هندسة نظام العلب لمنتجات جهاز تحديد المدى بالليزر: حل تقني شامل

إذا كنت تعمل مع وحدات تحديد المدى بالليزر-سواء كان ذلك في مجال الدفاع أو الملاحة في الطائرات بدون طيار أو الأتمتة الصناعية أو المراقبة البيئية، فأنت تعلم أن دقتها تعتمد على حماية المكونات الحساسة من الظروف القاسية. إن إضافة حاوية جيدة التصميم لا يتعلق فقط بالحماية المادية؛ بل يتعلق بالحفاظ على دقة الوحدة، وإطالة عمرها الافتراضي، وضمان الامتثال للمعايير العسكرية أو الصناعية مثل GJB150A-2009. في هذا الدليل، سنقوم بتفصيل كل ما تحتاج إلى معرفته لتركيب حاوية لـ وحدة تحديد المدى بالليزر عالية الدقة, من اختيار المواد إلى الاختبار.

لماذا ترفق وحدة جهاز تحديد المدى بالليزر؟

قبل الغوص في “كيف”، دعنا نوضح “لماذا”. تحل الضميمة عالية الجودة ثلاثة تحديات حاسمة لـ وحدات قياس المسافة بالليزر:
 
  • حماية البيئة: واقيات ضد الغبار والرطوبة ودرجات الحرارة القصوى (تعمل وحدات Sunflaser عادةً من -40 درجة مئوية إلى +60 درجة مئوية).
  • الاستقرار الميكانيكي: يقلل من تأثير الاهتزاز/الصدمات.
  • النزاهة البصرية: يمنع تلف فتحات إرسال/استقبال الليزر مع الحفاظ على زوايا تباعد الشعاع.
بدون حاوية مناسبة، حتى الوحدات من الدرجة الأولى مثل وحدة تحديد المدى بالليزر DPSS 1535nm DPSS بالليزر مخاطر انحراف الأداء أو الفشل في الظروف الميدانية.

الخطوة 1: العمل التحضيري - اجمع مواصفات الوحدة النمطية الحرجة

قبل تصميم أو اختيار الضميمة، يجب عليك سحب المعلمات الرئيسية من ورقة بيانات جهاز تحديد المدى بالليزر. بالنسبة لوحدات Sunflaser، تتوفر هذه البيانات بسهولة في كتيب المنتج—here’s what to prioritize:
فئة المعلمة ما الذي يجب تأكيده
البُعد
الطول/العرض/الارتفاع (بما في ذلك المنافذ البارزة)، وحجم/مسافة فتحة الإرسال/الاستقبال
بصري
الطول الموجي لليزر (905 نانومتر/ 1535 نانومتر)، زاوية تباعد الشعاع
الطاقة
متوسط/ذروة استهلاك الطاقة
البيئة
تصنيف IP، نطاق درجة حرارة التشغيل

نصيحة احترافية: لـ أجهزة تحديد المدى بالليزر المحمولة على طائرة بدون طيار, أضف وزناً إلى قائمتك - يجب أن تبقي الحمولة الإجمالية أقل من الحد المسموح به للطائرة بدون طيار.

الخطوة 2: اختر مادة الغلاف المناسبة

ستؤدي المواد التي تختارها إلى تحسين أداء الضميمة أو إضعافها. وفيما يلي تفصيل لأفضل الخيارات، مصممة خصيصاً لـ وحدة تحديد المدى بالليزر التشكيلة:

