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。光谱共焦技术可以测量位移,利用返回光谱的峰值波长位置。国产光谱共焦价格
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。新品光谱共焦设备生产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。
在塑料薄膜和透明材料薄厚测量方面,研究人员探讨了光谱共焦传感器在全透明平板电脑平整度测量中由于不同折射率引入的测量误差并进行了补偿,在机器视觉技术方面利用光谱共焦传感器检测透明材料的薄厚及弧形玻璃曲面的薄厚。在外表粗糙度测量方面,研究人员阐述了不同方式测量外表粗糙度的优缺点,并选择了基于光谱共焦传感器的测量方式进行试验,为外表粗糙度的高精密测量提供了一种新方法。研究人员利用小二乘法计算校准误差并进行了离散系统误差测算,以减少光谱共焦传感器校准后的误差,并在不同精度标准器下探寻了光谱共焦传感器的校准误差变化情况,这对于今后光谱共焦传感器的应用和科学研究具有重要意义。
本文通过对比测试方法,考核了基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度。图5(a)比较了原子力显微镜轮廓仪和白光共焦光谱轮廓仪测量曲线,二者低阶轮廓整体相似性高,但在靶丸赤道附近的高频段轮廓测量上存在一定的偏差。此外,白光共焦光谱的信噪比也相对较低,只适合测量靶丸表面低阶的轮廓误差。图5(b)比较了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,发现两种方法在模数低于100的功率谱范围内测量结果一致性较好,但当模数大于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,这反映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。由于共焦光谱检测数据受多种因素影响,高频随机噪声可达100nm左右。光谱共焦技术可以解决以往传感器和测量系统精度与视场不能兼容的问题。
表面粗糙度是指零件表面在加工过程中由于不同的加工方法、机床与刀具的精度、振动及磨损等因素形成的微观水平状况,其间距和峰谷较小。表面粗糙度是表面质量的一个重要衡量指标,关系到零件的磨损、密封、润滑、疲劳等机械性能。表面粗糙度的测量可以通过接触式测量和非接触式测量进行,前者存在划伤测量表面、针尖易磨损、测量效率低等问题,而后者可以实现非接触、高效、在线实时测量,并成为未来的发展趋势。目前常用的非接触法包括干涉法、散射法、散斑法和聚焦法等,其中聚焦法较为简单实用。使用光谱共焦位移传感器搭建非接触测量装置,可以对表面粗糙度进行测量,例如可以判断膜式燃气表的阀盖密封性是否合格。基于光谱共焦传感器,可以使用二维纳米测量定位装置进行表面粗糙度的非接触测量,并对测量结果进行不确定性评估,例如可以使用U95评定结果的不确定度为13.9%。光谱共焦技术在生物医学、材料科学、环境监测等领域有着广泛的应用。怎样选择光谱共焦技术
光谱共焦技术是一种基于共焦显微镜原理的成像和分析技术。国产光谱共焦价格
在点胶工艺中,生成的胶水小球目前只能通过视觉系统进行检验。然而,在生产中需要保证点胶路线是连续和稳定的,为此,可以利用色散共焦测量传感器系统控制许多质检标准中的很多参数。胶水小球必须放置在其他结构的正中间,异常的材料聚集以及连续性断裂都可以通过该系统检测。在3C领域,对于精密点胶的要求越来越高,需要实时检测胶水高度来实现闭环控制。传统激光传感器无法准确测量复杂胶水轮廓的高度,但是色散共焦测量传感器具有可适用于各种胶水轮廓高度测量的测量角度,特别是在圆孔胶高检测方面具有优势。因此目前业界通用做法是采用超大角度光谱共焦传感器,白光是复合光,总会有光线可以反射回来,加大了光线反射夹角(45°),可以完美测量白色透明点胶的轮廓。国产光谱共焦价格