Mätning med laser eller ultraljud

[Simon]

Jag är med i en projektgrupp i skolan (Maskiningejörsprogrammet). Vi jobbar mot ett företag i anläggningsbranchen för att konstruera ett mätinstrument för läggning av slipers. Avståndet mellan slipersen måste vara konstant.
Mätinstrumentet måste vara placerat på lyftverktyget ("gripklo" på tex en grävmaskin) och maskinföraren ska kunna se resultatet av mätningen i realtid. Antingen med hjälp av signallampor eller med en trådlös display i hytten. Noggrannheten är ca +-20mm. Mät området är ca 300-750 mm.
Själva måttet är mindre intressant. Det kan vara inställt på förhand. Föraren behöver bara se om avståndet är rätt eller fel.

Här är en skiss på ultraljudsvarianten:

En arm som sticker ut som har 3 (eller fler) ultraljudsensorer riktade nedåt. Armen befinner sig 50-150 mm över lagd slipers. När sensor 1 som är placerad längst ut till höger passerar slippersen signaleras förare att man är nära. När sensor 2 som är placerad i mitten passerar skickas det en signal till förare är det är önskat mått. Då kan han släppa nästa slipers. Om sensor 3 passeras så är det fel mått igen.

Frågetecken ultraljud:
1. Finns det utraljudssensorer som har tillräckligt snäv spridning. "Strålen" måste ju gå rakt ner ganska koncentrerat.

2. Finns det färdig elektronik som hanterar mätningen?

3. Kan man bygga ett sådant system själv. Vad skulle det kosta om man tog hjälp av en fackman.


Laservarianten är väl tänkt att fungera med en mätlaser som mäter avståndet till slipersen och meddelar maskinföraren.

1. Finns det färdiga mätlasrar som man kan koppla in någon form av extern display eller signallampor på? (vi hittade en perfekt lösning på http://www.latronix.se/ramar/ram_laserd ... rd_sve.htm men den gick lös på ca 56000kr + moms och det var något över vår budget på ca 7000kr)

2. kan man låta bygga en sådan laser själv. Vad skulle det kosta om man lät en fackman göra jobbet?

[grym]

varför inte kamera och mätruta på bilden, som ett kikarsikte
enkelt att göra och man ställer bara in kameran så det passar för det måttet man vill ha

jag har kört budgetmodell av detta genom en kamera och på bildskärmen hadde jag en oh film där jag ritat in referenspunkter

[Josty Kid]

Jag arbetar med alla sorters sensorer och givare.
Er idé med ultraljud kan fungera, speciellt om ni mäter så nära så blir strålen smal. Men oavsett storlek på strålen så har de ultraljud jag jobbar med en mycket hög repeterbarhet - mäter lika varje gång förutsatt att varje slipers är lika.

1: Ja inga problem
2: Sensorerna har inbyggd elektronik.
3: Vi har lagt ner många man år på utveckling av mjukvaran i givaren, så där har ni en utmaning.

Ett annat alternativ som kan vara aktuellt är fotoceller, det kan bli en billigare lösning men ställer lite större krav på val av rätt fotocell.

Här är exempel på färdiga sensorer som tål att sitta direkt på maskin och bara att koppla in direkt.
Exempel på Ultraljud
http://www.pepperl-fuchs.com/selector/n ... 27_eng.pdf
Exempel på fotocell:
http://www.pepperl-fuchs.com/selector/n ... 96_eng.pdf

Har några frågor eller behöver prover så hör av er!

[tecno]

Jag säger som 'grym', kör med en kamerarigg

[Simon]

Hej igen och tack för svaren.
Vi har nu övergått till en lösning utan rörliga delar. En liten låda med ultraljudssensorer som sköter mätningen.

Sensorerna som Josty Kid föreslog verkar vara väldigt bra.
Men...

Vårt projekt tog en intressant vändning nyligen då vi påbörjade ett samarbete med två Elektronikingenjörsstudenter. De kommer att programmera en microprocessor som sköter mätningen. De har redan gjort en enkel prototyp med en ping))).

Eventuellt kommer de att göra en variant med egna sensorer också.

Men det problem som nu uppstod är hur vi kan skydda sensorerna. Elektroniken kommer att byggas in i en liten låda. och sensorerna ska in i samma låda. Men de behöver ju såklart ett litet "fönster" i lådan. Frågan är vilket material vi kan ha i fönstret? Ljudet måste ju passera genom materialet. Och det måste vara damm och vattentätt.

Någon som har erfarenhet av inkapsling av ultraljudssensorer?

[victor_passe]

Det finns vatten täta sensor element:
http://www.futurlec.com/Ultrasonic_Sensors.shtml
Att göra en egen sensor med dessa element är ganska enkelt(Har själv gjort ett antal, dock andra element).
Men har nu tur kan ni bara löda kablar mellan PING))) och dessa element

[sneaky]

En liten minikapning av tråden. victor_passe, du råkar inte sitta på någon trevlig länk eller schema? Har ett par liknande liggande som jag aldrig fått arslet ur vagnen att göra något med.

[victor_passe]

http://victorpasse.crf.nu/files/2010/03/schpcb.png
Dock är R6 meningslöst och borttaget, alla R(utom R4/R5, där väljer man Gain, jag kör med 100gain)=10k och 10nF på kondingarna till filtrerna och 100nF till avkoppling
Så gjorde jag, PM:a om du vill ha kod+schema+layout.