Este artigo oferece uma exploração abrangente da tecnologia de telemetria a laser, traçando sua evolução histórica, elucidando seus princípios fundamentais e destacando suas diversas aplicações. Destinado a engenheiros de laser, equipes de P&D e acadêmicos da área óptica, este texto oferece uma combinação de contexto histórico e compreensão moderna.
Gênese e Evolução da Medição a Laser
Originários do início da década de 1960, os primeiros telêmetros a laser foram desenvolvidos principalmente para fins militares [1Ao longo dos anos, a tecnologia evoluiu e expandiu sua atuação para diversos setores, incluindo construção, topografia e aeroespacial [2], e além.
Tecnologia laserÉ uma técnica de medição industrial sem contato que oferece diversas vantagens em comparação com os métodos tradicionais de medição por contato:
- Elimina a necessidade de contato físico com a superfície de medição, evitando deformações que podem levar a erros de medição.
- Minimiza o desgaste da superfície de medição, pois não envolve contato físico durante a medição.
- Adequado para uso em ambientes especiais onde as ferramentas de medição convencionais são impraticáveis.
Princípios da medição de distância a laser:
- O telemetria a laser utiliza três métodos principais: telemetria por pulso de laser, telemetria por fase de laser e telemetria por triangulação de laser.
- Cada método está associado a faixas de medição e níveis de precisão específicos e comumente utilizados.
01
Medição de distância por pulso laser:
Utilizado principalmente para medições de longa distância, normalmente superiores a quilômetros, com menor precisão, geralmente na ordem de metros.
02
Medição de Fase a Laser:
Ideal para medições de média a longa distância, comumente usado em alcances de 50 a 150 metros.
03
Triangulação a laser:
Utilizado principalmente para medições de curta distância, normalmente dentro de 2 metros, oferecendo alta precisão em nível micrométrico, embora tenha alcance de medição limitado.
Aplicações e vantagens
A medição a laser encontrou seu nicho em diversos setores:
ConstruçãoMedições do local, mapeamento topográfico e análise estrutural.
AutomotivoAprimoramento dos sistemas avançados de assistência ao condutor (ADAS).
AeroespacialMapeamento de terreno e detecção de obstáculos.
MineraçãoAvaliação da profundidade do túnel e prospecção mineral.
SilviculturaCálculo da altura das árvores e análise da densidade florestal.
FabricaçãoPrecisão no alinhamento de máquinas e equipamentos.
A tecnologia oferece diversas vantagens em relação aos métodos tradicionais, incluindo medições sem contato, menor desgaste e versatilidade incomparável.
Soluções da Lumispot Tech na área de medição de distância a laser.
Laser de vidro dopado com érbio (Er Glass Laser)
NossoLaser de vidro dopado com érbio, conhecido como 1535nmSeguro para os olhosO laser de vidro Er, que se destaca em telêmetros seguros para os olhos, oferece desempenho confiável e econômico, emitindo luz absorvida pela córnea e pelas estruturas cristalinas do olho, garantindo a segurança da retina. Em aplicações de telemetria a laser e LIDAR, especialmente em ambientes externos que exigem transmissão de luz a longa distância, este laser DPSS é essencial. Ao contrário de produtos anteriores, ele elimina danos oculares e riscos de cegueira. Nosso laser utiliza vidro fosfato co-dopado com Er:Yb e um semicondutor.fonte de bombeamento a laserpara produzir um comprimento de onda de 1,5 µm, tornando-o perfeito para medição de distância e comunicações.
Medição a laser, em particularFaixa de tempo de voo (TOF)O método TOF (Time-of-Flight) é utilizado para determinar a distância entre uma fonte de laser e um alvo. Esse princípio é amplamente utilizado em diversas aplicações, desde simples medições de distância até mapeamento 3D complexo. Vamos criar um diagrama para ilustrar o princípio do método TOF.
Os passos básicos na medição de distância a laser TOF são:
Emissão de pulso de laserUm dispositivo a laser emite um pulso curto de luz.
Viaje até a TargetO pulso de laser viaja pelo ar até atingir o alvo.
Reflexão da TargetO pulso atinge o alvo e é refletido de volta.
Voltar à fonte:O pulso refletido retorna ao dispositivo laser.
Detecção:O dispositivo a laser detecta o pulso de laser que retorna.
Medição do tempo:Mede-se o tempo gasto na viagem de ida e volta do pulso.
Cálculo da distância:A distância até o alvo é calculada com base na velocidade da luz e no tempo medido.
Este ano, a Lumispot Tech lançou um produto perfeitamente adequado para aplicação na área de detecção por LIDAR TOF, umFonte de luz LiDAR 8 em 1Clique aqui para saber mais, caso tenha interesse.
