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基本信息
- 項目名稱：
- 光電傳感涂層均勻度測量儀
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 光電傳感涂層均勻度測量儀利用光電傳感技術(shù)對物體外表面的平整度進行近距離非接觸檢測。借助于軟件平臺，還可以對所采集的數(shù)據(jù)進行分析、統(tǒng)計、打印并可生成二維曲線及三維仿真。
- 詳細介紹：
- 光電傳感涂層均勻度測試儀是一種高精度表面涂層質(zhì)量測量設(shè)備，它是利用激光對被測物體表面實現(xiàn)非接觸測量，能對采集的物體表面形貌數(shù)據(jù)串行傳送到計算機進行處理、Excel數(shù)據(jù)表格保存、數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計、曲線顯示和打印、Matlab三維圖形，能夠具體直觀的反應(yīng)出涂層表面的平整度和均勻度。 其具有操作方便、在線檢測、應(yīng)用范圍廣、測試速度快、測量精度高、對物體外表面無任何損傷等特點，該項目很好的解決了傳統(tǒng)觸針式測試對物體表面的損傷以及測試精度低等技術(shù)問題。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計、發(fā)明的目的:現(xiàn)代工業(yè)中對涂層表面的均勻度要求很高，例如制作集成電路的元晶片表面平整度，液晶表面的均勻度。因此，一臺適合現(xiàn)代工業(yè)需求的均勻度測量儀器就顯得非常必要。此外，本項目還可以用做顏色和厚度檢測。 基本思路：根據(jù)光的反射原理，當(dāng)光電傳感器貼近物體表面時，由發(fā)射光源發(fā)出的光將反射回光接收系統(tǒng)，不均勻物體表面對光的反射情況有差異，我們可以對反射光的強度和光譜分布進行分析，建立后向散射光譜分布模型，通過后臺信號處理和分析，從而獲取物體表面的均勻度和平整度。 創(chuàng)新點：采用光電傳感非接觸式測量，速度快，精度高，操作方便，對物體表面無任何損傷。能對采集的物體表面形貌數(shù)據(jù)串行傳送到計算機進行處理、Excel數(shù)據(jù)表格保存、數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計、曲線顯示和打印、Matlab三維圖形。 技術(shù)關(guān)鍵：該系統(tǒng)是以MSP430單片機為核心，通過控制步進電機實現(xiàn)對特定區(qū)域掃描，同時激光傳感器將掃描過的區(qū)域的高度變化用模擬電壓量的形式傳給單片機，對模擬電壓進行數(shù)字化，然后將量化后的數(shù)字信號通過串口傳給電腦進行分析處理。 技術(shù)指標(biāo)：檢測距離45～85mm 線性度<1％ 測試精度優(yōu)于5微米 掃描范圍100X100mm 工作溫度0～＋45°C 電源AC220V，50Hz
科學(xué)性、先進性
- 激光測量技術(shù)因其精度高，速度快，高靈敏度的顯著特點在現(xiàn)代工業(yè)為人們所推崇，本項目中正是使用光電傳感技術(shù)實現(xiàn)對涂層表面形貌數(shù)據(jù)的采集，其精度高，速度快，靈敏度高，可實現(xiàn)對微小物體表面微小變化的檢測，很好的解決了傳統(tǒng)觸針式測試對物體表面的損傷以及測試精度低等技術(shù)問題。 其對采集的物體表面形貌數(shù)據(jù)串行傳送到計算機進行分析處理、分類統(tǒng)計，進行更好的優(yōu)化，并可以得出曲線和Matlab三維圖形的顯示，可以形象直觀的反應(yīng)出涂層表面的平整度和均勻度。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品還在完善階段，目前還沒通過專家的評審。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)成果一次轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物，現(xiàn)場演示，圖片。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 具有操作方便、在線檢測、應(yīng)用范圍廣、測試速度快、測量精度高、對物體外表面無任何損傷等特點。 其可用于表面涂層均勻度測試、板材和薄膜厚度測量、液體液面高度測量、物體顏色識別。具體工程運用有激光傳感木板形變檢測、木板厚度測量、圓晶片檢測、電路板標(biāo)記檢測、液晶顯示屏檢測、瓶蓋檢測等。 產(chǎn)品具有較明顯的技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)用范圍廣，推向市場后，將會產(chǎn)生較高的經(jīng)濟價值。
同類課題研究水平概述
- 傳統(tǒng)檢測技術(shù)（電感觸針）存在不足，它是利用金屬觸針直接與被測物體表面接觸進行測試，這樣對物體表面有損傷，影響測量精度。采用光電傳感技術(shù)可實現(xiàn)表面涂層的非接觸測量，可提高測量的精度和速度，光電傳感器能更靈活方便對物體的內(nèi)外表面進行近距離的非接觸檢測，具有測試速度快，在不損傷物體表面的情況下，可完成微小面積的檢測，測量精度更高。 根據(jù)光的反射原理，當(dāng)光電傳感器貼近物體表面時，由發(fā)射光源發(fā)出的光將反射回光接收系統(tǒng)，不均勻物體表面涂層對光的反射情況有差異，通過對被測物體的光掃描，得到不均勻物體表面不同位置的后向散射光，我們可以對散射光的強度和光譜分布進行分析，通過計算機對采集數(shù)值的計算和仿真，建立后向散射光譜分布模型，從而確定物體表面涂層均勻度的分布質(zhì)量。建立一套實時測試系統(tǒng)，對表面涂層信息實現(xiàn)圖形、數(shù)據(jù)的監(jiān)測和統(tǒng)計。 針對表面檢測中存在問題，找出影響測試誤差的因素，采用后向散射光譜分析方法，構(gòu)建不同材料表面的光譜分布圖，通過實驗仿真建模，在前期研究基礎(chǔ)上，實現(xiàn)利用光電傳感器對物體表面涂層均勻度的檢測。
