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自动测量内径光谱共焦常用解决方案

来源: 发布时间:2024年03月13日

光谱共焦成像技术比激光成像具有更高的精度,而且能够降低功耗和成本。但现有的光谱共焦检测设备大都是静态检测,检测效率低,而且难以胜任复杂异形表面。虽然也有些镜头可以移动的,但结构复杂、精度低,检测效率也低。一种光谱共焦检测装置,其采用光谱共为了克服现有技术的不足,本发明提供了其具体技术方案是,一种光谱共焦检测装置,包括:检测平台,用于安装被测物体;光谱共焦位移传感器,用于检测被测物体的位置或者形状。若干个直线电机位移平台,所述直线电机位移平台的动子上设置有所述检测平台或所述光谱共焦位移传感器。光谱共焦位移传感器的测量精度和稳定性受到光源、光谱仪和探测器等因素的影响。自动测量内径光谱共焦常用解决方案

位移是在光轴方向上从预定的基准位置到测量对象的距离。通过计算位移能够测量表面上的凹凸的深度或高度、透明体的厚度等。在一些共焦位移传感器中,包括共焦光学系统的头单元以及包括投光用光源和分光器的约束装置由单独的装置构成。投光用光源的光经由包括光纤的线缆传送到头单元。在该类型的位移计中,头单元通常设置在测量对象附近并且远离约束装置。在以上说明的传统共焦位移传感器中,难以在设置头单元期间辨识头单元是否被适当地设置。即使在约束装置侧设置了显示部,操作者也难以进行设置作业以从头单元的设置位置附近的位置确认约束装置的显示。因此,为了确认显示,操作者必须移动到约束装置的设置位置。如果头单元的设置状态不合适,则操作者必须反复作业,以移动到头单元的设置位置并调整头单元的位置和姿势,之后再次移动到约束装置的设置位置并确认显示在传统的共焦位移传感器中,还难以在头单元的设置位置附近辨识约束装置是否正常操作。高频光谱共焦传感器精度它能够提高研究和制造的精度和效率,为科学研究和工业生产提供了有力的技术支持。

采用对比测试方法,首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核。为了便于比较,将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。二者的低阶轮廓整体相似,局部的轮廓信息存在一定的偏差,原因在于二者在靶丸赤道附近的精确测量圆周轮廓结果不一致;此外,白光共焦光谱的信噪比较原子力低,这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。在模数低于100的功率谱范围内,两种方法的测量结果一致性较好,当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这也反应了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级,同时,受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响,共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右。

随着机械加工水平的进步,各种的微小的复杂工件都需要进行精密尺寸测量与轮廓测量,例如:小工件内壁沟槽尺寸、小圆倒角等的测量,对于某些精密光学元件可以进行非接触的轮廓形貌测量,避免在接触测量时划伤光学表面,解决了传统传感器很难解决的测量难题。一些精密光学元件也需要进行非接触的轮廓形貌测量,以避免接触测量时划伤光学表面。这些用传统传感器难以解决的测量难题,均可用光谱共焦传感器搭建测量系统以解决。通过自行塔建的二维纳米测量定位装置,选用光谱其焦传感器作为测头,实现测量超精密零件的二维尺寸,滚针对涡轮盘轮廓度检测的问题,利用光谱共焦式位移传感器使得涡轮盘轮廓度在线检测系统的设计能够得以实现。与此同时,在进行几何量的整体测量过程中,还需要采取多种不同的方式对其结构体系进行优化。从而让几何尺寸的测量更为准确。光谱共焦位移传感器可以用于结构的振动、变形和位移等参数的测量。

光谱共焦技术将轴向距离与波长建立起一套编码规则,是一种高精度、非接触式的光学测量技术。基于光谱共焦技术的传感器作为一种亚微米级、快速精确测量的传感器,已经被大量应用于表面微观形状、厚度测量、位移测量、在线监控及过程控制等工业测量领域。展望其未来,随着光谱共焦传感技术的发展,必将在微电子、线宽测量、纳米测试、超精密几何量计量测试等领域得到更多的应用。光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来,其无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,从而大幅提高测量速度。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的表面形貌进行高精度测量,对于研究材料的表面性质具有重要意义;高频光谱共焦

光谱共焦位移传感器可以用于材料的弹性模量、形变和破坏等参数的测量。自动测量内径光谱共焦常用解决方案

光谱共焦传感器通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面上来工作。透镜的排列方式是通过控制色差(像差)将白光分散成单色光。每个波长都有一定的偏差(特定距离)进行工厂校准。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。经过共焦孔径从目标表面反射回来的光进入光谱仪进行检测和处理。在整个传感器的测量范围内,实现了一个非常小的、恒定的光斑尺寸,通常小于10微米。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔内壁面,以及测量窄孔、小间隙和空腔。自动测量内径光谱共焦常用解决方案

标签: 光谱共焦

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