Módulo de telêmetro a laser
Esta série de produtos concentra-se principalmente em um módulo de telemetria a laser seguro para os olhos humanos, desenvolvido com base emLasers de vidro dopado com érbio de 1535 nmeMódulo de telêmetro de 1570 nm e 20 km, que são classificados como produtos de Classe 1 em termos de segurança ocular. Dentro desta série, você encontrará componentes de telêmetro a laser de 2,5 km a 20 km com tamanho compacto, construção leve, propriedades anti-interferência excepcionais e capacidade de produção em massa eficiente. Eles são altamente versáteis, encontrando aplicações em medição de distância a laser, tecnologia LIDAR e sistemas de comunicação.
Telêmetro a laser integrado
Telêmetros militares portáteisOs dispositivos da série LumiSpot Tech são eficientes, fáceis de usar e seguros, empregando comprimentos de onda seguros para os olhos, garantindo uma operação inofensiva. Esses dispositivos oferecem exibição de dados em tempo real, monitoramento de energia e transmissão de dados, reunindo funções essenciais em uma única ferramenta. Seu design ergonômico permite o uso com uma ou duas mãos, proporcionando conforto durante o uso. Esses telêmetros combinam praticidade e tecnologia avançada, garantindo uma solução de medição simples e confiável.
Por que nos escolher?
Nosso compromisso com a excelência é evidente em cada produto que oferecemos. Compreendemos as complexidades do setor e adaptamos nossos produtos para atender aos mais altos padrões de qualidade e desempenho. Nossa ênfase na satisfação do cliente, aliada à nossa expertise técnica, nos torna a escolha preferida de profissionais que buscam soluções confiáveis de medição a laser.
Referência
- Smith, A. (1985). História dos telêmetros a laser. Revista de Engenharia Óptica.
- Johnson, B. (1992). Aplicações da medição a laser. Optics Today.
- Lee, C. (2001). Princípios de medição de distância por pulso de laser. Pesquisa em fotônica.
- Kumar, R. (2003). Compreendendo a medição de fase a laser. Revista de aplicações a laser.
- Martinez, L. (1998). Triangulação a laser: fundamentos e aplicações. Optical Engineering Reviews.
- Lumispot Tech. (2022). Catálogo de Produtos. Publicações da Lumispot Tech.
- Zhao, Y. (2020). Futuro da medição a laser: integração de IA. Journal of Modern Optics.
Precisa de uma consulta gratuita?
Considere a aplicação, os requisitos de alcance, a precisão, a durabilidade e quaisquer recursos adicionais, como impermeabilização ou capacidade de integração. Também é importante comparar avaliações e preços de diferentes modelos.
[Leia mais:O método específico para selecionar o módulo de telêmetro a laser que você precisa.]
A manutenção necessária é mínima, incluindo manter a lente limpa e proteger o dispositivo contra impactos e condições extremas. A substituição ou recarga regular da bateria também é necessária.
Sim, muitos módulos de telêmetro são projetados para serem integrados a outros dispositivos, como drones, rifles, binóculos militares com telêmetro, etc., ampliando sua funcionalidade com recursos de medição de distância precisos.
Sim, a Lumispot Tech é fabricante de módulos de telêmetro a laser. Os parâmetros podem ser personalizados conforme a sua necessidade, ou você pode optar pelos parâmetros padrão do nosso produto. Para mais informações ou dúvidas, entre em contato com nossa equipe de vendas.
A maioria dos nossos módulos laser da série de telêmetros são projetados com tamanho compacto e peso leve, especialmente as séries L905 e L1535, com alcance de 1 km a 12 km. Para o menor tamanho, recomendamos oLSP-LRS-0310Fque pesa apenas 33g e tem um alcance de 3km.
Os lasers emergiram como ferramentas essenciais em diversos setores, particularmente na segurança e vigilância. Sua precisão, controlabilidade e versatilidade os tornam indispensáveis na proteção de nossas comunidades e infraestrutura.
Neste artigo, vamos explorar as diversas aplicações da tecnologia laser nas áreas de segurança, proteção, monitoramento e prevenção de incêndios. Esta discussão visa proporcionar uma compreensão abrangente do papel dos lasers nos sistemas de segurança modernos, oferecendo insights sobre seus usos atuais e potenciais desenvolvimentos futuros.
⏩Para soluções de inspeção ferroviária e fotovoltaica, clique aqui.
Aplicações do laser em casos de segurança e defesa
Sistemas de Detecção de Intrusão
Esses scanners a laser sem contato escaneiam ambientes em duas dimensões, detectando movimento ao medir o tempo que um feixe de laser pulsado leva para refletir de volta à sua fonte. Essa tecnologia cria um mapa de contorno da área, permitindo que o sistema reconheça novos objetos em seu campo de visão por meio de mudanças no ambiente programado. Isso possibilita a avaliação do tamanho, forma e direção de alvos em movimento, emitindo alarmes quando necessário. (Hosmer, 2004).
⏩ Blog relacionado:Novo sistema de detecção de intrusão a laser: um avanço inteligente em segurança.