مقارنة المواد المستخدمة في حاويات جهاز تحديد المدى بالليزر

المواد الأفضل لـ الميزة الرئيسية وحدة تحديد المدى بالليزر موديل وحدة تحديد المدى بالليزر (موصى به)
سبائك الألومنيوم 6061
الوحدات عالية الطاقة (≥1 واط)، والاستخدام العسكري/التكتيكي، والسيناريوهات الوعرة للأغراض العامة
موصلية حرارية ممتازة (155 واط/(م-ك)، وخفيفة الوزن (2.7 جم/سم مكعب)، وقابلة للأكسدة لمقاومة التآكل، ومتوافقة مع GJB150A-2009
1535nm LRF: Sfb3000A، SFB3000A، SFB3000R، SFB3200A، SFB4000A، SFB4000A، SFB4000R، SFB5300A، SFB6000L، SFB6000R، SFB6000R، SFB7300A، SFB8000R، SFB9500A، SFB10500A، SFB17500A، SFB17500A، SFB20000R، SFB20000A
الفولاذ المقاوم للصدأ 304
البيئات عالية الرطوبة/البيئات البحرية، والبيئات الصناعية المسببة للتآكل
مقاومة فائقة للتآكل (مقاومة شديدة للتآكل (مقاومة رذاذ الملح)، قوة تأثير عالية، تحافظ على السلامة الهيكلية عند درجة حرارة -40 درجة مئوية ~ +80 درجة مئوية
905nm LRF: SFA1500A، SFA1500C، SFA1500C، SFA2000B، SFA2000C؛ سلسلة الكشف عن أهداف الطائرات بدون طيار 1535nm: SFB1500A، SFA1500A، SFA2000A، SFA3000AW
سبيكة PC/ABS
وحدات منخفضة الطاقة (≤1 واط)، استخدام داخلي/خارجي خفيف، مشاريع حساسة من حيث التكلفة
خفة الوزن (1.18-1.2 جم/سم مكعب)، وعزل جيد، وسهولة حقن القالب، وتكلفة منخفضة
905nm Lrf: SFA200AH، SFA600A، SFA1000A، SFA1000B، SFA1000D؛ SFA1000D؛ SFA1000D 1535nm Lrf: SFB3000A (سيناريوهات الحمل الخفيف)
سبائك المغنيسيوم AZ31B
الوحدات المثبتة على الطائرات بدون طيار، والأجهزة المحمولة باليد (الوزن الحرج)
أخف وزنًا من الألومنيوم (1.8 جم/سم مكعب)، وموصلية حرارية مناسبة (75 وات/(م-ك)، وقوة نوعية عالية
طائرة بدون طيار 1535 نانومتر للكشف عن الهدف بالترددات الراديوية المنخفضة SFB1500AW، SFB2000AW، SFB3000AW
مركب ألياف الكربون
منصات الطائرات بدون طيار المتطورة والأجهزة التكتيكية المحمولة (القوة + الوزن الخفيف)
خفيف للغاية (1.7 جم/سم مكعب)، وقوة شد عالية (5 أضعاف الألومنيوم)، وتمدد حراري منخفض
1535nm LRF: SFB17500A، SFB17500A، SFB20000A (متغيرات مثبتة على طائرة بدون طيار);
الألياف الزجاجية PPS+30%
البيئات الصناعية ذات درجات الحرارة المرتفعة (حتى +120 درجة مئوية)، والتعرض للمواد الكيميائية
مقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية (الاستخدام المستمر عند درجة حرارة +120 درجة مئوية)، ومقاومة المواد الكيميائية، وثبات الأبعاد
905nm Lrf: SFA1000D (أتمتة المصانع)؛ 1535nm Lrf: SFB4000A (مراقبة البنية التحتية)

قواعد اختيار المواد الرئيسية (حسب سمات وحدة Sunflaser النمطية)

  • بالنسبة لـ وحدات 1535 نانومتر 1535 نانومتر الآمنة للعين : قم بإقران أي مادة ضميمة مع نافذة ضوئية من زجاج الكوارتز (النفاذية ≥90%) لتجنب امتصاص الأشعة تحت الحمراء.
  • بالنسبة لـ وحدات أشباه موصلات 905 نانومتر : تجنب المواد ذات الانعكاسية العالية للأشعة تحت الحمراء (مثل الألومنيوم غير المطلي) بالقرب من الفتحة - اختر الأنودة السوداء لتقليل الضوء الشارد.
  • بالنسبة لـ وحدات من الدرجة العسكرية: إعطاء الأولوية لسبائك الألومنيوم 6061 أو الفولاذ المقاوم للصدأ 304 لتلبية معايير GJB150A-2009 البيئية ومعايير GJB151B-2013 EMC.

