高精度光谱共焦位移传感器产品原理

时间:2024年07月13日 来源:

本实用新型由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:1、该系统采用价格便宜的Y型光纤和光谱共焦透镜组,结构简单,使用方便,具有较强的实用性,实现了传感器探头的小型化,光源发射和接收同光路,利用光谱仪来对采集的光波进行采集分析2、该系统结构简单,易于产业化,测量精度高,能对有凹坑的材料及具有高反射特性的玻璃进行测量3、光谱共焦具有更高的分辨率,并且由于光发射和接收同光路,不会出现激光三角法光路容易被遮挡或被测目标表面过于光滑而接收不到目标反射光的情况,对被测物适应性强,适用于凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复:4、可以解决传统的激光三角法测量不了的领域,对一些高反射、高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量,且测量精度能够达到亚微米级别。本实用新型结构简单,实用性强,不仅实现了传感器探头的小型化,有利于提高测量精度,而且适用于具有高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量。该传感器的优点包括高精度、非接触式和抗温度、抗振动等效应。高精度光谱共焦位移传感器产品原理

光谱共焦位移传感器是一种具有超高精度和超高稳定性的非接触式位移传感器。与激光三角法相比,光谱共焦具有更高的分辨率,并且由于光发射和接收同光路,不会出现激光三角法光路容易被遮挡或被测目标表面过于光滑而接收不到目标反射光的情况,对被测物体适应性强,适用于手机玻璃的检测,凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复。 光谱共焦传感器是一种基于光学色散原理的非接触式位移传感器,目的是建立距离与波长间的对应关系。传统的激光三角法测量技术已经比较成熟,运用也比较widely,但由于CCD相机接收反射光范围的限制,不能用于可以透光的透明材料和表面有凹坑缺陷玻璃的测量。光谱共焦位移传感器由于其运用同光路的光纤,只要光能照射的区域就能够沿原路返回,可以解决传统的激光三角法测量不了的领域,对一些高反射、高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量,且测量精度能够达到亚微米级别。海口光谱共焦位移传感器零售价格光谱共焦位移传感器可以实现对材料的变形过程进行实时监测,对于研究材料的力学行为具有重要意义。

光谱共焦位移传感器系统中的光谱仪还包括有用于对反射光进行准直调整的准直透镜组,准直透镜组设置在接收光纤的出光端与所述棱镜组之间。机壳设置有两层,聚焦透镜组位于所述机壳的上层,感光元件位于机壳的下层,聚焦透镜组与感光元件的光路之间设置有用于转变光线传播方向的光线转向镜组,光线转向镜组包括有上反光镜,设置在上反光镜下方位置的下反光镜,光线转向镜组用于使从上层的聚焦透镜组射出的光线聚焦到下层的感光元件上。

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。它可以测量物体的微小位移,精度可以达到亚微米级别。

本实用新型公开了光谱共焦位移传感器系统,传感器系统由卤素灯光源、y型光纤、光谱共焦透镜组、共焦小孔和光谱仪组成,卤素灯光源连接Y型光纤,光谱仪通过共焦小孔连接Y型光纤一端,Y型光纤另一端连接光谱共焦透镜组,光谱共焦透镜组包括盒盖、盒体、两个双凸球面镜、套筒和一个弯月透镜,盒体内设置有光路通道、限位槽和透光孔,光路通道上从左往右依次设置有较早卡槽和第二卡槽,两个双凸球面镜分别限位在两个较早卡槽内,弯月透镜限位在第二卡槽内。本实用新型采用价格便宜的Y型光纤和光谱共焦透镜组,具有较强的实用性,减小传感器探头的体积,光源发射和接收同光路,适用于具有高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙表面进行测量。光谱共焦技术可以消除光学像差和色差的影响,提高测量精度。武汉校验光谱共焦位移传感器

光谱共焦位移传感器是一种高精度、非接触式的位移测量传感器。高精度光谱共焦位移传感器产品原理

在探头壳体的内侧壁上固定设置有反光镜,所述反光镜用于反射所述半透半反光学镜所发出的反射光,即反光镜对半透半反光学镜所反射的光线进行再次反射,所述接收光纤入光端位于所述反光镜的上方,通过反光镜所反射的反射光进入到接收光纤的入光端,再通过接收光纤传递反射光到光谱仪。本实施例中采用的入射光纤和接收光纤的入光端和出光端的用于导光的纤芯直径均为微米级,直径通常为50-100毫米,导光直径非常小,当反射光的焦点落在接收光纤的纤芯之外时,无法对反射光进行接收,而需要测量的相应波长的反射光可以顺利通过接收光纤的纤芯,被顺利接收和传导,实现对不同波长的反射光进行选择和物理过滤,因此可以通过缩小光纤的纤芯直径来使采样信号更锐利,从提高采样信号的信噪比和测量精确度。高精度光谱共焦位移传感器产品原理

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