在線管道壁厚檢測(cè)光譜共焦主要功能與優(yōu)勢(shì)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-07-21

光譜共焦位移傳感器包括光源、透鏡組和控制箱等組成部分。光源發(fā)出一束白光,透鏡組將其發(fā)散成一系列波長(zhǎng)不同的單色光,通過同軸聚焦在一定范圍內(nèi)形成一個(gè)連續(xù)的焦點(diǎn)組 ,每個(gè)焦點(diǎn)的單色光波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)軸向位置。當(dāng)樣品位于焦點(diǎn)范圍內(nèi)時(shí),樣品表面會(huì)聚焦后的光反射回去,這些反射回來的光再經(jīng)過與鏡頭組焦距相同的聚焦鏡再次聚焦后通過狹縫進(jìn)入控制箱中的單色儀。因此,只有位于樣品表面的焦點(diǎn)位置才能聚焦在狹縫上,單色儀將該波長(zhǎng)的光分離出來,由控制箱中的光電組件識(shí)別并獲取樣品的軸向位置。采用高數(shù)值孔徑的聚焦鏡頭可以使傳感器達(dá)到較高分辨率,滿足薄膜厚度分布測(cè)量要求。光譜共焦技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察和分析。在線管道壁厚檢測(cè)光譜共焦主要功能與優(yōu)勢(shì)

高像素傳感器的設(shè)計(jì)取決于對(duì)焦水平和圖像室內(nèi)空間NA的要求。同時(shí),在光譜共焦位移傳感器中,屏幕分辨率通常采用全半寬來進(jìn)行精確測(cè)量。高NA可以降低半寬,提高分辨率。因此,在設(shè)計(jì)超色差攝像鏡頭時(shí),需要盡可能提高NA。高圖像室內(nèi)空間NA可以提高傳感器系統(tǒng)的燈源使用率 ,并允許待測(cè)表面在相對(duì)大的角度或某些方向上傾斜。但是,同時(shí)提高NA也會(huì)導(dǎo)致球差擴(kuò)大,并增加電子光學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化難度。傳感器的檢測(cè)范圍主要取決于超色差鏡片的縱向色差。因?yàn)楣庾V儀在各個(gè)波長(zhǎng)的像素應(yīng)該是一致的,如果縱向色差與波長(zhǎng)之間存在離散系統(tǒng),這種離散系統(tǒng)也會(huì)對(duì)傳感器的像素或靈敏度在不同波長(zhǎng)上造成較大的差別,從而損害傳感器的特性。通過使用自然散射的玻璃或者衍射光學(xué)元件(DOE)可以形成足夠強(qiáng)的色差。然而,制造難度和成本相對(duì)較高,且在可見光范圍內(nèi)透射損耗也非常高。智能光譜共焦招商加盟光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的振動(dòng)頻率和振動(dòng)幅度的測(cè)量,對(duì)于研究材料的振動(dòng)特性具有重要意義。

差動(dòng)共焦拉曼光譜測(cè)試方法是一種通過激光激發(fā)樣品產(chǎn)生拉曼散射信號(hào),并利用差動(dòng)共焦顯微鏡提高空間分辨率、抑制激光背景和表面散射等干擾信號(hào)的非接觸式拉曼光譜測(cè)試方法。該方法將樣品放置于差動(dòng)共焦顯微鏡中,利用兩束激光在焦平面聚焦下的共焦點(diǎn)對(duì)樣品進(jìn)行局部激發(fā),產(chǎn)生拉曼散射信號(hào)。其中一束激光在焦平面發(fā)生微小振動(dòng),通過檢測(cè)二者之間的光路差異,可以抑制激光背景和表面散射等干擾信號(hào)。該方法具有高空間分辨率和高信噪比等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)微區(qū)域的化學(xué)組成分析和表征。該方法可用于單個(gè)納米顆粒、生物組織、納米線、nanofilm等微型樣品的表征,以及材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的研究。需要注意的是,在差動(dòng)共焦拉曼光譜測(cè)試中,樣品的濃度、表面性質(zhì)、對(duì)激光的散射能力等都會(huì)影響測(cè)試結(jié)果,因此需要對(duì)不同樣品進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗蛢?yōu)化 。

