激光对中仪对稳压供水设备对中基本原理

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稳压供水设备。下面先简单回顾一下千分表的安装方式及使用原理。
　　
　　千分表的支架固定于上，随轴作一周旋转，其触点在S轴表面形成的轨迹如图3-16中的虚线所示，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0'的椭圆。图中0和0'分别是A和B的轴线与平面财的交点；00'即为B两旋转轴的中心线在平面M内的轴偏差值。如果轴偏差和角偏差均为这时A的轴心线重合千分表在一周的旋转中该千分表触点应形成半径为的。反之，如果存在轴偏差，则千分表在旋转过程中数值就会有变化；如果存在角偏差，则千分表触点形成的轨迹将会是一个短轴，并且在旋转过程中千分表读数会不断变化。
　　
　　由此可知，用千分表调整稳压供水设备对中是根据千分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。
　　
　　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的基本原理。
　　
　　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其光束散角极小，基本沿直线传播，到达接收器能量不损失；而单色性则指发出的光波波长单一，易被接收器辨别，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波长的半导体红色激光，图3-20所示为激光对中稳压供水设备的示意图，在A轴和B轴上各装上能同时发送和接收激光束的测量器，并通过信号线与主机稳压供水设备相连。光束从两只分别装在A轴、B轴上的测量器中各自发出，并被对方接收。当光束落在接收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，确定这个照射区域的能量中心点，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收器的CCD采集面上发生位移。激光对中仪即是根据这种位移量计算出被测稳压供水设备的轴偏差和角偏差的。A和为两个被测轴的轴心线，测得两只测量器间的距离为S;5为两轴连接面处的轴偏差，通常是两测量器间的中点；a为两轴间的角偏差。两轴经过180°的翻转，激光测量器分别移至两轴的下半部分，这时激光束分别在对方接收器的CCD采集面上发生位移，设其径向分量为和不难算出，角偏差与径向位移分量存在。接下来寻找轴偏差与径向位移分量的关系,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。角偏差任何微小的变化都可以从+A^的变化中感觉到，而千分表是无法做到的；当角偏差很小时，,更显其精确性。值得一提的是，大多数激光对中仪除了能精确地测出轴偏差和角偏差外，将稳压供水设备地脚垫平点距测量器的距离Si、S2输人后，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。
　　
　　温度对测量精度的影响
　　
　　影响测量精度的因素有很多，这里只研究对激光对中仪测量精度影响最大的因素温度。
　　
　　当激光通过不同密度的媒介时会发生折射，而不同温度空气的密度是不同的。
　　
　　在工作现场，当有热空气流动时，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。