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Case 光谱共聚焦

光谱共焦传感器在透明玻璃材料中测厚的三大应用-透明瓶测厚,玻璃管测厚,柔性玻璃测厚

日期: 2025-05-21
浏览次数: 15


一、玻璃管管壁单边测厚

应用场景

适用于透明玻璃管(如医用输液管、实验室玻璃器皿)的管壁厚度快速检测,尤其适合小管径、薄壁结构的单边非接触式测量。

测试方案

  1. 设备配置

    • 传感器:LTC7000S 激光位移传感器(聚焦光斑 Φ25μm,适合微小尺寸测量)。

    • 控制器:LT-CPF 系列控制器(单通道模式,采样频率≥1Hz,满足每秒 1 次数据采集需求)。

    • 测量模式:折射率模式(默认 K9 光学玻璃折射率,n=1.5168)

  2. 操作流程

    • 将玻璃管固定于大理石平台,选取管壁轴向均匀分布的 3 个点位(如距管口 10mm、30mm、50mm 处)。

    • 传感器垂直对准玻璃管外壁,以中心距离 70mm 为基准,静态打点测量。

    • 每点位连续采集 30 次数据(间隔 1 秒 / 次),记录厚度值并计算重复精度。

技术指标

  • 量程:7000μm(检测范围 ±3500μm,覆盖常规玻璃管壁厚范围)。

  • 重复精度:实测值 4-5μm(受折射率偏差影响,真值可能存在差异)。

  • 线性误差:<±1.4μm(纳米级激光干涉仪标定,保证测量基准精度)。

应用优势

  • 操作便捷:无需破坏玻璃管结构,光纤连接传感器与控制器,即插即用。

  • 快速响应:单次测量时间 < 1 秒,30 次采集仅需 30 秒,适合批量抽检。

  • 环境适应性:IP40 防护等级,可在 0°C~50°C 常温环境稳定工作(避免结露)。

注意事项

  • 若玻璃管实际折射率与 K9 差异较大(如高硼硅玻璃),需通过标准样件校准折射率以降低误差。

  • 建议使用 LTC7000S 的 Φ25μm 聚焦光斑,确保对薄壁边缘的精准定位。



光谱共焦传感器在透明玻璃材料中测厚的三大应用-透明瓶测厚,玻璃管测厚,柔性玻璃测厚





二、玻璃瓶上中下三位置厚度检测

应用场景

针对啤酒瓶、化妆品瓶等圆柱形玻璃瓶,检测瓶身顶部(瓶颈)、中部(瓶身)、底部的厚度均匀性,满足全检或过程质控需求。

测试方案

  1. 设备配置

    • 传感器:3 通道 LTC7000S 系列传感器(搭配 LT-CPF 控制器,支持四通道同步采集)。

    • 控制器:LT-CPF-L 高亮光源版控制器(单通道采样频率 32kHz,三通道模式下降为≈10kHz,满足 300Hz 工作频率需求)。

    • 测量模式:折射率模式(默认 K9 玻璃参数,支持多通道独立配置)。

  2. 操作流程

    • 将瓶子垂直固定于旋转治具,传感器分别对准瓶身顶部、中部、底部(间距≥50mm)。

    • 启用控制器三通道同步采集功能,每个位置连续采集 30 次数据(间隔 1 秒 / 次),记录各点位厚度值。

    • 通过上位机软件实时显示厚度曲线,计算各点位重复精度。

技术指标

  • 多通道效率:3 个位置同步测量,单次采集时间 < 0.05 秒,全检效率提升 3 倍。

  • 重复精度:最高 ±0.268μm(优于文档标称静态精度 0.2μm,得益于高亮光源版传感器的光强稳定性)。

  • 光强适应性:LT-CPF-L 光源强度提升,可稳定检测深色、磨砂或镀膜玻璃瓶。

应用优势

  • 高速全检:300~1000Hz 工作频率,单瓶检测时间 < 0.15 秒,适配生产线在线检测。

  • 数据追溯:通过 Ethernet 接口(100BASE-TX)实时上传数据至 MES 系统,支持历史记录查询。

  • 抗干扰设计:传感器采用压铸铝外壳,配合 EtherCAT 工业总线(选配),抗电磁干扰能力强。

注意事项

  • 瓶身曲面需通过治具校准法线方向,确保传感器光束垂直入射以避免余弦误差。

  • 建议定期清洁传感器镜头,防止玻璃碎屑或污渍影响光强反射率。


光谱共焦传感器在透明玻璃材料中测厚的三大应用-透明瓶测厚,玻璃管测厚,柔性玻璃测厚





三、柔性玻璃单边测厚(如柔性屏玻璃)

应用场景

针对柔性显示屏基板、可折叠玻璃等超薄柔性材料,实现微米级精度的单点厚度测量与稳定性评估。

测试方案

  1. 设备配置

    • 传感器:LTC7000SS 超大光斑版(光斑 Φ400μm,减少柔性材料表面微形变影响)。

    • 控制器:LT-CPF 普通光源控制器(USB 接口实时传输数据,支持长时间连续采集)。

    • 测量模式:折射率模式(默认 K9 参数,需后续通过光谱仪校准真实折射率)。

  2. 操作流程

    • 将柔性玻璃平铺于大理石平台(平整度≤1μm),选取 5 个随机点位(避开应力集中区域)。

    • 传感器以垂直角度距样品表面 70mm,单点连续测量 100 次(间隔 0.1 秒 / 次),记录厚度波动范围。

    • 通过 C++ 开发包编写算法,自动计算 30 次测量的均方根偏差(RMS)作为重复精度指标。

技术指标

  • 光斑匹配:Φ400μm 超大光斑覆盖柔性玻璃表面微观起伏,降低局部形变引入的误差。

  • 重复精度:0.1μm 级(30 次测量 RMS≤0.1μm,优于文档标称值,得益于静态环境下的长期稳定性)。

  • 厚度分辨率:0.1μm(纳米级激光干涉仪标定,满足柔性玻璃亚微米级检测需求)。

应用优势

  • 非接触无损:避免接触式测量对柔性材料的损伤,适合研发阶段样品测试。

  • 低成本方案:无需高端光谱共焦设备,LTC7000 系列搭配通用控制器即可实现高精度测量。

  • 环境鲁棒性:-20°C~70°C 存储温度(可选高温版),适应实验室多温区测试需求。

注意事项

  • 柔性玻璃需在无应力状态下测量,建议使用真空吸附治具固定边缘。

  • 折射率偏差可能导致绝对误差,建议通过已知厚度的标准柔性玻璃样件(如标称值 50μm)进行校准。

总结:光谱共焦传感器核心优势

  1. 单边测量特性:无需双侧对射,适用于不透明或半透明材料(如镀膜玻璃),突破传统激光测厚限制。

  2. 多场景适配:通过更换光斑尺寸(Φ25μm~Φ400μm)和控制器配置,兼容从微米级薄壁到毫米级厚壁玻璃的检测。

  3. 工业级集成:支持 Modbus 协议、EtherCAT 总线及多语言开发包(C++/C#),无缝接入自动化产线与数据管理系统。

光谱共焦传感器在透明玻璃材料中测厚的三大应用-透明瓶测厚,玻璃管测厚,柔性玻璃测厚

如需进一步优化测量方案,可根据玻璃材质特性(如折射率、表面粗糙度)定制传感器型号与算法参数。

 


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