由于每一個(gè)波長(zhǎng)都可以固定一個(gè)距離值,因此,通過將光譜山線峰值波長(zhǎng)確定下來,就可以將精確的距離值推算出來。假設(shè)傳感器與物體表面存在相對(duì)移動(dòng),此時(shí)物體表面的中心點(diǎn)恰好處在單色光(A1)的像點(diǎn)處,可以作出光譜儀探測(cè)到的光譜曲線。通過測(cè)量得到不同的波長(zhǎng)值,可以將物體表面不同點(diǎn)之間的相對(duì)位移值計(jì)算出來。如果配上精細(xì)的掃描機(jī)構(gòu),就可以對(duì)整體的二維表面輪廓及形貌進(jìn)行精確的測(cè)量。相比其他傳統(tǒng)的位移傳感器 ,光譜共焦傳感器憑借獨(dú)特的測(cè)量原理,具有測(cè)量效率高、精度高、體積小、非接觸等特點(diǎn),在各個(gè)領(lǐng)域都得到了大量的應(yīng)用。光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)非接觸式位移測(cè)量。

光譜共焦測(cè)量技術(shù)由于其具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、可以實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而被大量應(yīng)用于工業(yè)級(jí)測(cè)量。讓我們先來看一下光譜共焦技術(shù)的起源和光譜共焦技術(shù)在精密幾何量計(jì)量測(cè)試中的成熟典型應(yīng)用。共焦顯微術(shù)的概念首先是由美國的 Minsky 于 1955年提出, 其利用共焦原理搭建臺(tái)共焦顯微鏡, 并于1957年申請(qǐng)了專利。自20世紀(jì)90年代, ? 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展, ? 共焦顯微術(shù)成了研究的熱點(diǎn),得到快速的發(fā)展。光譜共焦技術(shù)是在共焦顯微術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來,其無需軸向掃描, 直接由波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)軸向距離信息, 從而大幅提高測(cè)量速度。 ? 而基于光譜共焦技術(shù)的傳感器是近年來出現(xiàn)的一種高精度、 非接觸式的新型傳感器, ? 目前精度上可達(dá)nm量級(jí)。 共焦測(cè)量術(shù)由于其高精度、允許被測(cè)表面有更大的傾斜角、測(cè)量速度快、實(shí)時(shí)性高、對(duì)被測(cè)表面狀況要求低、以及高分辨率的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),迅速成為工業(yè)測(cè)量的熱門傳感器,在生物醫(yī)學(xué) 、材料科學(xué)、半導(dǎo)體制造、 表面工程研究、 精密測(cè)量等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同材料的位移測(cè)量,包括金屬、陶瓷、塑料等。高性能光譜共焦工廠

光譜共焦技術(shù)是一種基于共焦顯微鏡原理的成像和分析技術(shù)。在線管道壁厚檢測(cè)光譜共焦主要功能與優(yōu)勢(shì)

光譜共焦技術(shù)主要包括成像、位置確認(rèn)和檢測(cè)三個(gè)步驟。首先,使用顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行成像,并將圖像傳遞給計(jì)算機(jī)處理。然后通過算法對(duì)圖像進(jìn)行位置確認(rèn),以確定樣品的空間位置。之后,通過對(duì)樣品的光譜信息分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)其成分的檢測(cè)。在點(diǎn)膠行業(yè)中,光譜共焦技術(shù)可以準(zhǔn)確地檢測(cè)點(diǎn)膠的位置和尺寸,確保點(diǎn)膠的質(zhì)量和精度。同時(shí),通過對(duì)點(diǎn)膠的光譜分析,可以了解到點(diǎn)膠的成分和性質(zhì),從而優(yōu)化點(diǎn)膠工藝。該技術(shù)在點(diǎn)膠行業(yè)中的應(yīng)用有以下幾個(gè)方面:提高點(diǎn)膠質(zhì)量,光譜共焦技術(shù)可以檢測(cè)點(diǎn)膠的位置和尺寸,避免漏點(diǎn)或點(diǎn)膠過多等問題。同時(shí),由于其高精度的檢測(cè)能力,可以確保點(diǎn)膠的精確度和一致性。提高點(diǎn)膠效率,通過光譜共焦技術(shù)對(duì)點(diǎn)膠的檢測(cè),可以減少后續(xù)處理的步驟和時(shí)間,從而提高生產(chǎn)效率。此外,該技術(shù)還可以避免因點(diǎn)膠不良而導(dǎo)致的返工和維修問題。優(yōu)化點(diǎn)膠工藝,通過對(duì)點(diǎn)膠的光譜分析,可以了解其成分和性質(zhì),從而針對(duì)不同的材料和需求優(yōu)化點(diǎn)膠工藝。例如,根據(jù)點(diǎn)膠的光譜特征選擇合適的膠水類型、粘合劑強(qiáng)度以及固化溫度等參數(shù)在線管道壁厚檢測(cè)光譜共焦主要功能與優(yōu)勢(shì)