新能源锂电
双探头激光三角位移传感器用于锂电极片辊压后在线测厚
介绍锂电极片辊压后在线测厚的双探头测量结构、安装标定、同步采样和误差控制，避免把单侧高度变化直接当作厚度变化。
应用背景
辊压后的极片厚度一致性需要连续监控。由于极片在运行中会产生上下跳动，单侧距离只能表示表面相对位置；上下双探头同步测量更适合获得绝对厚度。
客户痛点
- • 极片上下跳动会直接影响单探头测厚结果。
- • 上下测点不同步或不在同一截面会形成动态误差。
- • 金属箔、涂层、油雾和振动会影响信号稳定性。
测量方案
测量结构：在极片上下两侧各安装一个 ST-P 激光三角位移传感器，并标定两个传感器基准之间的固定间距 L。上下距离分别为 A 和 B 时，厚度可按 T=L-A-B 计算。
同步要求：上下传感器应同步触发，两个光斑落在极片同一测量截面。若光斑沿输送方向错位，高速运行时会把不同位置的厚度变化叠加为误差。
型号选择：根据设备开口、支架空间和允许误差评估 ST-P30、ST-P50 或 ST-P80。正式参考距离、量程、重复精度和线性误差见下表。
安装标定：使用刚性框架固定上下传感器，先用可追溯量块或标准件标定固定间距，再检查空载、静止样件和运动样件。支架热漂移、振动和极片倾斜都应计入不确定度评估。
表面与采样：在实际正负极材料上验证高反射金属和深色涂层的有效测量率。采样频率依据线速度和所需空间分辨率确定；部分标准型号最高可达 160 kHz。
数据输出：厚度结果可通过以太网、RS485 或模拟量接入 PLC、上位机或质量系统。闭环调节辊隙前，应完成与离线基准方法的相关性和量具重复性验证。
| 型号 | 参考距离 | 测量范围 | 重复精度 | 线性度 |
|---|---|---|---|---|
| ST-P30 | 30 mm | ±5 mm | 0.15 μm | <±3 μm |
| ST-P50 | 50 mm | ±10 mm | 0.25 μm | <±4 μm |
| ST-P80 | 80 mm | ±15 mm | 0.5 μm | <±6 μm |
技术优势
- • 双探头计算可降低极片整体上下跳动对厚度结果的影响。
- • 同步采样和同截面对准有利于高速在线测量。
- • 可保留原始距离与计算厚度，方便标定和质量追溯。