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、以及高分辨率的独特优势,迅速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、3C电子等领域得到大量应用。本次测量场景使用的是创视智能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0.025µm的重复精度,±0.02% of F.S.的线性精度, 30kHz的采样速度 ,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。光谱共焦位移传感器可以实现非接触式位移测量。光谱共焦应用
光谱共焦技术主要包括成像、位置确认和检测三个步骤。首先,使用显微镜对样品进行成像,并将图像传递给计算机处理。然后通过算法对图像进行位置确认,以确定样品的空间位置。之后,通过对样品的光谱信息分析,实现对其成分的检测。在点胶行业中,光谱共焦技术可以准确地检测点胶的位置和尺寸,确保点胶的质量和精度。同时,通过对点胶的光谱分析,可以了解到点胶的成分和性质,从而优化点胶工艺。该技术在点胶行业中的应用有以下几个方面:提高点胶质量,光谱共焦技术可以检测点胶的位置和尺寸,避免漏点或点胶过多等问题。同时,由于其高精度的检测能力,可以确保点胶的精确度和一致性。提高点胶效率,通过光谱共焦技术对点胶的检测,可以减少后续处理的步骤和时间,从而提高生产效率。此外,该技术还可以避免因点胶不良而导致的返工和维修问题。优化点胶工艺,通过对点胶的光谱分析,可以了解其成分和性质,从而针对不同的材料和需求优化点胶工艺。例如,根据点胶的光谱特征选择合适的胶水类型、粘合剂强度以及固化温度等参数光谱共焦应用光谱共焦位移传感器采用的是非接触式测量方式,可以避免传统测量方式中的接触误差。
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。
谱共焦位移传感器是一种高精度的光学测量仪器,主要应用于工业生产、科学研究和质量控制等领域。特别是在工业制造中,比如汽车工业的发动机制造领域,气缸内壁的精度对发动机的性能和可靠性有着直接的影响。光谱共焦位移传感器可以实现非接触式测量,提供高精度和高分辨率的数据,制造商得以更好地掌握产品质量并提高生产效率。它利用激光共焦成像原理,能够准确测量金属内壁表面形貌,包括凹凸、微观结构和表面粗糙度等参数。这些数据对保证发动机气缸内壁的精密性和一致性非常重要,从而保障发动机性能和长期可靠性。此外 在科学研究领域,光谱共焦位移传感器也扮演关键角色,帮助研究者进一步了解各种材料的微观特性和表面形态,推动材料科学、工程技术进步和开发创新应用。光谱共焦技术的精度可以达到纳米级别。
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、散斑法、散射法、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%。光谱共焦位移传感器可以实现对不同材料的位移测量,包括金属、陶瓷、塑料等。光谱共焦应用
光谱共焦位移传感器具有高灵敏度和迅速响应的特点,可以实现实时测量和监测。光谱共焦应用
光谱共焦位移传感器可以嵌入2D扫描系统进行测量,提供有关负载表面形貌的2D和高度测量数据。它的创新原理使传感器能够直接透过透明工件的前后表面进行厚度测量,并且只需要使用一个传感器从工件的一侧进行测量。相较于三角反射原理的激光位移传感器,因采用同轴光,所以光谱共焦位移传感器可以更有效地测量弧形工件的厚度。该传感器采样频率高,体积小,且带有便捷的数据接口,因此很容易集成到在线生产和检测设备中 实现线上检测 。由于采用超高的采样频率和超高的精度,该传感器可以对震动物体进行测量,同时采用无触碰设计,避免了测量过程中对震动物体的干扰,也可以对复杂区域进行详细的测量和分析 。光谱共焦应用