julat laser nadi.Pencari jarak laser disebabkan oleh ciri-ciri monokromi yang baik dan orientasi laser yang kuat, ditambah pula dengan integrasi semikonduktor talian elektronik, berbanding dengan pengintip fotoelektrik, ia bukan sahaja boleh bekerja hari dan malam, tetapi juga meningkatkan ketepatan pencari jarak.

Pencari jarak laser ialah instrumen yang menggunakanlaseruntuk mengukur jarak sasaran dengan tepat (juga dikenali sebagai pencari jarak laser). Apabila pencari jarak laser berfungsi, ia memancarkan pancaran laser yang sangat nipis ke sasaran, dan elemen fotoelektrik menerima pancaran laser yang dipantulkan oleh sasaran. Pemasa mengukur masa daripada menghantar kepada menerima pancaran laser, dan mengira jarak dari pemerhati ke sasaran.
Jika laser dipancarkan secara berterusan, julat pengukuran boleh mencapai kira-kira 40km, dan operasi boleh dijalankan siang dan malam. Jika laser berdenyut, ketepatan mutlak secara amnya rendah, tetapi ia boleh mencapai ketepatan relatif yang baik untuk pengukuran jarak jauh.
Laser pertama di dunia pertama kali dibangunkan oleh Mayman, seorang saintis Hughes Aircraft Company pada tahun 1960. Tentera AS tidak lama kemudian menjalankan penyelidikan mengenai peranti laser tentera atas dasar ini. Pada tahun 1961, pengintai laser tentera pertama lulus ujian demonstrasi tentera A.S. Selepas itu, pencari jarak laser tidak lama lagi memasuki konsortium praktikal.
Pencari jarak laser mempunyai kelebihan berat ringan, volum kecil, operasi mudah, kelajuan pantas dan tepat, dan ralatnya hanya satu perlima hingga seratus daripada pengintip optik lain. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam tinjauan topografi, tinjauan medan perang, julat sasaran kereta kebal, pesawat, kapal dan artileri, dan mengukur ketinggian awan, pesawat, peluru berpandu dan satelit buatan manusia. Ia merupakan peralatan teknikal yang penting untuk meningkatkan ketepatan kereta kebal, pesawat, kapal dan artileri.
Memandangkan harga pengintai laser terus menurun, industri secara beransur-ansur mula menggunakan pengintai laser. Beberapa pengintai mikro baharu dengan kelebihan julat pantas, volum kecil dan prestasi yang boleh dipercayai telah muncul di dalam dan luar negara, yang boleh digunakan secara meluas dalam pengukuran dan kawalan industri, lombong, pelabuhan dan bidang lain.

Pencari jarak laser biasanya menggunakan dua kaedah untuk mengukur jarak: kaedah nadi dan kaedah fasa. Proses julat nadi adalah seperti berikut: laser yang dipancarkan oleh rangefinder dipantulkan oleh objek yang diukur dan kemudian diterima oleh rangefinder. Pencari jarak merekodkan masa pergi balik laser pada masa yang sama. Separuh hasil darab kelajuan cahaya dan masa perjalanan pergi dan balik ialah jarak antara pencari jarak dan objek yang diukur. Ketepatan pengukuran jarak dengan kaedah nadi secara amnya adalah kira-kira + / - 10cm. Di samping itu, kawasan buta pengukuran jenis pengintip ini biasanya kira-kira 1m.
Jarak laser adalah kaedah julat dalam julat gelombang cahaya. Jika cahaya merambat di udara pada kelajuan C dan masa yang diperlukan untuk perjalanan pergi dan balik antara titik a dan B ialah t, jarak d antara titik a dan B boleh dinyatakan seperti berikut.
D=ct/2
di mana:
D -- jarak antara stesen a dan B;
C - kelajuan;
T -- masa yang diperlukan untuk satu perjalanan pergi dan balik cahaya a dan B.
Dari formula di atas dapat dilihat bahawa untuk mengukur jarak a dan B sebenarnya adalah untuk mengukur masa perambatan cahaya T. mengikut kaedah masa pengukuran yang berbeza, pengintai laser biasanya boleh dibahagikan kepada jenis nadi dan jenis fasa. Lazimnya ialah di-3000 liar dan ldm30x dunia nyata.
Perlu diingatkan bahawa pengukuran fasa tidak mengukur fasa inframerah atau laser, tetapi fasa isyarat dimodulasi pada inframerah atau laser. Terdapat pencari jarak laser pegang tangan dalam industri pembinaan, yang digunakan untuk pengukuran rumah, dan prinsip kerjanya adalah sama.

Secara amnya, julat ketepatan memerlukan kerjasama prisma pantulan total, manakala pencari julat yang digunakan untuk pengukuran rumah diukur secara langsung oleh pantulan dinding licin, terutamanya kerana jaraknya agak dekat dan keamatan isyarat yang dipantulkan oleh cahaya cukup besar. Daripada ini, kita boleh tahu bahawa ia mesti menegak, jika tidak isyarat pulangan terlalu lemah untuk mendapatkan jarak yang tepat.
Ia biasanya mungkin. Dalam kejuruteraan praktikal, plat plastik nipis akan digunakan sebagai permukaan pemantulan untuk menyelesaikan masalah serius pantulan meresap.
Ketepatan pengintip laser boleh mencapai ralat 1mm, yang sesuai untuk pelbagai tujuan pengukuran ketepatan tinggi.