Medidor de espesor laser de bajo costo para el control de calidad en tiempo real de la fabricación de planchas y hojas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.7079

Palabras clave:

Láser; Triangulación; Sensores de posición; Fotodetectores.

Resumen

Este artículo describe el proyecto, desarollo y pruebas de un protótipo de un dispositivo simple y versátil para medir micro desplazamientos y controlar el espesor de hojas de papiel y películas de materiales plásticos en general, opacos o transparentes, durante el proceso de producción. El dispositivo se basea en el fenómeno de triangulación, utilizando hazes láser de diodo rojos de baja potencia para mediciones y fotodiodos de silício de bajo costo para la detección de luz. Se evaluó la reproducibilidad del sistema, así como se hicierón simulaciones experimentales para medir las variaciones de espesor de cintas adhesivas. Los resultados muestram que el medidor es capaz de detectar y medir variaciones en el espesor de la película de menos que 5 µm en tiempo real y pude desplegarse facilmente en un sistema de producción.

Citas

CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear, ver, por exemplo, http://appasp.cnen.gov.br/seguranca/transporte/documentos/MANUAL-EXPLICATIVO-Anexo-I-PGT.pdf, acessado em 27/07/2020.

Cui, S. & Soh Y. C. (2010). Linearity Indices and Linearity Improvement of 2-D Tetra-Lateral Position Sensitive Detector. IEEE Transactions on Electron Devices,57 (9) 2310-2316, 2010. https://doi:10.1109/LSENS.2018.2835669

Donadello, S., Motta, M., Memir, A. G. & Previtali, B. (2019). Monitoring of Laser Metal Deposition Height by Means of Coaxial Laser Triangulation, Optics and Lasers In Engineering 112. 136-144. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2018.09.012

Gasvik, K. (2002). Optical Metrology, Wiley, New York.

Ji, Z., & Leu, M. C. (1989). Design Of Optical Triangulation Devices. Optics And Laser Technology, 21(5), 335-8. https://doi.org/10.1016/0030-3992(89)90068-6

Kumar, M., Udhayakumar, J., Nuwad, J., Shukla, R., Pillai, C. G. S., Dash A. & Venkatesh M. (2011) Development of a 147Pm Source for Beta-Backscatter Thickness Gauge Applications. Applied Radiation and Isotopes, 69 (3), 580-7. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2010.11.026

Nicola Massari, N., Gonzo, L., Gottardi, M., & Simoni, A. (2002). High Speed Digital CMOS 2D Optical Position Sensitive Detector. Proceedings of the 28th European Solid-State Circuits Conference, Florence, Italy, 2002, pp. 723-726.

Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., Shitsuka, R. (2018). Metodologia da Pesquisa Científica. [e-book]. Santa Maria. UAB/NTE/UFSM.

Remo, J. L. (1996). Solid State Optic Vibration/Displacement Sensors. Optical Engineering, 35, 2798-2803. https://doi.org/10.1117/1.600963

Swanson, F. R. Thickness measurement gauge. US Patent 5.666.394 (1997).

Wang,W.-H., Du, R.-X, Guo, X.-T., Jiang, J., Zhao, W.-W., Ni, Z.-W., Wang, X.-R., You, Y. M., & Ni, Z.-H. (2017). Interfacial Amplification for Graphene-Based Position-Sensitive-Detectors, Light: Science & Applications, 6, E17113; https://doi:10.1038/Lsa.2017.113

Zhang, Z., Feng, Q., Gao, Z., Kuang, C., Fei, C., Li, Z. & Ding, J. (2008). A New Laser Displacement Sensor Based on Triangulation for Gauge Real-Time Measurement, Optics & Laser Technology, 40 252. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2007.04.009

Zhuan, B. H., Zhang, J.-H., Jiang, C., Li, Z. & Zhang, W. (1995). Precision Laser Triangulation Range Sensor with Double Detectors for Measurement on CMMs. Proceedings of SPIE 2349, Industrial Optical Sensors for Metrology and Inspection. https://doi.org/10.1117/12.198697

Publicado

13/08/2020

Cómo citar

HENRIQUE, M. C.; DIB, L. F. G.; BARBOSA, E. A. Medidor de espesor laser de bajo costo para el control de calidad en tiempo real de la fabricación de planchas y hojas. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 9, p. e100997079, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i9.7079. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/7079. Acesso em: 11 ago. 2024.

Número

Sección

Ingenierías