光譜共焦儀是一種高精度、非接觸式的新型傳感器，精度理論上可達(dá)納米量級(jí)。由于其高精度、高分辨率以及易于實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化成像的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，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)域均得到了廣泛的應(yīng)用。

明治的光譜共焦儀一直以來以高效穩(wěn)定的發(fā)揮受到了廣大用戶的歡迎，也總結(jié)出了一套實(shí)用的使用方法，今天小明就來分享一下光譜共焦儀的選型、安裝及保養(yǎng)。

光譜共焦選型要點(diǎn)

選型步驟/ Arrangement

1、確定測(cè)頭工作量程

2、確定樣品到測(cè)頭前端的工作距離

3、考慮合適的光斑大小和最大傾角

4、控制器選型時(shí)首先看工作頻率

5、考慮是否需要編碼器觸發(fā)

6、考慮是否需要多通道

選型技巧/ Arrangement

1、曲度較大的鏡面（優(yōu)先考慮大角度鏡頭）

2、粗糙表面（優(yōu)先選擇角度大、光斑小的鏡頭）

3、分辨率求較高:如測(cè)量微小縫隙溝槽、尋邊、測(cè)量弧高時(shí)，優(yōu)先選擇角度大，光斑小的測(cè)頭;

4、材料測(cè)厚:不透明材料或精度要求較高的透明材料，建議使用雙測(cè)頭對(duì)射測(cè)量，平整度及透明度高且精度

要求相對(duì)不高的透明材料可以使用單測(cè)頭測(cè)厚;

5、有較大段差表面:優(yōu)先選擇大量程測(cè)頭;

6、透明膜厚測(cè)量:最小膜厚需大于測(cè)頭量程的1/20;

7、多通道并列測(cè)量:優(yōu)先選擇小直徑測(cè)頭;

8、輪廓度測(cè)量:優(yōu)先選擇帶編碼器的控制器;

9、多點(diǎn)測(cè)量:速度要求不高時(shí)，可考慮一拖多控制器提升經(jīng)濟(jì)性;

10、實(shí)時(shí)性輸出要求較高:可考慮帶模擬量輸出控制器。

光譜共焦的安裝

控制器安裝:

安裝空間保持后方30mm以上，前部100mm以上，其它方向10mm以上；

如使用控制器背面卡扣掛至DIN導(dǎo)軌時(shí)，請(qǐng)務(wù)必確認(rèn)控制器已切實(shí)固定;

如借用底部腳墊孔位進(jìn)行安裝時(shí)，請(qǐng)將腳墊至于控制器與固定板中間，選用螺絲不宜過長(zhǎng)，以免頂?shù)絻?nèi)部電路板造成電路板損壞;

請(qǐng)勿安裝在會(huì)產(chǎn)生干擾的設(shè)備附近。如果不得不安裝在干擾較多的環(huán)境下，請(qǐng)務(wù)必采取屏蔽措施。

最好使用設(shè)備配套DC電源適配器，如自行配置電源時(shí)請(qǐng)勿使用超過額定電壓(DC24V±10%)的電壓或交流電源;

連接IO、模擬量及編碼器端子時(shí)，務(wù)必做好漏電保護(hù)，以免端子短路造成電路損壞。

測(cè)頭的裝夾:

如圖1示，使用夾具夾持測(cè)頭可裝夾部位，建議使用環(huán)形夾具，以使產(chǎn)品夾持部位受力均勻，測(cè)量時(shí)測(cè)頭不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)；夾具設(shè)計(jì)可參考下2圖所示；對(duì)射測(cè)量時(shí)夾具設(shè)計(jì)可參考下3圖所示

光纖跳線的安裝：

1、將光纖跳線無標(biāo)簽端連接測(cè)頭，有標(biāo)簽端連接控

制器，外鎧裝線看激光打標(biāo)標(biāo)識(shí);

2、光纖跳線連接時(shí)須將光纖接頭凸起處對(duì)準(zhǔn)測(cè)頭或

控制器光纖適配器值卡槽，對(duì)準(zhǔn)后先推入再旋緊外部螺絲扣(最好雙手操作以避免鎖緊時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn))，注意旋緊力度不可過大;

3、測(cè)頭端光纖適配器接口設(shè)計(jì)有傾斜角度，此為特殊設(shè)計(jì);

4、光纖跳線可以走設(shè)備拖鏈，但需注意折彎半徑不

低于30mm，光纖接頭處最好預(yù)留90mm以上空間;

5、安裝時(shí)不得在光纖根部施加彎曲應(yīng)力，不得強(qiáng)行

拖拽光纖，不得施加扭曲力，不得踩踏光纖，不得在光纖上放置重物;

