专业的光谱共焦测量技术型号

光谱共焦测量技术的原理


混色光是由众多不同波长光线组成的，我们称之为光谱。所有不同波长的可见光重叠在一起，形成白光。人类肉眼可见光的波长范围从400nm (蓝光)到700nm (红光)。通过透镜，不同颜色的光不会聚焦到同一个点上。这种现象称为色差透镜错误或者叫色差透镜偏差。

众所周知，自然界的日光属白光一种，白光不是纯洁的光，而是许多单色光组成的。光在不同介质中传播可能会有角度偏差的现象产生，而实际的白光照射下不同介质将有很多单线光的折射。光学材料（透镜）对于不同单色光的折射率是不同的，也就是折射角度不同波长愈短折射率愈大，波长愈长折射率愈小（这也是不同望远镜所谓的色差不同的原因），同一薄透镜对不同单色光，每一种单色光都有不同的焦距，按色光的波长由短到长，它们的像点离开透镜由近到远地排列在光轴上（不同的单色光的波长是不同的）这样成像就产生了所谓色差透镜错误。色差透镜错误使成像产生色斑或晕环。在摄影器材中，应通过特殊处理，尽量消减色差透镜错误导致的成像问题。常用的消除方法有双胶合系统与双分离系统。


一面单透镜的色差造成对不同波长的色光产生了不同的焦距


对于消色差双合透镜而言，可见光的波长近似具有相等的焦距


具有抵消色散属性的衍射光学器件可以用来矫正色差


而光谱共焦测量技术恰恰利用这种物理现象的特点。通过使用特殊透镜，延长不同颜色光的焦点光晕范围，形成特殊放大色差，使其根据不同的被测物体到透镜的距离，会对应一个精确波长的光聚焦到被测物体上。通过测量反射光的波长，就可以得到被测物体到透镜的精确距离。这一过程与摄影器材通过各种方法消减色差的过程正好相反。
为了得到上述特殊的色差，需要在传感器探头内使用若干特殊透镜，用来根据所需量程将光线分解。后使用一个凸透镜，将传感器探头射出的光线聚拢在一条轴线上，形成所谓的焦点轴线。如果不使用凸透镜，传感器探头射出的光将分散开来，测量也就无法进行了。


白色光通过一个半透镜面到达凸透镜。上述特殊色差就在这里产生。光线照射到被测物体后发生反射,透过凸透镜，返回到传感器探头内的半透镜上。半透镜将反射光折射到一个穿孔盖板上，小孔只允许聚焦好的反射光通过。透过穿孔盖板的光是一组模糊光谱，也就是说若干不同波长的光都有可能穿过小孔照在CCD感光矩阵单元上。但是只有在被测物体上聚焦的反射光拥有足够光强，在CCD感光矩阵上产生一个明显的波峰。在穿孔盖板后面，需要一个分光器测量反射光的颜色信息。分光器类似一个特制光栅，可以根据反射光的波长，增强或减弱折射率。因此，CCD矩阵上的每一个位置，对应一个测量物体到探头的距离。
在整个量程上，共可以得到**过30,000个测量点。
这里只计算光线波长，用以产生测量信号。反射光产生的信号波峰振幅并不在信号测量依据之内。也就是说反射光的光强不会影响测量结果。这意味着，无论有多少反射光从被测物体反射回来，测量的距离结果可能是不变的。因为反射光的光强仅仅取决于反射物体的反光程度。因此，采用德国米铱公司的光谱共焦传感器，即使被测物体是强吸光材料，如黑色橡胶；或者是透明材料，如玻璃或者液体，都可以进行正常可靠的测量。

光谱共焦测量技术的功能介绍
    
全新技术，区别于传统三角测距法
     由东莞蓝海精密提供的ERT光谱共焦测量技术让我们进入纳米级的测量领域
      产品的*特性能
      1. 产品原理：全新的光谱共焦原理，可测量距离和厚度；
      2. 任何材质和表面：包括镜面、玻璃、陶瓷、半导体、高光金属等表面均可进行纳米级测量； 
      3. **高精度测量：小线性度可达0.03μm，分辨率为0.3 nm；
      4. 从100μm-42 mm的可选量程；
      5. **高采样频率：2K-60KHz，用于生产线，替代人工并提高合格率；
6. 测量范围较广，几乎无死角，解决激光三角法测量无法回避的因表面材质变化或倾斜而导致测量误差等问题，可测倾角87度； 
    7. 可进行透明工件（LCD、LCM、手机摄像头等）多层厚度的准确测量，小可测量厚度为400 nm； 
    8. 可用于实验室的2D轮廓测量、3D微观形貌分析、表面粗糙度测量，到工业在线检测、自动化控制等。


光谱共焦测量技术的原理简介
      1. 一束白光穿过小孔S，照射在色散镜头组L上。色散镜头组把白光分解成不同波长的单色光，每一个波长对应一个固定的距离值。


      2. 当对象出现在测量区域的时候，一个特定波长的单色光正好照射在其表面，并且反射进光学系统。


      3. 此反射光通过一个小孔S,,（只有**聚焦在被测体表面的光才可以穿过这个小孔），由波长识别系统(光谱仪)识别其波长，从而得到其所代表的距离值。


       4.由光源射出一束宽光谱的复色光（呈白色），通过色散镜头发生光谱色散，形成不同波长的单色光。每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到。通过计算被感测到的焦点的波长，换算获得距离值.


