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孔检测传感器光谱共焦原理

来源: 发布时间:2024年07月09日

随着机械加工水平的不断发展,各种微小而复杂的工件都需要进行精确的尺寸和轮廓测量,例如测量小零件的内壁凹槽尺寸和小圆角。为避免在接触测量过程中刮伤光学表面,一些精密光学元件也需要进行非接触式的轮廓形貌测量。这些测量难题通常很难用传统传感器来解决,但可以使用光谱共焦传感器来构建测量系统。通过二维纳米测量定位装置,光谱共焦传感器可以作为测头,以实现超精密零件的二维尺寸测量。使用光谱共焦位移传感器,可以解决涡轮盘轮廓度在线检测系统中滚针涡轮盘轮廓度检测的问题。在进行几何量的整体测量过程中,还需要采用多种不同的工具和技术对其结构体系进行优化,以确保几何尺寸的测量更加准确 。光谱共焦技术的发展将促进相关产业的发展。孔检测传感器光谱共焦原理

光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来的技术 ,在测量过程中无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,因此可以大幅提高测量速度。基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、非接触式的新型传感器,精度理论上可达到纳米级。由于光谱共焦传感器对被测表面状况要求低、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高,因此迅速成为工业测量的热门传感器,大量应用于精密定位、薄膜厚度测量、微观轮廓精密测量等领域。本文介绍了光谱共焦技术的原理,并列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用。同时,对共焦技术在未来精密测量的进一步应用进行了探讨,并展望了其发展前景。原装光谱共焦供应商光谱共焦位移传感器可以实现对不同材料的位移测量,包括金属、陶瓷、塑料等。

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。结果得出,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。从靶丸外表面轮廓原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线中可以看出,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 。

随着精密仪器制造业的发展,对工业生产测量的精度和适应性要求越来越高,需要具有高精度、适应性强和实时无损检测等特性的位移传感器。光谱共焦位移传感器的问世解决了这个问题,它是一种非接触式光电位移传感器,可达到亚微米级甚至更高的测量精度。传感器对于杂光等干扰光线并不敏感,具有较强的抵抗能力,适应性强,且具有小型化的特点,应用前景广阔。光学色散镜头是光谱共焦位移传感器的重要组成部分之一 ,其性能参数对于位移传感器的测量精度和分辨率具有决定性作用。光谱共焦位移传感器可以实现亚微米级别的位移和形变测量,具有高精度和高分辨率的特点。

光谱共焦位移传感器是一种基于共焦原理,采用复色光作为光源的传感器,其测量精度可达到纳米级,适用于测量物体表面漫反射或反射的情况。此外,光谱共焦位移传感器还可以用于单向厚度测量透明物体。由于其具有高精度的测量位移特性,因此对于透明物体的单向厚度测量以及高精度的位移测量都有着很好的应用前景。将光谱共焦位移传感器应用于位移测量中,并通过实验验证,表明其能够满足高精度的位移测量要求,这对于将整个系统小型化、产品化具有重要意义。光谱共焦技术在医学、材料科学、环境监测等领域有着广泛的应用;有哪些光谱共焦主要功能与优势

光谱共焦位移传感器具有非接触式测量的优势,可以在微观尺度下进行精确的位移测量;孔检测传感器光谱共焦原理

光谱共焦位移传感器包括光源、透镜组和控制箱等组成部分。光源发出一束白光,透镜组将其发散成一系列波长不同的单色光,通过同轴聚焦在一定范围内形成一个连续的焦点组,每个焦点的单色光波长对应一个轴向位置。当样品位于焦点范围内时,样品表面会聚焦后的光反射回去 ,这些反射回来的光再经过与镜头组焦距相同的聚焦镜再次聚焦后通过狭缝进入控制箱中的单色仪。因此,只有位于样品表面的焦点位置才能聚焦在狭缝上,单色仪将该波长的光分离出来,由控制箱中的光电组件识别并获取样品的轴向位置。采用高数值孔径的聚焦镜头可以使传感器达到较高分辨率,满足薄膜厚度分布测量要求。孔检测传感器光谱共焦原理

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