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高精度光谱共焦测量方法

来源: 发布时间:2024年08月23日

光谱共焦位移传感器是一种用于测量物体表面形貌的先进技术。在工业生产中,玻璃瓶是一种常见的包装容器,其厚度对于产品的质量和安全性至关重要。因此,精确测量玻璃瓶厚度的方法对于生产过程至关重要。本文将介绍一种利用光谱共焦位移传感器测量玻璃瓶厚度的具体方法。首先,我们需要准备一台光谱共焦位移传感器设备。该设备通过激光束照射到玻璃瓶表面,利用光谱共焦原理来测量玻璃瓶表面的形貌和厚度。其工作原理是通过测量激光束反射回来的光谱信息,来计算出玻璃瓶表面的形貌和厚度。接下来,我们需要将玻璃瓶放置在测量台上,确保其表面平整且垂直于光谱共焦位移传感器的激光束。然后,我们启动设备,让激光束照射到玻璃瓶表面,开始进行测量。在测量过程中,光谱共焦位移传感器会实时采集玻璃瓶表面的光谱信息,并通过内置算法计算出玻璃瓶的厚度。同时,设备会将测量结果显示在屏幕上,以便操作人员进行实时监控和记录。在测量完成后,我们可以通过导出数据来对测量结果进行进一步分析和处理。通过对测量数据的分析,我们可以得到玻璃瓶不同位置处的厚度分布情况,以及整体的厚度均值和偏差值。这些数据可以帮助生产过程中对玻璃瓶的质量进行评估和控制 。光谱共焦技术可以在医学诊断中发挥重要作用。高精度光谱共焦测量方法

光谱共焦测量技术是共焦原理和编码技术的结合。白色光源和光谱仪可以完成一个相对高度范围的准确测量。光谱共焦位移传感器的准确测量原理如图1所示。在光纤和超色差镜片的帮助下,产生一系列连续而不重合的可见光聚焦点。当待测物体放置在检测范围内时,只有一种光波长能够聚焦在待测物表面并反射回来,产生波峰信号。其他波长将失去对焦。使用干涉仪的校准信息可以计算待测物体的位置,并创建对应于光谱峰处波长偏移的编码。超色差镜片通过提高纵向色差,可以在径向分离出电子光学信号的不同光谱成分,因此,是传感器的关键部件,其设计方案非常重要。非接触式光谱共焦能测什么该传感器基于光谱共焦原理,能够实现对微小物体表面的位移变化进行高精度的非接触测量。

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。

在容器玻璃生产过程中,圆度和壁厚是重要的质量特征,需要进行检查。任何有缺陷的容器都会被判定为不合格产品并返回到玻璃熔体中 。为了实现快速的非接触式测量,并确保不损坏瓶子,需要高处理速度。对于这种测量任务,光谱共焦传感器是一种合适的选择。该系统在两个点上同步测量并通过EtherCAT接口实时输出数据,厚度校准功能允许在传感器的整个测量范围内进行精确的厚度测量。此外,自动曝光控制可以实现对不同玻璃颜色的测量的稳定性。光谱共焦技术具有轴向按层分析功能;

光谱共焦传感器结合了高精度和高速度的现代技术,在工业 4.0 的高要求下,这些多功能距离和位移传感器非常适合使用。在工业 4.0 的世界中,传感器必须进行高速测量并提供高精度结果,以确保可靠的质量保证。由于光学测量技术是非接触式的,它们在生产和检测过程中变得越来越重要,可以单独应用于目标材料分开和表面特性。这是在“实时”生产过程中的一个主要优势,尤其是当目标位于难以接近的区域时 触觉测量技术正在发挥其极限。共焦色差测量技术提供突破性的技术,高精度和高速度,并且可以用于距离测量、透明材料的多层厚度测量、强度评估以及钻孔和凹槽内的测量。测量过程是无磨损的、非接触式的,并且实际上与表面特性无关。由于测量光斑尺寸很小,即使是非常小的物体也能被检测到。因此,共焦色度测量技术适用于在线质量控制。光谱共焦技术可以对材料表面和内部进行接触式的检测和分析。高频光谱共焦价格

光谱共焦技术具有很大的市场潜力。高精度光谱共焦测量方法

光谱共焦测量技术由于其高精度、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高、对被测表面状况要求低以及高分辨率等特点,已成为工业测量的热门传感器,在生物医学、材料科学、半导体制造、表面工程研究、精密测量和3C电子等领域广泛应用。本次测量场景采用了创视智能TS-C1200光谱共焦传感头和CCS控制器。TS-C系列光谱共焦位移传感器能够实现0.025 µm的重复精度、±0.02%的线性精度 、30kHz的采样速度和±60°的测量角度,适用于镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面、多层玻璃等材料表面,支持485、USB、以太网和模拟量的数据传输接口。高精度光谱共焦测量方法

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