激光切割機切割頭傳感器的重（chóng）要性

激光器（qì）在切割過程中，切割頭與工件的距離（lí）以及噴嘴與工件表麵的垂直（zhí）度是兩個（gè）重要的因素。直接影響加工質量，所以為了提高切割質量（liàng），減少廢（fèi）品（pǐn）的產生，需要在切割頭上安裝一些專門的傳感器以保證其能產（chǎn）生穩定一致的切割質量，並能（néng）夠增加過程安（ān）全性。


　　激光切割頭在工件形狀發生變化以及表麵出現凹凸不平的障礙時，傳感器（qì）自動檢測到變化並根（gēn）據變（biàn）化自動調節高度，使其始終與工件表麵的距離保持一致可以更快的加工材料而不必持續監督（還是要看的）當今國內外采用的位移傳感器基本上是電容（róng）式，其結構和形狀與加工（gōng）頭相適應，同時配有檢測信號處理單元。

　　位移測量是一種基本的測量工作，按照傳感器是（shì）否（fǒu）與被測工件接觸，位移傳感器可（kě）分為（wéi）接觸式和非接觸式兩種類型，比較起接觸（chù）式傳感器，非接觸式（shì）傳感器在保證高分辨率的同時，具有動態響應速度快，滯後誤差低，甚至為零。

　　非接觸式傳感器，有時稱接近覺傳感器（proximity sensor），應（yīng）用當屬接近開關，即被檢測（cè）物體與敏感探（tàn）頭接近到一定距離時，給出開關（guān）信號，目前的接近覺傳感器已經發展到不僅可以探測物體的有無，而且可以給出物體距離敏感探頭的距離，並可提供關於工件外形（xíng）和空間位置的信息，因為（wéi）它可以（yǐ）用於對移動物體的位移（yí）進（jìn）行測量，所以這類傳感器也稱為非接觸式位（wèi）移傳感器，常用位移傳感（gǎn）器有磁滯伸縮位移傳感器，電渦流式位移傳（chuán）感器，電容式位移傳（chuán）感器，電（diàn）感器位移傳感器（qì）等。

　　由各種傳感（gǎn）器的原理可知，電容（róng）傳感器靈敏度高，具有以下特（tè）點：

　　1、結構（gòu）簡（jiǎn）單，適應性強，易於製造，易於保證（zhèng）高的精度，可以做成小尺（chǐ）寸傳感器，以（yǐ）實現特殊測量，能（néng）工作在（zài）高低溫，強輻射及強磁場（chǎng）等惡劣環境（jìng）中（zhōng），可以承受高壓力（lì），高衝擊，過載等。

　　2、動態響應好，由於極板間的靜電引力很小，需（xū）要（yào）的作用能量極小，又（yòu）其可（kě）動部分可以做的（de）很小很薄，因此其固有頻率很高動（dòng）態響應時間短，能在幾（jǐ）兆赫的頻率下工作，特別適合動態測量。

　　3、較大的相對變化量隻受線性區限製，其值可達到百分之九十九或更大，可以保證傳感器的分辨率和測量範圍。

　　4、發熱小，自（zì）身溫度係數小，由於電容傳感器（qì）的電（diàn）容值於電極材料無關，可以選擇溫度（dù）係數低的（de）材料，在外界溫度穩定的情況下，可以保證好的穩定性（xìng）。

　　綜（zōng）上所述，可見這些優點十分（fèn）適合激光加工，對於激光切割（gē）頭來說，采用電容式移位傳感（gǎn）器為合適。

　　電容傳感器的結構分析：

　　激光器用（yòng）位移式（shì）電容傳感器與噴嘴體複合，傳感器由內外兩個不同（tóng）金屬錐形殼（ké）套在一起組成，內外（wài）殼層中間為陶瓷絕緣介質，外殼層選擇接地且與內層絕（jué）緣，傳感器工作時起屏蔽作用，錐形一側內（nèi）殼層下部連接一環形金屬片切與外層絕緣，此環形金屬片於金（jīn）屬（shǔ）工件即構成一個電容傳感（gǎn）器的兩個極板，從（cóng）內（nèi）殼層中（zhōng）引出一通道（dào）於信號采集係（xì）統（tǒng）相連接傳感器工作時依次通過此通道，金屬內可層使發射極板（環形金屬片）帶電，整個探（tàn）頭上端於激光加工機連接（jiē），工作時激光束通過內層金屬殼穿出在激（jī）光切割過程中，噴嘴到工（gōng）件的距離間隙變化對切（qiē）割質（zhì）量（liàng）有很大（dà）影響（xiǎng），如果距離太小，巨大的反衝壓力會作用在透（tòu）鏡上，致使透鏡被溶渣微粒撞擊或附著，造成透鏡損壞，另外噴嘴端部非常容易受到（dào）溶渣的侵（qīn）蝕，影響噴嘴孔的圓（yuán）度，破壞切割方向的勻稱性（xìng），過小（xiǎo）的工作間距將使氣流以過膨脹（zhàng）的超（chāo）音速流動，噴嘴（zuǐ）間隙處容易產生激波，間距變小時，激波發生區域（yù）向噴嘴（zuǐ）外徑（jìng）方向擴大，氣體壓力會波動，壓力的非勻（yún）稱性將使（shǐ）氣體（tǐ）密度發生變化，形成密度梯度場（chǎng），氣體密度變化隨氣體壓力增高所覆蓋的麵積增（zēng）大，其強度也隨壓力增加而增大（dà），而噴嘴間隙過大時，會使氣體噴嘴離工件太（tài）遠，噴嘴間隙中的氣壓將減小（xiǎo），導致工件表麵過熱，熔融區加大，切縫（féng）加寬。

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