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。光谱共焦招商加盟
高像素传感器的设计取决于对焦水平和图像室内空间NA的要求。同时,在光谱共焦位移传感器中,屏幕分辨率通常采用全半宽来进行精确测量。高NA可以降低半宽,提高分辨率。因此,在设计超色差摄像镜头时,需要尽可能提高NA。高图像室内空间NA可以提高传感器系统的灯源使用率,并允许待测表面在相对大的角度或某些方向上倾斜。但是,同时提高NA也会导致球差扩大,并增加电子光学设计的优化难度。传感器的检测范围主要取决于超色差镜片的纵向色差。因为光谱仪在各个波长的像素应该是一致的,如果纵向色差与波长之间存在离散系统,这种离散系统也会对传感器的像素或灵敏度在不同波长上造成较大的差别,从而损害传感器的特性。通过使用自然散射的玻璃或者衍射光学元件(DOE)可以形成足够强的色差。然而,制造难度和成本相对较高,且在可见光范围内透射损耗也非常高。高精度光谱共焦找谁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;
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。
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。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。
本文提出了一种基于高精度光谱共焦位移传感技术的表面粗糙度集成在线测量方法,适用于一种特殊材料异型结构零件内曲面的表面粗糙度测量要求。该方法利用三坐标测量机平台对零件进行轮廓扫描,并记录测量扫描位置的空间横坐标,然后根据空间坐标关系,将微观高度信息和采样点组合成微观轮廓,通过高斯滤波和评价得到表面粗糙度信息。三坐标测量机具有通用性强、精度可靠,自动化程度高等优点,这种方法可以实现在线测量,提高测量效率和精度。 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。光谱共焦招商加盟
国内外已经有很多光谱共焦技术的研究成果发表;光谱共焦招商加盟
实际中,光谱共焦位移传感器可用于许多方面。它采用独特的光谱共焦测量原理,利用单探头可以实现对玻璃等透明材料的单向精确厚度测量,可有效监控药剂盘和铝塑泡罩包装的填充量,实现纳米级分辨率的精确表面扫描。该传感器可以单向测量试剂瓶的壁厚,并且对瓶壁没有压力,通过设计转向反射镜可实现孔壁结构检测和凹槽深度测量(90度侧向出光版本探头可直接测量深孔和凹槽)。光谱共焦传感器还可用于层和玻璃间隙测量,以确定单层玻璃层之间的间隙厚度。光谱共焦招商加盟