( Laser Distance Meter)تعریف فاصله سنج لیزری و انواع آن

نوشته شده توسط
رای دادن به این مورد
(0 آرا)

تعریف فاصله سنج لیزری و انواع آن( Laser Distance Meter)


فاصله سنج لیزری( Laser Distance Meter) ابزاریست کارآمد و بسیار دقیق که جهت اندازه گیری فاصله ،تطابق و  ترازیابی استفاده می شود. امروزه در ابزار مختلفی از جمله فاصله سنج های لیزری از لیزر به علت توانایی لیزر در تعیین موقعیت هدف با دقت بالا و سرعت بالا استفاده شده است. متر لیزری(فاصله سنج  لیزری) در صنایع مختلفی { نظیر: عملیات ساخت وساز، استفاده های نظامی(ضد موشک، برد و هدایت اسلحه)، زیر اقیانوس (عمق سنجی )، فرایندههای تولید صنعتی (سامانه های مدیریت انبارو فرایند تولید در صنعت فولاد)} کاربرد دارد.


اخیرا استفاده از لیزر در فاصله سنج ها،  تحولی در روش های نقشه برداری و کاربردهای نظامی، فرآیندهای صنعتی بوجود آورده است که می توان به دقت بالایی دست یافت و همچنین در زمان و هزینه صرفه جویی شود.  ضمناً فاصله سنج های لیزری ( Laser Distance Meter) در وضعیت نامساعد جویبه خوبی عمل کرده و مانع از پدید آمدن انواع اشتباهات و خطاهای انسانی و دستگاهی در اندازه گیری با آنها می شود. مخصوصا با دستگاههایی که عمل ثبت قرائت نیز روی کرت یا حافظه جانبی ضبط شده و مستقیما به داخل کامپیوتر منتقل می شود، بسیاری از خطاهای انسانی حذف می گردد.

متر لیزری یک پالس لیزر به هدف ارسال کرده تا به هدف اصابت کند، با اصابت لیزر به هدف و بازگشت آن به دستگاه ، اندازه گیری مورد نظر انجام می شود. برپایه این اصل که سرعت نور در زمین تقریبا مقدار ثابتی می باشد، زمان پرواز یا زمان رفت و برگشت این پالس مبنای اندازه گیری می باشد. در درون دستگاه، کامپیوتر کوچکی فاصله را بر مبنای زمان پرواز و سرعت نور محاسبه می کند. این روش محاسبه می تواند محاسبه ی  فاصله زمین تا ماه را با خطای چند سانتیمتر انجام دهد.


در ساخت فاصله سنج های لیزری و کلا هر نوع فاصله سنجی 3 روش عمده وجود دارد که در زیر یک به یک به آنها می پردازیم:


1 - یکی مبتنی بر میزان امواج بازگشتی از روی مانع (روش شدتی) است در این روش ما تنها کاری که میکنیم شدت نور لیزر برگشتی از مانع را حساب و سپس فاصله را که با شدت نور رابطه مستقیم دارد حساب می کنیم اما همانطور که میدانیم شدت نور برگشتی به عوامل زیادی از جمله میزان نور محیط (شب یا روز بودن) میزان گرد و غبار موجود در هوا و... بستگی دارد که ما باید این کمیت ها را در محاسباتمان لحاظ کنیم.


2- روش دیگر بر مبنای اندازه گیری زمان سیر نور از فرستنده به هدف و از هدف به فرستنده است استفاده از این روش علیرغم مشکلات زیاد در ساخت مدارات مربوط به اندازه گیری زمان و ... به لحاظ مقاومت بیشتر و وابسته نبودن آنچنانی در برابر تغییرات محیطی از روش اول مناسبتر است اما همانطور که میدانیم سرعت نور 299000 کیلومتر در ثانیه است و در ساخت این دستگاه به این روش بحث محدودیت در فرکانس کاری مدارات الکترونیکی و مدارات وابسته بر میکروکنترلر ها مطرح میشود و در صورتیکه این مشکل را نیز مرتفع کنیم مشکل نویز پذیری این مدارات مطرح میشود لذا در ساخت آن تدابیر شدیدی برای دفع نویز و در صورت نویزی شدن حذف نویز باید اندیشید


3 -همانطور که میدانیم میزان فرکانس امواج در اثر حرکت در فضا تغییر میکند و از همین روش میتوان میزان فاصله را با محاسبه فرکانس امواج برگشتی و مقایسه با میزان امواج ارسالی (البته در صورتیکه فرکانس امواج ارسالی متغییر باشد)میتوان با یک رابطه ساده از طریق ریاضی فاصله را محاسبه نمود و در صورتیکه میزان فرکانس امواج ارسالی ثابت باشد تنها با اندازه گیری فرکانس بازگشتی و قرار دادن این فرکانس در فرمول میزان فاصله را محاسبه میکنیم محاسبه فرمول ها هم که دیگر کاری ندارد.


