随着工业快速的发展,对精密测量技术的要求越来越高,位移测量技术作为几何量精密测量的基础,不仅需要超高测量精度,而且需要对环境和材料的大量适应性,并且逐步趋于实时、无损检测。与传统接触式测量方法相比,光谱共焦位移传感器具有高速度,高精度,高适应性等明显优势。本文通过对光谱共焦传感器应用场景的分析,有助于广大读者进一步加深对光谱共焦传感器技术的理解。得益于纳米级精度及超好的角度特性,光谱共焦位移传感器可用于对表面粗糙度进行高精度测量。相对于传统的接触式粗糙度仪,光谱共焦位移传感器以更高的速度采集粗糙度轮廓,并且对产品表面无任何损伤。光谱共焦技术有着较大的应用前景。工厂光谱共焦厂家供应
光谱共焦位移传感器在金属内壁轮廓扫描测量中具有大量的应用,以下是几种典型应用:尺寸测量利用光谱共焦位移传感器可以精确地测量金属内壁的尺寸,如直径、圆度等。通过测量内壁不同位置的直径,可以评估内壁的形变和扭曲程度,进而评估加工质量。表面形貌测量光谱共焦位移传感器可以高精度地测量金属内壁的表面形貌,如粗糙度、峰谷分布等。通过对表面形貌数据进行处理和分析,可以评估加工表面的质量,进而优化加工参数和提高加工效率。
小型光谱共焦制造厂家光谱共焦透镜组设计和性能优化是光谱共焦技术研究的重要内容之一。
对光谱共焦位移传感器原理进行理解与分析得出,想得到的理想镜头应该具备以下性能:首先需要其产生较大的轴向色差,通常需要对镜头进行消色差措施,而对于此传感器需要利用其色差进行测量,并且还需将其扩大化,其次产生轴向色差后在轴上的焦点会由于单色光球差的问题导致光谱曲线响应FWHM(Full Width at Half Maximum)变大,影响分辨率,同时为确保单色光在轴上汇聚点单一,需要对其球差进行控制, 为使此位移传感器从原理上保证传感器的线性度,平衡传感器各个聚焦位置的灵敏度,应尽量使焦点位置与波长成线性关系。
光谱共焦测量原理通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面来工作。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。工厂校准为每个波长分配了一定的偏差(特定距离)。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。从目标表面反射的这种光通过共焦孔径到达光谱仪,该光谱仪检测并处理光谱变化。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用共焦彩色原理进行测量。共焦测量提供纳米分辨率并且几乎与目标材料分开运行。在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。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔的内表面,以及测量窄孔、小间隙和空腔。光谱共焦技术主要来自共焦显微术,早期由美国学者Minsky提出。
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,图5(a)是靶丸外表面轮廓的原子力显微镜轮廓仪和白光共焦光谱轮廓仪的测量曲线。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。从图中可以看出,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。图5(b)是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,从图中可以看出,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。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的振动频率和振动幅度的测量,对于研究材料的振动特性具有重要意义。江西光谱共焦应用案例
光谱共焦厚度检测系统可以实现厚度的非接触式测量。工厂光谱共焦厂家供应
在实践中,光谱共焦位移传感器可用于很多方面,如:利用独特的光谱共焦测量原理,凭借一只探头就可以实现对玻璃等透明材料进行精确的单向厚度测量。光谱共焦位移传感器有效监控药剂盘以及铝塑泡罩包装的填充量。可以使传感器完成对被测表面的精确扫描,实现纳米级的分辨率。光谱共焦传感器可以单向对试剂瓶的壁厚进行测量:,而且对瓶壁没有压力。可通过设计转向反射镜实现孔壁的结构检测及凹槽深度的测盘。(创视智能已推出了90°侧向出光版本探头,可以直接进行深孔和凹槽的测量)光谱共焦传感器用于层和玻璃间隙测且,以确定单层玻璃之间的间隙厚度。工厂光谱共焦厂家供应