الخطوة 3: تركيب الضميمة خطوة بخطوة

اتبع هذه الخطوات لضمان عدم تعريض الضميمة الخاصة بك للخطر دقة جهاز تحديد المدى بالليزر:

1. تصميم الضميمة (أو الحصول على واحدة مخصصة)

  • نافذة بصرية: قم بالمحاذاة مع فتحات الإرسال/الاستقبال الخاصة بالوحدة (الانحراف المركزي ≥0.1 مم). يجب أن تمتد النافذة ≥2 مم خارج الفتحة لتجنب حجب مسار الليزر. استخدم زجاج الكوارتز لوحدات 905 نانومتر/1535 نانومتر - سوف يمتص الزجاج العادي ضوء الأشعة تحت الحمراء.
  • تبديد الحرارة: بالنسبة للوحدات ذات الطاقة العالية (مثل SFB20000A)، أضف زعانف حرارية (بسمك 1.5 مم، بمسافة 5 مم) أو وسادة حرارية (0.5 مم سيليكون) إلى الجدار الداخلي للحاوية. بالنسبة للحاويات المصنوعة من سبائك المغنيسيوم، أضف شحمًا حراريًا عند نقاط توليد الحرارة بالوحدة (الدوائر المتكاملة لتشغيل الليزر).
  • فتحات الواجهة: قطع الثقوب لمنافذ الطاقة (TTL/RS422) ومنافذ الاتصال - ثقوب بحجم 0.2-0.5 مم أكبر من الموصل (على سبيل المثال، J30J-9ZKP لـ RS422 في SFB3000AW) لتجنب إجهاد الكابل. بالنسبة للحاويات المصنوعة من ألياف الكربون، استخدم إدخالات معدنية لثقوب الواجهة لمنع التشقق.

2. إعداد الوحدة والحاوية

  • نظف سطح الوحدة والجدار الداخلي للحاوية بكحول الأيزوبروبيل لإزالة الغبار/الزيت.
  • قم بتوصيل رغوة EVA مقاس 1-2 مم بالحواف الداخلية للحاوية - وهذا يخفف الاهتزاز (وهو أمر بالغ الأهمية بالنسبة أجهزة تحديد المدى التكتيكية بالليزر التكتيكية  المستخدمة في المدفعية أو أمن الحدود).

3. محاذاة الوحدة وتأمينها

  • ضع الوحدة النمطية في الضميمة، مع التحقق مرة أخرى من محاذاة الفتحات البصرية مع النافذة. تحقق من المحاذاة باستخدام قلم ضوئي أحمر: قم بتسليطه من خلال النافذة - إذا كان طرف استقبال الوحدة (على سبيل المثال, SFA1000D’فتحة جهاز الاستقبال) يكتشف الضوء، فأنت على ما يرام.
  • قم بتأمين الوحدة: استخدم شريط لاصق 3M VHB للوحدات الصغيرة (≤20 جم، على سبيل المثال, SFA1000B) أو مسامير M2-M3 (عزم الدوران 0.5-1 نيوتن-م) للوحدات الأكبر حجمًا (≥50 جم، على سبيل المثال, SFB3000A). بالنسبة للحاويات المصنوعة من ألياف الكربون، استخدم براغي ذاتية التنصت مع حلقات لتوزيع الضغط.

4. ختم وأرضية (إذا كانت معدنية)

  • سد الثغرات باستخدام غراء مقاوم للماء (سيليكون Dow Corning 734) للحفاظ على حماية IP67 - مع إيلاء مزيد من الاهتمام للنافذة البصرية وفتحات الواجهة (وهو أمر بالغ الأهمية بالنسبة للترددات الراديوية ذات الترددات المنخفضة المستخدمة في الأماكن الخارجية الممطرة).
  • بالنسبة للحاويات المعدنية (الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والمغنيسيوم)، أضف مسمار تأريض لتجنب التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) - وهو أمر بالغ الأهمية للامتثال لمعايير GJB151B-2013 (معايير التوافق الكهرومغناطيسي العسكري) لوحدات مثل SFB20000A.

