Épaisseurmètres laser sans contact

Les épaisseurmètres laser sans contact (LTM – Laser Thickness Measurement, LWM – Laser Wall Thickness Measurement) sont des systèmes métrologiques pour la mesure continue de l’épaisseur de tôles, de bandes, de feuilles et de parois de produits tubulaires sans aucun contact physique avec le produit. Ils fonctionnent en ligne de production sur des matériaux en mouvement à grande vitesse, même chauds, sales ou difficilement accessibles. Ils utilisent deux capteurs laser à triangulation de haute précision placés l’un au-dessus et l’autre au-dessous du produit, ou des techniques interférométriques ou de mesure confocale chromatique pour des mesures à très haute résolution sur des produits transparents ou semi-transparents.

Souhaitez-vous être aidé dans le choix du produit ?

Cliquez ici !

Principe à double capteur

La configuration la plus répandue pour la mesure de l’épaisseur de tôles prévoit l’utilisation de deux capteurs laser à triangulation synchronisés, placés l’un au-dessus et l’autre au-dessous du produit en mouvement. Chaque capteur mesure la distance de son côté du produit ; connaissant la distance entre les deux capteurs (écartement constant, étalonné), l’épaisseur s’obtient par différence entre l’écartement total et la somme des deux distances. Pour garantir des performances stables, la rigidité mécanique du bâti et l’étalonnage périodique de l’écartement sont essentiels. Résolutions typiques : 0,1-1 µm sur des produits jusqu’à 50 mm d’épaisseur.

Techniques dédiées

Pour les applications spéciales, on utilise : des capteurs confocaux chromatiques (pour l’épaisseur de matériaux transparents comme le verre, le plastique, les films, avec mesure simultanée de l’épaisseur et de l’indice de réfraction) ; des systèmes à lumière structurée (pour les surfaces complexes) ; des interféromètres laser (pour une très haute résolution sur des épaisseurs limitées) ; des épaisseurmètres à rayons X (pour les épaisseurs métalliques où les lasers sont limités par la rugosité de surface). Chaque technique présente des avantages spécifiques selon le matériau et les conditions de processus.

Applications

Les systèmes laser sans contact sont utilisés dans les lignes de laminage à froid et à chaud de l’acier, de l’aluminium, du cuivre ; dans l’extrusion de films plastiques pour l’emballage ; dans la production de feuilles minces pour l’industrie électronique et les batteries ; dans la mesure de parois de tubes en production (LWM – Laser Wall Thickness Measurement) ; dans le calandrage du caoutchouc ; dans la production de papier et de carton ; dans le revêtement de bandes continues (pour le contrôle de l’épaisseur du revêtement). Les vitesses de ligne atteignent des centaines de m/min sans compromis sur les performances.

Avantages

Les principaux avantages par rapport aux méthodes traditionnelles (UT, isotopes radioactifs, roues de mesure) sont : aucun contact avec le produit (absence de marquage et d’usure), absence de rayonnements (avantage réglementaire et de sécurité par rapport aux systèmes à rayons X ou gamma), haute fréquence d’acquisition (1-10 kHz), large gamme de matériaux mesurables, intégration en temps réel avec les systèmes de commande pour la régulation automatique de la ligne (boucle fermée), capacité de mesure même sur des produits très chauds ou mouillés.

Sécurité et critères de choix

Les systèmes sont classés selon la CEI 60825-1 (en général classe 2 ou 3R). La sécurité laser au poste de travail est assurée par des barrières optiques, des écrans et des procédures de consignation pour la maintenance. Le choix du système dépend de : la plage d’épaisseur, la largeur du produit, la vitesse de ligne, le matériau et sa réflectivité optique, la température du produit, l’intégration avec l’automate et le MES de ligne, les besoins en rapports. Le dimensionnement nécessite une analyse technique avec le fournisseur et des essais préliminaires sur produit réel pour valider les performances.

Produits associés

Les instruments RODER pour cette application. Rendez-vous sur les pages de catalogue correspondantes pour les modèles, les données techniques et la documentation.

Télémètres LASER industriels

Télémètres LASER LDM pour distance, position et niveau sans contact.

Découvrir le catalogue