将光源耦合器与光谱共焦位移传感探头分开设置,设置在光源耦合器中的发光件实现发光,并通过导光光纤进行传导光后在探头壳体上显示,从而实现产生热量的发光件与探头壳体分离,而不影响探头壳体,从而减少发光件发光时产生的热量对光谱共焦位移传感探头精度的影响,减少测量误差,提高测量精度;通过滤光片过滤红外线,进一步减小发热量和传导的热量。将探头壳体设置成可拆卸的上壳体和下壳体两部分,产生的少量热量集中在上壳体而不对下壳体上的主要光学部件产生影响,从而减少测量误差,提高测量精度。它可以测量物体微小的位移,精度高达亚微米级别。天津校验光谱共焦位移传感器
如图1至图3所示,为本实用新型光谱共焦位移传感器系统,传感器系统由卤素灯光源1、Y型光纤2、光谱共焦透镜组3、共焦小孔6和光谱仪5组成,卤素灯光源1连接Y型光纤2,卤素灯光源1的光谱波段范围为360nm~2500nm,光谱仪5通过共焦小孔6连接Y型光纤2-端,型光纤2另一端连接光谱共焦透镜组3,光谱共焦透镜组3包括盒盖、盒体7、两个双凸球面镜9、套筒12和一个弯月透镜11,盒体7内设置有光路通道8、限位槽13和透光孔10,光路通道8位于限位槽13和透光孔10之间,光路通道8上从左往右依次设置有两个相互平行的一号卡槽和一个*二卡槽,两个双凸球面镜9分别限位在两个一号卡槽内,两个双凸球面镜9的凸面侧朝内对称设置,两个双凸球面镜9之间的间距为2.5~5.5mm,弯月透镜11限位在*二卡槽内,位于中间的双凸球面镜与弯月透镜之间的间距为3.5~6.0mm,Y型光纤2通过SMA905插头4与盒体7相连,套简12限位在限位槽13内,且与限位槽13相匹配,套筒12上设置有用于光纤连接的螺纹孔。南通光谱共焦位移传感器按需定制它使用光谱共焦技术来测量物体的微小位移,能够达到亚微米级的高精度。
远距离测量:可远离被测物体进行扫描测量。 测量效率高:不像接触测头那样需要探测、返回、移动等进行逐点测量,可高速扫描测量。测量精度高:光斑可聚焦到很小,进而可探测一般机械测头难以探测的部位。 其中,光学测量以三角测量法应用broadest。而根据三角测量法制成的三角位移传感器通常所使用的光源为具有亮度高、探测信噪比高的激光光源,但使用激光进行三角测量时,照射到物体表面的激光会呈现颗粒状的散斑,而且被测物体的颜色、材质和放置的角度会影响的光斑的分布,从而确定像点的质心位置变得异常困难,导致三角法测量误差比较大,在测量光洁度高的物体表面时这些缺陷较为明显,为了较加精细、较加稳定的测量位移,需要采用新型位移测量技术。因此,现有技术还有待于改进和发展。
本发明提供一种光谱共焦传感器和测量方法。该光谱共焦传感器包括:光源部,用于射出具有不同波长的多个光束;多个光学头,用于将从所述光源部射出的所述多个光束会聚于不同的聚焦位置处,并且射出在所述聚焦位置处被测量点反射的测量光:分光器,其包括:线传感器,以及光学系统,其包括用于使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射的衍射光栅,并且向所述线传感器的不同的多个受光区域射出通过所述衍射光栅所衍射的所述多个测量光束:以及位置计算部,用于基于所述线传感器的所述多个受光区域各自的受光位置来计算作为所述多个光学头的测量对象的多个测量点的位置该传感器可以与其他测量设备相结合,实现多参数的综合测量。
在光源耦合器上可装配连接有入射光纤,入射光纤固定连接在光源耦合器上后,入射光纤的入光端固定连接在光源耦合器中,入射光纤用于接收并传导所述多色光光源所发出的多色光;,在入射光纤的出光端固定连接有光谱共焦位移传感探头,光谱共焦位移传感探头用于对入射光传导的多色光进行轴向色散后将不同波长的光分别在聚焦于轴向不同高度,并对被测物体的反射光进行接收和传导;在光谱共焦位移传感探头上固定连接有接收光纤,接收光纤的入光端固定设置在光谱共焦位移传感探头内,接收光纤的入光端用于选择性的接收光谱共焦位移传感探头传导的被测物体的反射光,接收到的反射光在接收光纤内进行传导;它可以实现对材料的表面形貌进行高精度测量,对于研究材料的表面性质具有重要意义。温州质量光谱共焦位移传感器
光谱共焦位移传感器具有高精度、非接触式、抗温度和抗振动等优点。天津校验光谱共焦位移传感器
过去,针对测量待测物体的高度等,已经使用了光谱共焦传感器的技术。例如,日本的intenational公开2014/141535(以下称为**文献1)公开了使用多个头部的共焦光学系统来进行对测量对象的位移的多点测量的共焦测量设备。在该共焦测量设备中,在各头部中设置有光学滤波器,并且设置要用于测量的波长带,以使得这些头部彼此不同。例如,在No.1头部中使用具有约400nm~600nm的波长的光,并且在*二头部中使用具有约600nm~800nm的波长的光(**文献1的说明书中的段落、通过以这种方式使要在这些头部中使用的光的波长带彼此不同,可以将分光器内部所布置的摄像装置分割成要由各头部使用的多个区域(通道)。结果,可以针对多个光学头only使用一个分光器(摄像装置)来进行测量对象的多点测量.天津校验光谱共焦位移传感器
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