Misurazione dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio mediante sensori di spostamento laser ad alta precisione
Sensori di spostamento laser ad alta precisione per la misurazione accurata dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio
Con l'espansione del mercato dei veicoli elettrici, la domanda di batterie al litio è in aumento. Nel processo di produzione delle batterie al litio, lo spessore degli elettrodi è un fattore cruciale che influenza le prestazioni e la sicurezza della batteria. Pertanto, la misurazione precisa dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio è un aspetto chiave del processo di produzione. Negli ultimi anni, i sensori di spostamento laser, come dispositivi di misurazione ad alta precisione, sono stati ampiamente utilizzati nella misurazione dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio. Questo documento introdurrà il principio di funzionamento, gli scenari applicativi, i metodi di misurazione, i risultati sperimentali e le prospettive applicative dei sensori di spostamento laser nella misurazione dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio.
Principio di funzionamento del sensore di spostamento laser
1. Emissione laser: il sensore di spostamento laser emette un raggio laser diretto all'oggetto da misurare.
2. Riflessione del raggio: il raggio si riflette sulla superficie dell'oggetto.
3. Ricezione del raggio: il ricevitore fotosensibile del sensore cattura il raggio riflesso, solitamente a un angolo fisso.
4. Metodo di triangolazione: il metodo si basa sul principio della triangolazione geometrica. Un raggio laser viene emesso da una sorgente laser e diretto verso la superficie dell'oggetto misurato attraverso una lente. La luce laser riflessa dalla superficie dell'oggetto viene catturata da un ricevitore attraverso un'altra lente. La posizione del punto di luce riflessa sul ricevitore cambia in base allo spostamento dell'oggetto. Analizzando questi cambiamenti di posizione, il sensore calcola lo spostamento utilizzando la triangolazione geometrica.
Questo metodo è adatto per misurazioni ad alta precisione e a breve distanza, in quanto è in grado di rilevare anche piccoli cambiamenti nella posizione del punto luminoso riflesso, consentendo misurazioni con accuratezza micrometrica. (Per saperne di più sulle differenze tra sensori di distanza laser e sensori di spostamento laser, fare clic qui.)
Nella misurazione dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio, i sensori di spostamento laser possono ottenere misurazioni dello spessore ad alta precisione e rilevare anche il profilo superficiale degli elettrodi, fornendo un valido supporto al controllo di qualità nel processo di produzione.
Metodo di misurazione per sensori di spostamento laser
Nella misurazione dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio, il metodo di misurazione specifico del sensore di spostamento laser è il seguente:
Misurazione dello spessore:
Per prima cosa, fissare il sensore di spostamento laser sul banco di prova e regolare la distanza tra il sensore e l'elettrodo misurato per garantire che il raggio laser possa colpire correttamente la superficie dell'elettrodo. Quindi, azionare il sistema di controllo per scansionare l'elettrodo con il sensore di spostamento laser e registrare i dati di spostamento di ciascun punto. Elaborando e analizzando i dati di spostamento, è possibile determinare la distribuzione dello spessore dell'elettrodo.Calibrazione della precisione:
Per garantire la precisione della misurazione, il sensore di spostamento laser deve essere calibrato periodicamente. In genere, per la calibrazione possono essere utilizzati blocchi di riferimento standard. Posizionare il blocco di riferimento standard sul banco di prova e regolare la relazione di posizione tra il sensore di spostamento laser e il blocco di riferimento in modo che il raggio laser possa colpire verticalmente la superficie del blocco di riferimento. Quindi, azionare il sistema di controllo per scansionare il blocco di riferimento con il sensore di spostamento laser e registrare i dati di spostamento. Analizzando ed elaborando questi dati, è possibile determinare l'errore di precisione del sensore e apportare le corrispondenti regolazioni e compensazioni.Controllo di stabilità:
Per garantire l'affidabilità dei risultati di misurazione, la stabilità del sensore di spostamento laser deve essere controllata periodicamente. In genere, il monitoraggio a lungo termine può essere utilizzato per i controlli di stabilità. Posizionare il sensore di spostamento laser sul banco di prova per scansionare un oggetto misurato fisso e registrare i dati di misurazione per un periodo di tempo. Analizzando ed elaborando questi dati, è possibile determinare l'errore di stabilità del sensore e apportare le corrispondenti regolazioni e compensazioni.Vantaggi dell'utilizzo di sensori di spostamento laser per la misurazione
Attraverso risultati sperimentali e analisi, abbiamo scoperto che i sensori di spostamento laser presentano i seguenti vantaggi nella misurazione dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio:
Elevata precisione: la precisione dei sensori di spostamento laser può raggiungere il livello del micron o addirittura superiore, consentendo una misurazione ad alta precisione dello spessore degli elettrodi delle batterie al litio.
Senza contatto: i sensori di spostamento laser utilizzano metodi di misurazione senza contatto, evitando graffi e deformazioni causati dal contatto e prevenendo efficacemente errori di misurazione dovuti al contatto.
Misurazione rapida: i sensori di spostamento laser hanno una velocità di misurazione molto elevata, consentendo la misurazione di un gran numero di campioni in poco tempo, migliorando notevolmente l'efficienza della produzione.
Elevato livello di automazione: i sensori di spostamento laser possono essere utilizzati con linee di produzione automatizzate per ottenere misurazioni e acquisizioni dati automatizzate, riducendo i costi di manodopera e i tassi di errore.
Sensori di spostamento laser consigliati
Distanza di rilevamento | Ripetibilità | Linearità | Produzione |
30 millimetri (±5) | 10 micron | ±0,1% del fondo scala | Analogico / RS485 |
50 millimetri (±15) | 30 micron | NPN / Analogico / RS485 | |
100 millimetri (±35) | 70 micron | ||
200 millimetri (±80) | 200 micron | ±0,2%FS | |
400 millimetri (±200) | 400µm / 800µm | ||
Applicazioni dei sensori di spostamento laser | |||
I sensori di spostamento laser sono strumenti di misurazione versatili in grado di misurare con precisione grandezze fisiche quali lunghezza, distanza, vibrazione, velocità e angolo. I sensori di spostamento laser svolgono un ruolo cruciale in applicazioni quali identificazione di piccole parti, monitoraggio di nastri trasportatori, rilevamento di sovrapposizione di materiali, controllo di posizione robotico, monitoraggio del livello di liquidi, misurazione dello spessore, analisi delle vibrazioni, test di collisione e vari test automobilistici. | |||
Sensori di spostamento laser correlati
Convertendo i segnali laser in segnali elettrici, è possibile determinare varie caratteristiche, distanza, spostamento o posizione.
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Metodo di output: NPN/PNP+analogico+RS485 Risoluzione: 1 mm Tipo di laser: laser a semiconduttore rosso Laser di classe II 655+10nm<1m Tempo di reazione: 50-200 ms Distanza di misurazione: 0,1-50 m
Convertendo i segnali laser in segnali elettrici, è possibile determinare varie caratteristiche, distanza, spostamento o posizione.