محاسبه فاصله:
فاصله بین فاصله سنج لیزری و و هدف با فرمول D=ct/2 محاسبه میشود. که در آن t زمان پرواز و c سرعت نور است. با توجه به سرعت بالای نور و در نتیجه پالس فرستاده شده توسط دستگاه، دقت اندازه گیری بسیار بالاست.

کاربرد فاصله سنج لیزری

مهم ترین کاربرد فاصله سنج لیزری اندازه گیری فاصله ، تراز یابی و تطابق است که بسته به نوع کاربرد در صنایع مختلف از جمله ساخت و ساز عمرانی و نقشه برداری، فرآیندهای تولید صنعتی،صنایع نظامی و... مورد استفاده قرار می گیرد.
از مهمترین کاربردهای فاصله سنج لیزری درون ساختمان می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• نصب و تراز نمودن انواع فریم , قاب و ستون
• نصب کابینت , قفسه و سرویسهای بهداشتی
• نصب کاغذ دیواری و شابلون
• انواع عملیات دکوراسیون داخلی
• نصب Drywall , پارتیشن و دیواره های کاذب
• نصب و هم راستائی درب و پنجره
• سقف و کف کاذب و رابیتس بندی
• ساخت و نصب پانل، قالب، قاب و کمد
• نصب و اتصال ادوات به دیوار مانند: ماشین آلات، عکس، پوستر و ...
• پروژه های بازسازی بافتهای فرسوده
• نصب اتصالات برقی, کلید و پریز، لوستر و چراغ سقفی
• نظارت و کنترل عملکرد پیمانکاران پروژه های عمرانی

هدف از بکار بردن فاصله سنج لیزری


• به حداقل رساندن خطای انسانی
• افزایش چشمگیر سرعت کار
• دقت عملیات
• اجتناب از دوباره کاری و مصرف بی مورد مصالح ساختمانی
• کاهش هزینه های اجرا و نیروی انسانی
• وزن سبک دستگاه و قیمت و پیچیدگی بسیار کم آن


دلیل استفاده از لیزر

نور لیزر طیفی بسیار متمرکز، شدید و معمولا تک فرکانس است. این نور برای اندازه گیری بسیار با دفت عمل میکند چون با سرعت بسیار ثابتی حرکت در اتمسفر حرکت میکنند. همچنین مدت زمان بیشتری طول میکشد تا این نور منشعب ضعیف شود که باعث افزایش دقت اندازه گیری میشود. همچنین نور لیزر دیرتر از نور سفید پراکنده میشود، به همین دلیل میتواند به فاصله دورتری تابانده و گرفته شود. در مقایسه با نور سفید، نور لیزر تا مسافت بیشتری شدت خود را حفظ میکند، که برای اندازه گیری فاصله ها بسیار مهم است.

مواری که منجر به بروز خطا در فاصله سنج لیزری می شود

در برخی موارد در طی فواصل طولانی در نتیجه واگرایی پرتو لیزر گسترش یافته و پخش می شود، این پدیده به علت مجاورت با حباب های هوا که مانند لنزی عمل می کنند که تغییراتی در حدود اندازه های میکروسکوپی تا تقریبا نصف ارتفاع مسیر پرتو لیزر بالای زمین دارند ایجاد می شود.
این اغتشاشات اتمسفری با پراکندگی خود لیزر و با حلقه های متقاطع بهم می پیوندد که سبب می شود حباب های گرم به طور جانبی بهم فشرده شوند، که ممکن است به صورتی که سبب مشکل در صحت خواندن فاصله یک شی شوند با هم ترکیب گردند، مثلا زیر برخی درختان یا پشت بوته ها و شاخ و برگ ها یا حتی در فواصل طولانی بیشتر از ۱۰ کیلومتر در فضای باز و نواحی خیلی تاریک.
بعضی نورهای لیزری ممکن است که از شاخ و برگهای نزدیک تر به شیء بازگشت داده شوند که باعث بازگشت دادن زود و خواندن کم دقت می شود.در عوض در فواصل بیشتر از ۳۶۵ متر، هدف اگر در مجاورت زمین باشد ممکن است به راحتی در یک سراب ناپدید شود، که این سراب به دلیل تغییرات دما در هوا در مجاورت بیابان داغ که باعث خمیدگی نور لیزر می شود بوجود می آید.
همچنین اجسام مختلف نور را را با شدت متغیری منعکس میکنند. موادی که تمایل به جذب یا پراکنده کردن نور دارند، احتمال برگشت نور به دستگاه فرستنده را کاهش میدهند. در این صورت باید از دستگاهی با امکان "جابجایی فاز" استفاده کرد

خواندن 1389 بار آخرین بار تغییر یافته سه شنبه, 15 فروردين 1396 14:06

ارسال نظر

کادرهایی که با علامت (*) مشخص شده اند وارد کردن اطلاعات در آنها الزامی می باشد. کد HTML مجاز نیست.