光譜共焦原理

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-05-27

光譜共焦位移傳感器可以嵌入2D掃描系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量,提供有關(guān)負(fù)載表面形貌的2D和高度測(cè)量數(shù)據(jù)。它的創(chuàng)新原理使傳感器能夠直接透過(guò)透明工件的前后表面進(jìn)行厚度測(cè)量,并且只需要使用一個(gè)傳感器從工件的一側(cè)進(jìn)行測(cè)量。相較于三角反射原理的激光位移傳感器,因采用同軸光,所以光譜共焦位移傳感器可以更有效地測(cè)量弧形工件的厚度。該傳感器采樣頻率高,體積小,且?guī)в斜憬莸臄?shù)據(jù)接口,因此很容易集成到在線生產(chǎn)和檢測(cè)設(shè)備中 實(shí)現(xiàn)線上檢測(cè)。由于采用超高的采樣頻率和超高的精度,該傳感器可以對(duì)震動(dòng)物體進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)采用無(wú)觸碰設(shè)計(jì),避免了測(cè)量過(guò)程中對(duì)震動(dòng)物體的干擾,也可以對(duì)復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量和分析 。光譜共焦技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高分辨率的成像和分析。光譜共焦原理

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是加工現(xiàn)場(chǎng)常用的高精度產(chǎn)品尺寸及形位公差檢測(cè)設(shè)備,其具有通用性強(qiáng),精確可靠等優(yōu)點(diǎn)。本文面向一種特殊材料異型結(jié)構(gòu)零件內(nèi)曲面的表面粗糙度測(cè)量要求,提出一種基于高精度光譜共焦位移傳感技術(shù)的表面粗糙度在線測(cè)量的方法,利用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)平臺(tái)執(zhí)行輪廓掃描,并記錄測(cè)量掃描位置實(shí)時(shí)空間橫坐標(biāo),根據(jù)空間坐標(biāo)關(guān)系,將測(cè)量掃描區(qū)域的微觀高度信息和掃描采樣點(diǎn)組織映射為微觀輪廓,經(jīng)高斯濾波處理得到測(cè)量對(duì)象的表面粗糙度信息 。高采樣速率光譜共焦供應(yīng)鏈光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)別的位移和形變測(cè)量,具有高精度和高分辨率的特點(diǎn)。

為了提高加工檢測(cè)效率 ,實(shí)現(xiàn)尺寸形位公差與微觀輪廓的同平臺(tái)測(cè)量,提出一種基于光譜共焦位移傳感器在現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)測(cè)量平臺(tái)上集成表面粗糙度測(cè)量的方法。搭建實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)且在Lab VIEW平臺(tái)上開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的硬件通訊控制模塊,并配套了高斯輪廓濾波處理及表面粗糙度的評(píng)價(jià)環(huán)境,建立了非接觸的表面粗糙度測(cè)量能力。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階、表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊和曲面輪廓樣品進(jìn)行了測(cè)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該測(cè)量系統(tǒng)具有較高的測(cè)量精度和重復(fù)性,粗糙度參數(shù)Ra的測(cè)量重復(fù)性為0.0026μm,在優(yōu)化零件檢測(cè)流程和提高整體檢測(cè)效率等方面具有一定的應(yīng)用前景。

隨著工業(yè)快速的發(fā)展 ,對(duì)精密測(cè)量技術(shù)的要求越來(lái)越高,位移測(cè)量技術(shù)作為幾何量精密測(cè)量的基礎(chǔ),不僅需要超高測(cè)量精度,而且需要對(duì)環(huán)境和材料的大量適應(yīng)性,并且逐步趨于實(shí)時(shí)、無(wú)損檢測(cè)。與傳統(tǒng)接觸式測(cè)量方法相比,光譜共焦位移傳感器具有高速度,高精度,高適應(yīng)性等明顯優(yōu)勢(shì)。本文通過(guò)對(duì)光譜共焦傳感器應(yīng)用場(chǎng)景的分析,有助于廣大讀者進(jìn)一步加深對(duì)光譜共焦傳感器技術(shù)的理解。得益于納米級(jí)精度及超好的角度特性,光譜共焦位移傳感器可用于對(duì)表面粗糙度進(jìn)行高精度測(cè)量。相對(duì)于傳統(tǒng)的接觸式粗糙度儀,光譜共焦位移傳感器以更高的速度采集粗糙度輪廓,并且對(duì)產(chǎn)品表面無(wú)任何損傷。激光技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了激光位移傳感器的研究和應(yīng)用。

本文通過(guò)對(duì)比測(cè)試方法,考核了基于白光共焦光譜技術(shù)的靶丸外表面輪廓測(cè)量精度。圖5(a)比較了原子力顯微鏡輪廓儀和白光共焦光譜輪廓儀測(cè)量曲線 ,二者低階輪廓整體相似性高,但在靶丸赤道附近的高頻段輪廓測(cè)量上存在一定的偏差。此外,白光共焦光譜的信噪比也相對(duì)較低,只適合測(cè)量靶丸表面低階的輪廓誤差。圖5(b)比較了原子力顯微鏡輪廓儀測(cè)量數(shù)據(jù)和白光共焦光譜輪廓儀測(cè)量數(shù)據(jù)的功率譜曲線,發(fā)現(xiàn)兩種方法在模數(shù)低于100的功率譜范圍內(nèi)測(cè)量結(jié)果一致性較好,但當(dāng)模數(shù)大于100時(shí),白光共焦光譜的測(cè)量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測(cè)量數(shù)據(jù),這反映了白光共焦光譜儀在高頻段測(cè)量數(shù)據(jù)信噪比相對(duì)較差的特點(diǎn)。由于共焦光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)受多種因素影響,高頻隨機(jī)噪聲可達(dá)100nm左右。光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的微小變形進(jìn)行精確測(cè)量,對(duì)于研究材料的性能具有重要意義;線光譜共焦供貨

光譜共焦位移傳感器可以應(yīng)用于材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、納米技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域;光譜共焦原理

玻璃基板是液晶顯示屏必不可少的零部件之一,一張液晶顯示屏要用二張玻璃基板,各自做為底層玻璃基板和彩色濾底版應(yīng)用。玻璃基板的品質(zhì)對(duì)控制面板成品屏幕分辨率、透光性、厚度、凈重、可視角度等數(shù)據(jù)都是有關(guān)鍵危害。玻璃基板是組成液晶顯示屏元器件一個(gè)基本上構(gòu)件。這是一種表層極為平坦的方法生產(chǎn)制造薄玻璃鏡片?,F(xiàn)階段在商業(yè)上運(yùn)用的玻璃基板,其厚度為0.7 mm及0.5m m,且將要邁進(jìn)特?。ㄈ?.4mm)厚度之制造。大部分,一片TFT-LCD控制面板需用到二片玻璃基板。因?yàn)椴AЩ搴穸群鼙?,而厚度?guī)格監(jiān)管又比較嚴(yán)格,一般在0.01mm的公差,關(guān)鍵清晰地測(cè)量夾層玻璃厚度、漲縮和平面度。選用創(chuàng)視智能自主生產(chǎn)研發(fā)的高精度光譜共焦位移傳感器可以非常好的處理這一難題 ,一次測(cè)量就可以完成了相對(duì)高度值、厚度系數(shù)的收集,再加上與此同時(shí)選用多個(gè)感應(yīng)器測(cè)量,不僅提高了高效率,并且防止觸碰測(cè)量所造成的二次損害。光譜共焦原理