Sistemas de vigilância
Em sistemas de videovigilância, a tecnologia laser auxilia no monitoramento noturno. Por exemplo, a geração de imagens com laser infravermelho próximo e controle de alcance pode suprimir eficazmente a retrodispersão da luz, aumentando significativamente a distância de observação de sistemas de imagem fotoelétrica em condições climáticas adversas, tanto de dia quanto de noite. Os botões de função externos do sistema controlam a distância de gating, a largura do pulso estroboscópico e a nitidez da imagem, melhorando o alcance da vigilância. (Wang, 2016).
Monitoramento de tráfego
Os radares de velocidade a laser são cruciais no monitoramento do tráfego, utilizando tecnologia laser para medir a velocidade dos veículos. Esses dispositivos são os preferidos pelas autoridades policiais devido à sua precisão e capacidade de atingir veículos específicos em meio ao tráfego intenso.
Monitoramento de Espaços Públicos
A tecnologia laser também é fundamental no controle e monitoramento de multidões em espaços públicos. Os scanners a laser e tecnologias relacionadas supervisionam eficazmente os movimentos das multidões, aumentando a segurança pública.
Aplicações de detecção de incêndio
Em sistemas de alarme de incêndio, os sensores a laser desempenham um papel fundamental na detecção precoce de focos de incêndio, identificando rapidamente sinais como fumaça ou alterações de temperatura, para acionar alarmes em tempo hábil. Além disso, a tecnologia laser é indispensável no monitoramento e na coleta de dados em locais de incêndio, fornecendo informações essenciais para o controle do fogo.
Aplicação especial: drones e tecnologia laser
O uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) na segurança está crescendo, com a tecnologia laser aprimorando significativamente suas capacidades de monitoramento e segurança. Esses sistemas, baseados em matrizes de plano focal (FPA) de fotodiodos de avalanche (APD) de nova geração e combinados com processamento de imagem de alto desempenho, melhoraram consideravelmente o desempenho da vigilância.
Lasers verdes e módulo de telêmetroem Defesa
Entre os vários tipos de lasers,lasers de luz verdeOs lasers, que normalmente operam na faixa de 520 a 540 nanômetros, destacam-se pela alta visibilidade e precisão. Esses lasers são particularmente úteis em aplicações que exigem marcação ou visualização precisa. Além disso, os módulos de telemetria a laser, que utilizam a propagação linear e a alta precisão dos lasers, medem distâncias calculando o tempo que um feixe de laser leva para viajar do emissor ao refletor e retornar. Essa tecnologia é crucial em sistemas de medição e posicionamento.
Evolução da tecnologia laser na segurança
Desde sua invenção em meados do século XX, a tecnologia laser passou por um desenvolvimento significativo. Inicialmente uma ferramenta experimental científica, os lasers tornaram-se essenciais em diversos campos, incluindo indústria, medicina, comunicação e segurança. No âmbito da segurança, as aplicações do laser evoluíram de sistemas básicos de monitoramento e alarme para sistemas sofisticados e multifuncionais. Estes incluem detecção de intrusão, videovigilância, monitoramento de tráfego e sistemas de alerta de incêndio.
Inovações Futuras em Tecnologia Laser
O futuro da tecnologia laser em segurança poderá presenciar inovações revolucionárias, particularmente com a integração da inteligência artificial (IA). Algoritmos de IA que analisam dados de varredura a laser podem identificar e prever ameaças à segurança com maior precisão, aumentando a eficiência e o tempo de resposta dos sistemas de segurança. Além disso, com o avanço da Internet das Coisas (IoT), a combinação da tecnologia laser com dispositivos conectados à rede provavelmente levará a sistemas de segurança mais inteligentes e automatizados, capazes de monitoramento e resposta em tempo real.
Espera-se que essas inovações não apenas aprimorem o desempenho dos sistemas de segurança, mas também transformem nossa abordagem à segurança e vigilância, tornando-a mais inteligente, eficiente e adaptável. Com o avanço contínuo da tecnologia, a aplicação de lasers na segurança tende a se expandir, proporcionando ambientes mais seguros e confiáveis.
Referências
- Hosmer, P. (2004). O uso da tecnologia de escaneamento a laser para proteção perimetral. Anais da 37ª Conferência Internacional Anual Carnahan sobre Tecnologia de Segurança de 2003. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). Projeto de um sistema miniaturizado de processamento de vídeo em tempo real com controle de alcance por laser no infravermelho próximo. ICMMITA-16. DOI
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP, & Gorce, D. (2017). Imagens a laser de flash 2D e 3D para vigilância de longo alcance na segurança de fronteiras marítimas: detecção e identificação para aplicações de contra-drones. Anais da SPIE - Sociedade Internacional de Engenharia Óptica. DOI
ALGUNS MÓDULOS DE LASER PARA DEFESA
Serviço de módulos laser OEM disponível, entre em contato para mais detalhes!