主要应用领域：


粗糙度测量
得益于纳米级精度及**好的角度特性，本同轴共焦位移传感器契合ISO25178，可用于对表面粗糙度进行高精度测量。相对于传统的接触式粗糙度仪，同轴共焦位移计以较高的速度采集粗糙度轮廓，并且对产品表面无任何损伤。


轮廓和3D形貌测量
集成于3D扫描系统上，本同轴共焦位移传感器可以提供针对负载表面形貌的2D和3D测量数据。


透明体厚度测量
创新的同轴共焦原理使本传感器可以直接透过透明件工件的前后表面测量厚度，整个过程仅需要使用一个传感器从工件的一个侧面测量。相对于三角反射原理的激光位移传感器，本仪器因采用同轴光，从而可以较有效地测量弧工件的厚度。


液位控制测量
优异的非接触式同轴测量，我们传感器可以检测和测量液体的水平高度


在线检测
高采样频率，小尺寸体积和卡放的数据接口，使本仪器非常容易集成至在线生产和检测设备中，实现线上检测。
震动测量
由于采用**高的采样频率和**高精度,同轴传感器可以对震动物件进行测量,传感器采用的非接触设计，避免测量过程中对震动物件造成干扰，同时可以对复杂区域进行详细的测量和分析。

光谱共焦测量技术原理的优点：


全息性：理论上每一束返回光谱分析仪的光线都用它的波长携带了距离信息，部分光被遮挡影响小。


无阴影效应：光从四面八方照射到样品，激光原理一个方向被遮挡无法测量的区域，共焦较容易解决。


可以测量各种表面：镜面、弯曲或倾斜的镜面、粗糙面、透明、液滴表面等的测量都变得容易。


高分辨率：理论上波长可以无限细分，理想镜头具有无限分辨率。


温度稳定性好：镜头本身不发热，温度漂移小。对于微米以及亚微米级的测量，温度稳定是很关键的。


自动聚焦：在量程范围内，被测物的位置上下变动时都有相应的波长的光聚焦到物体表面。


横向分辨率高：测量光斑小，而且总是在焦点上，能分辨被测物上的微小轮廓变化。


模块化小型化：镜头和解码部分可以通过光纤连接，传输距离远，镜头可以做得很小。


调频抗干扰：波长是调频信号，对光强变化等调幅干扰不敏感。光纤对电磁干扰、雷电浪涌不敏感。


透明材料厚度测量：当被测物透明且有两个表面，就会有两个波长的光返回得到厚度值。


安全性高：**命的LED光源，微小功率的白光，比激光对人眼较安全，不受限于激光危害等级。


高防护：控制器高防护等级，光纤可提供不锈钢外套版本，防虫害鼠咬。


维护和服务：模块化光源，一分钟快速更换。国内技术和配套支持，保修、维护、校准方便。

光谱共焦测量技术在生产过程中测量测量聚合物和PET材料的空气间隙和膜厚
那些聚合物，比如环烯烃共聚物 （COC），都是非结晶状的透明材料，不像部分结晶聚烯烃。总的来说，使用非接触式光学传感器从一侧测量厚度是再好不过的选择。对光学测量应用来说，较低的双折射特性很重要。在医疗和诊断领域中，良好的生物兼容性和较低的吸水性/蒸汽渗透性都是非常重要的。COC材料可被用来做透明的观察窗口以及注射器、微量滴定板、试管和烧瓶。Precitec的传感器能够在生产过程中监控空气缝隙和材料层厚度。
ERT传感器也能监控聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，亚克力或**玻璃）的涂漆控制。它也能被用于在线涂漆时很方便地测量聚对苯二甲酸（PET）厚度（即使厚度很薄），这全得益于传感器的高测量频率。

东莞市蓝海精密检测设备科技有限公司专业从事工业自动化生产线上高精密检测设备的研发、生产、销售、服务及产业生态圈建设维护等业务。在劳动力日益紧张的今天，我们为企业实现机器换人提供专业集成解决方案。 强大的工业制造依赖于三个领域：一是新型材料；二是精密制造；三是精密检测。中国制造2025目标的实现离不开精密检测产业的发展，我们致力于成为中国**的精密光学检测解决方案集成商，推动中国精密光学检测行业向较高较精密方向发展。白光同轴光谱共焦技术，将精密光学的在线检测精度带入纳米级领域，以满足高精度、高标准、高效率的现代化科技需求，促进工业多领域产品的迭代和改革。我们坚持以市场为导向，技术服务为**，发现并解决顾客痛点，以标准产品和个性化联合研发定制解决方案相结合的产品组合满足不同领域的客户需求。 蓝海人坚持“专注协作，知行合一”的经营理念，与中国制造一同扬帆远航，屹立于世界制造之林。 蓝海精密目前提供2D轮廓分析仪、3D轮廓检测仪、粗糙度分析仪、中板高度段差检测机、阳极膜厚度检测机、曲面盖板玻璃平整度及弧度检测机、多层镜头厚度检测机、防水层厚度检测机、后盖板平整度及内腔高度检测机、手机精密五金件检测机等多种设备