6、 拆下光纖跳線時(shí)，請(qǐng)務(wù)必將附帶的保護(hù)蓋安裝至

光纖跳線的連接器。如在拆下保護(hù)蓋的狀態(tài)下放置，則可能會(huì)因附著異物而導(dǎo)致錯(cuò)誤測(cè)量。

請(qǐng)勿安裝在以下場(chǎng)所

環(huán)境溫度超過額定范圍(5℃~40℃)的場(chǎng)所;溫度變化劇烈的場(chǎng)所(結(jié)露的場(chǎng)所);

相對(duì)濕度超過35~85%RH的范圍的場(chǎng)所;有腐蝕性氣體、可燃性氣體的場(chǎng)所;有塵埃、鹽分、鐵屑的場(chǎng)所;直接施加振動(dòng)、沖擊的場(chǎng)所;

有強(qiáng)外部干擾光(激光、弧焊光、紫外光等)照射的場(chǎng)所;日光直射的場(chǎng)所或制熱器具的近旁;

有水、油、化學(xué)品的飛沫或油霧的場(chǎng)所;有強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)所

光量校正方法

通過在無入射光狀態(tài)下獲取背景光數(shù)據(jù)進(jìn)行光量量校正。光量校正一般在如下情況下進(jìn)行:

a. 在傳感器控制器上拔插光纖跳線時(shí)(含初次連接時(shí)); b. 通過光纖適配器進(jìn)行光纖延長(zhǎng)時(shí);

c. 設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，如不在量程范圍內(nèi)出現(xiàn)測(cè)量值時(shí)。

校正數(shù)據(jù)自動(dòng)保存于控制器內(nèi)部，因此在校正后只要光纖連接狀態(tài)不變，無需每次開機(jī)均進(jìn)行該操作。通過不透明物體對(duì)測(cè)頭前端進(jìn)行遮光或使工件充分遠(yuǎn)離測(cè)量范圍的狀態(tài)下，校正傳感器;光量校正建議在開機(jī)30分鐘以后再進(jìn)行。

測(cè)量干擾因素

外界環(huán)境溫度:

環(huán)境溫度變化會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差的產(chǎn)生。請(qǐng)確保環(huán)境溫度恒定。環(huán)境溫度每變化10℃，

本機(jī)內(nèi)部溫度相應(yīng)調(diào)整大約需要60 分鐘。因此請(qǐng)于接通電源后，放置約30 分鐘再使用。電源接通瞬間電路尚未穩(wěn)定，測(cè)量值可能會(huì)逐漸漂移。

異物、塵埃:

異物、塵埃、水或油分均可能造成測(cè)量誤差。如有附著于共焦測(cè)頭前方玻璃:前方玻璃部分的臟污，請(qǐng)以干凈空氣吹除。如果臟污嚴(yán)重，請(qǐng)用軟布濕酒精(乙醇、異丙醇等)后拭去；

附著于測(cè)量對(duì)象表面:請(qǐng)使用干凈空氣吹除，或?qū)⑽畚锊潦们宄?浮游物或飛沫侵入光軸區(qū)域:請(qǐng)采取加裝保護(hù)蓋或氣簾隔離等對(duì)策。

震動(dòng):

測(cè)量產(chǎn)品如果震動(dòng)，測(cè)量值有時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏差。此時(shí)，可通過調(diào)整夾具或?yàn)樵O(shè)備加裝防震元器件來減小震動(dòng)影響，或者通過提高測(cè)量值平均次數(shù)，來提高測(cè)量重復(fù)精度。

空氣流動(dòng):

緩慢流動(dòng)的空氣會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值誤差。此時(shí)，可采取措施 將測(cè)量部位遮擋起來，或者通過風(fēng)扇或其它手段改變空氣流向減小其影響。

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光譜共焦的清潔和保養(yǎng)

要清潔傳感器測(cè)頭、光纖跳線或傳感器控制器時(shí)，請(qǐng)勿使用稀釋劑、汽油、丙酮、柴油等。

測(cè)頭、傳感器控制器的投受光部大面積附著異物或灰塵時(shí)，請(qǐng)使用吹刷(攝像鏡頭用)進(jìn)行吹掃。請(qǐng)勿以吹氣的方式吹掃。

小面積異物、灰塵或油脂造成的臟污則請(qǐng)使用無塵布或拭鏡布仔細(xì)擦拭。請(qǐng)避免用力擦拭。投受光部如有損傷，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。

請(qǐng)勿接觸光纖跳線接頭的陶瓷端面。否則會(huì)導(dǎo)致性能老化。接觸或弄臟時(shí)，請(qǐng)使用專用光纖清潔劑或無塵布擦除污垢。此外，請(qǐng)勿使用蘸有酒精的布匹，否則可能再次附著污垢。

控制器排氣孔請(qǐng)定期(清掃周期視傳感器安裝環(huán)境定)清掃，以免有塵?；蚍蹓m堵塞。否則會(huì)引起內(nèi)部蓄熱，從而導(dǎo)致故障。

部分測(cè)頭鏡頭前端面貼有專用貼膜，用于提高鏡頭分辨性能，請(qǐng)勿自行隨意清除。