الخطوة 4: اختبار الوحدة المغلقة والتحقق من صلاحيتها

حتى أفضل التركيبات تحتاج إلى اختبار للتأكد من أنها لا تضر بـ أداء جهاز تحديد المدى بالليزر. استخدم هذه الاختبارات التي تتماشى مع معايير Sunflaser العسكرية (وفقًا لـ كتيب المنتج - Sunflaser Tech202511.pdf):
 

1. اختبار الأداء البصري:

    • قياس المسافة القصوى للمدى (أقل من 10 كم للرؤية ≥10 كم، ≤60% رطوبة). على سبيل المثال، يجب أن يظل جهاز SFB20000A يصل إلى ≥19 كم (≤5% انحراف عن ما قبل التركيب)؛ يجب أن يحافظ SFA1000D على ≥950 م.
    • تحقق من الدقة: اختبر على مسافة 100 متر، 1 كم، ويجب أن يظل الحد الأقصى للخطأ في النطاق في حدود ± 1-2 متر (على سبيل المثال، SFB4000A: ± 1 متر؛ SFA200AH: ± 0.1 متر عند > 10 أمتار).

2. اختبار تبديد الحرارة:

      • قم بتشغيل الوحدة عند التحميل الكامل لمدة ساعتين (25 ℃ درجة حرارة الغرفة). استخدم مقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء - يجب أن تظل درجة حرارة السطح ≤55 ℃ للوحدات المصنفة +60 ℃ (مثل SFB3000A) و ≤65 ℃ للوحدات الصناعية المغلقة PPS (مثل SFA1000D).

3. الاختبار البيئي:

    • مقاومة للماء: قم بغمر الوحدة المغلقة في ماء يبلغ طوله 1 متر لمدة 30 دقيقة - بدون ماء داخلي، ويجب أن تعمل الوحدة بشكل طبيعي (وهو أمر بالغ الأهمية بالنسبة لـ SFB1500AW المستخدم في مراقبة الطائرات بدون طيار البحرية).
    • الاهتزاز/الصدمات: تشغيل اهتزاز 5-200-5 هرتز (تسارع 2.5 جم) وصدمات 30 جم/11 مللي ثانية - لا توجد أجزاء مفكوكة أو انحراف في الدقة (وفقًا لمعايير صدمات سلسلة SFA).

الأسئلة الشائعة: الأسئلة الشائعة عن حاويات جهاز تحديد المدى بالليزر من Sunflaser

س1: هل يمكنني استخدام حاويات ألياف الكربون للوحدات عالية الطاقة مثل SFB20000A؟

ج: تتميز الألياف الخالية من الكربون بموصلية حرارية منخفضة (10-100 واط/(م-ك) حسب النسج)، مما يحبس الحرارة من الوحدات عالية الطاقة (ذروة 8 واط لـ SFB20000A). التزم بسبائك الألومنيوم 6061 لهذه النماذج لتجنب ارتفاع درجة الحرارة.

س2: كيف يمكنني مطابقة مواد الضميمة مع وحدات Sunflaser المثبتة على الطائرات بدون طيار (على سبيل المثال، SFB2000AW)؟

ج: إعطاء الأولوية للوزن ومقاومة الاهتزازات. تُعد سبائك المغنيسيوم AZ31B (1.8 جم/سم مكعب) أو ألياف الكربون (1.7 جم/سم مكعب) مثالية - فهي تحافظ على خفة الحمولة مع امتصاص اهتزازات الطائرات بدون طيار. تجنب الفولاذ المقاوم للصدأ (7.9 جم/سم مكعب) ما لم يتم استخدام الوحدة في المناطق الساحلية.

س3: هل تتطلب جميع وحدات جهاز تحديد المدى بالليزر من Sunflaser حاويات IP67؟

ج: معظم الموديلات مثل SFA1000D وSFB3000AW وSFB3000AW وSFD4000B تتمتع بتصنيف IP67. استخدم مواد مقاومة للماء (على سبيل المثال، الألومنيوم مع حلقات على شكل O، PPS + الألياف الزجاجية) وسد جميع الفجوات بغراء السيليكون للحفاظ على هذه الحماية.

س4: هل يمكنني إعادة استخدام العبوات عبر طرز وحدات Sunflaser المختلفة؟

ج: نادرًا ما يكون لكل طراز أبعاد فريدة (على سبيل المثال، SFA1000D: Φ17×37.2 مم مقابل SFB2000A: 133×99×77 مم) ومواضع الفتحات. قم بتخصيص العبوات حسب مواصفات الطراز لتجنب اختلال المحاذاة البصرية أو انسداد الواجهة.
شاركنا حبك

مقالات مشابهة

اترك ردّاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *