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该系统由VEW与不来梅应用光学研究所(BIAS)合作开发, 已获保护。
北京德朗检视科技有限公司中国代理
条纹反射测量是一种高灵敏, 非相干的光学全场测量技术。主要用于对任何材质的光洁表面进行高的曲率和三维坐标测量。
该系统结构简单, 它主要由一个TFT显示器和一个高分辨率的CCD照相机组成。系统还配备了两只激光二级管, 以方便用户对被测物进行初始定位。
测量时TFT上显示由计算机生成的条纹模式, CCD照相机获取经被测物体表面反射回的条纹图像。由于物体表面形状的调制作用, CCD上得到的将是一帧变形的条纹图。
采用先进的条纹相移技术, 通过信号解调将直接得到被测物体表面的法线和梯度分布。在此基础上进行进一步的微分和积分操作后, 就可得到物体的曲率和三维坐标分布。
由于物体到TFT的较大距离, 使得表面法线的变化对反射光线的偏移量有显著的放大作用, 以至系统在物体高度方向的坐标分辨率可达纳米量级。
桌面型测量仪
典型配置技术参数 (所有参数根据用户测量要求可专门设计):
尺寸(桌面型): 500x500x790mm
坐标分辨率: 深度方向: 1nm, 横向: 测量范围/1392(1040)CCD像素
曲率分辨率: 0.05D (相应曲率半径20m)
测量时间: 1s...600s (根据用户期望的分辨率可调)
测量范围: 110 x 80mm
该系统的另一个重要应用是对飞机表面面形结构缺陷的测量。右图所示为移动型系统在用于疲劳加载测试的飞机上的测量现场。
利用真空吸附装置, 测量系统可紧密的覆着于飞机表面, 定量的检测铆钉周围材料的形变。通过比较前后不同时间段内材料形变的变化, 从而对飞机结构的安全性进行评估。
普通的非相干光学测量技术, 如条纹投影, 激光三角等, 对于光滑表面无能为力。
条纹反射系统则充分利用了被测物体对光的反射作用, 不仅使光滑表面的测量成为可能, 而且将测量提高到相干光学测量的水平。
同相干测量相比, 该系统得益于VEW公司新开发的照相机和系统校准技术, 可以获得物体的曲率和三维坐标分布, 而且受周围环境的影响很小, 可以实现在线测量。
同其他超高接触式三坐标测量仪相比, 该系统更是具有速度快, 数据量大的优点, 可以在几秒钟内获得上百万个数据点。系统的各系列型号适用于尺寸, 曲率分布, 反光率等各不相同的表面, 甚至液面, 同时可根据用户需求专门设计。
该系统已成功应用于镜片加工设备的质量检测(Satisloh公司),精密加工工件表面形状测量(不来梅大学精密制造实验室LFM), 大型太阳能聚光镜面形测量(Fraunhofer太阳能研究所 ISE )等领域。
其潜在应用还包括镀膜, 喷漆表面(如汽车,飞机外壳)的质量控制, 表面粗糙度分析等。