表面粗糙度是指零件在加工过程中由于不同的加工方法、机床与刀具的精度、振动及磨损等因素在工件加工表面上形成的具有较小间距和较小峰谷的微观水平状况,是表面质量的一个重要衡量指标,关系零件的磨损、密封、润滑、疲劳、研和等机械性能。表面粗糙度测量主要可分为接触式测量和非接触式测量。触针式接触测量容易划伤测量表面、针尖易磨损、测量效率低、不能测复杂表面,而非接触测量相对而言可以实现非接触、高效 、在线实时测量,而成为未来粗糙度测量的发展方向。目前常用的非接触法主要有干涉法、散射法、散斑法、聚焦法等。而其中聚焦法较为简单实用。采用光谱共焦位移传感器,搭建了一套简易的测量装置,对膜式燃气表的阀盖粗糙度进行了非接触的测量,以此来判断阀盖密封性合格与否,取得了一定的效果。基于光谱共焦传感器,利用其搭建的二维纳米测量定位装置对粗糙度样块进行表面粗糙度的非接触测量,并对测量结果进行不确定评定,得到 U95 为 13.9%。光谱共焦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。孔检测传感器光谱共焦
光谱共焦传感器是一种新型高精度传感器,其测量精度可达到0.02%。相比于光栅尺、容栅、电感式变压器偏移传感器等传感器,它在偏移测量方面具有更加明显的优势。由于它的高精度特性,光谱共焦传感器在几何量高精度测量方面得到了广泛应用,如漫反射光和平面反射面的偏移测量、平整度测量、塑料薄膜和透明材料薄厚测量,外表粗糙度测量等。在偏移测量方面,光谱共焦传感器的主要功能就是测量偏移。研究人员对光谱共焦传感器的散射目镜进行了分析,并制定了相应的构造来提高其各项特性;也有研究人员利用光谱共焦传感器对飞机发动机电机转子叶片空隙进行了高精度和高效率的测量。在平整度测量方面,研究人员分析了光谱共焦传感器的检测误差,并对平面图检测误差展开了科学研究。通过利用光谱共焦传感器对圆平晶的平整度展开测量,他们获得了平面图检测误差的数值。怎样选择光谱共焦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。
光谱共焦测量原理是使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面上。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。通过共焦孔径反射到目标表面的光会被光谱仪检测并处理。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用光谱共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米级分辨率,并且几乎与目标材料分开运行。传感器的测量范围内有一个非常小的、恒定的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔内壁的表面,以及测量窄孔、小间隙和空腔 。
玻璃基板是液晶显示屏必须的部件之一,每个液晶屏需要两个玻璃基板,用作底部基板和彩色滤光片底部的支撑基板。玻璃基板的质量对面板的分辨率、透光度、厚度、净重和可见角度等参数都有很大的影响。玻璃基板是液晶显示屏中基本的构件之一,其制备过程需要获得非常平坦的表面。当前在商业上使用的玻璃基板厚度为0.7毫米和0.5毫米,未来还将向更薄的特殊groove (如0.4毫米)厚度发展。大多数TFT-LCD稳定面板需要两个玻璃基板。由于玻璃基板很薄,而厚度规格要求相当严格,通常公差稳定在0.01毫米,因此需要对夹层玻璃的厚度、膨胀和平面度进行清晰的测量。使用创视智能自主生产研发的高精度光谱共焦位移传感器可以很好地解决这个问题,一次测量就可以获得多个高度值和厚度补偿。同时,可以使用多个传感器进行测量,不仅可以提高效率,还可以防止接触式测量所带来的二次损伤。光谱共焦位移传感器在微机电系统、生物医学、材料科学等领域中有着广泛的应用。
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 。光谱共焦位移传感器通常由光源、光谱仪、探测器和信号处理器等组成。高采样速率光谱共焦检测
光谱共焦技术可以测量位移,利用返回光谱的峰值波长位置。孔检测传感器光谱共焦
硅片栅线的厚度测量方法我们还用创视智能TS-C系列光谱共焦传感器和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% of F.S.的线性精度,10kHz的测量速度,以及±60°的测量角度,能够适应镜面、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、模拟量的数据传输接口。。我们主要测量太阳能光伏板硅片删线的厚度,所以我们这次用单探头在二维运动平台上进行扫描测量 。栅线测量方法:首先我们将需要扫描测量的硅片选择三个区域进行标记如图1,用光谱共焦C1200单探头单侧测量,栅线厚度是栅线高度-基底的高度差。二维运动平台扫描测量(由于栅线不是一个平整面,自身有一定的曲率,对测量区域的选择随机性影响较大)孔检测传感器光谱共焦