怎样选择光谱共焦技术指导

时间:2023年11月20日 来源:

非球面中心偏差的测量手段主要包括接触式(百分表)和非接触式(光学传感器)。文章基于自准直定心原理和光谱共焦位移传感技术,对高阶非球面的中心偏差进行了非接触精密测量。光学加工人员根据测量出的校正量和位置方向对球面进行抛光,使非球面透镜的中心偏差满足光学系统设计的要求。由于非球面已加工到一定精度要求,因此对球面的抛光和磨削是纠正非球面透镜中心偏差的主要方法。利用轴对称高阶非球面曲线的数学模型计算被测环D带的旋转角度θ,即光谱共焦位移传感器的工作角。光谱共焦技术的研究对于相关行业的发展具有重要意义。怎样选择光谱共焦技术指导

光谱共焦传感器可以提供结合精度和高速的现代技术。这些特性使这些多功能距离和位移传感器非常适合工业 4.0 的高要求。在工业 4.0 的世界中,传感器必须能够进行高速测量并提供高精度结果,以确保可靠的质量保证。光学测量技术是非接触式的,于目标材料分开和表面特性,因此它们对生产和检测过程变得越来越重要。这是“实时”生产过程中的一个主要优势,在这种过程中,触觉测量技术正在发挥其极限,尤其是当目标位于难以接近的区域时。光谱共焦传感器提供突破性的技术、高精度和高速度。此外,共焦色差测量技术允许进行距离测量、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。由于测量光斑尺寸极小,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。抚顺光谱共焦招商加盟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。

在容器玻璃的生产过程中,瓶子的圆度和壁厚是重要的质量特征。因此,必须检查这些参数。任何有缺陷的容器都会立即被拒绝并返回到玻璃熔体中。高处理速度与防止损坏瓶子的需要相结合,需要快速的非接触式测量程序。而光谱共焦传感器适合这项测量任务。该系统在两个点上同步测量。数据通过 EtherCAT 接口实时输出,厚度校准功能允许在传感器的整个测量范围内进行精确的厚度测量。无论玻璃颜色如何,自动曝光控制都可以实现稳定的测量。

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。光谱共焦技术可以实现对样品的定量分析。

物体的表面形貌可以基于距离的确定来进行。光谱共焦传感器还可用于测量气缸套的圆度、直径、粗糙度和表面结构。当测量对象包含不同类型的材料(例如塑料和金属)时,尽管距离值保持不变,但反射率会突出材料之间的差异。划痕和不平整会影响反射度并变得可见。在检测到信号强度的变化后,系统会创建目标及其精细结构的精确图像。 除了距离测量之外,另一种选择是使用信号强度进行测量,这可以实现精细结构的可视化。通过恒定的曝光时间,可以获得关于表面评估的附加信息,而这靠距离测量是不可能的。光谱共焦技术可以实现对样品内部结构的观察和分析。推荐光谱共焦应用案例

光谱共焦技术在材料科学领域可以用于材料表面和内部的成像和分析。怎样选择光谱共焦技术指导

共焦测量方法由于具有高精度的三维成像能力,已经大量用于表面轮廓与三维精细结构的精密测量。本文通过分析白光共焦光谱的基本原理,建立了透明靶丸内表面圆周轮廓测量校准模型;同时,基于白光共焦光谱并结合精密旋转轴系,建立了靶丸内表面圆周轮廓精密测量系统和靶丸圆心精密定位方法,实现了透明靶丸内、外表面圆周轮廓的纳米级精度测量。用白光共焦光谱测量靶丸壳层内表面轮廓数据时,其测量结果与白光共焦光谱传感器光线的入射角、靶丸壳层厚度、壳层材料折射率、靶丸内外表面轮廓的直接测量数据等因素紧密相关。怎样选择光谱共焦技术指导

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