光學全場測量的案例
智能測量技術分享系列講座來啦！喬澤光學測量技術專員為您詳細解讀基于仿真模型的DIC應變測量方案！
創新的立體網格模型DIC全場測量方案在校準及數據分析方面有怎樣的突破？
這些問題敲打著每一個仿真設計人員及光測力學領域研究人員的好奇心呀！
在全球各個行業火熱進行數字化革命的大形勢下，制造業也開始了全系列產品的數字化推進，逐步將產品以數字流的形式進行傳輸，國際簡稱為MBD。MBD概念在本世紀初被提出，隨著軟硬件技術的提升以及以半導體為基礎的工業的進步，MBD的進階即數字孿生的概念得到蓬勃發展。從根本上講，數字孿生是以數字化的形式對某一物理實體過去和目前的行為或流程進行動態呈現，有助于提升企業績效。創建數字孿生，主要關注兩大領域：
領域一
設計數字孿生的流程和產品生命周期的信息要求——從資產的設計到資產在真實世界中的現場使用和維護；
領域二
創建使能技術，整合真實資產及其數字孿生，使測量數據與企業核心系統中的運營和交易信息實現實時流動。
數字孿生成為未來工業發展的標桿，但是測量和仿真之間的精度問題始終制約著其前進的步伐! DIC技術作為該瓶頸的突破口，毋庸置疑地成為數字孿生技術發展的著力點。DIC技術可以進行全場光學測量，在被用于數字孿生技術的測量端時，這一技術特征優勢顯著。尤其是新型的FE-DIC技術的出現，直接基于CAD文檔進行校正和計算，大量減少或是拋棄了傳統DIC測量中校正板的使用，以MESH網格作為校正依據，直接將仿真和實測整合在一起，真正實現了“虛實整合”。
展開 [VirtualLab] 全場光學相干掃描干涉儀
摘要
掃描干涉儀是用于執行表面高度測量的技術。 通過利用白光光源的低相干性，僅當光程長度差在相干長度內時才會出現干涉圖樣。 因此，它可以實現精確的顯微鏡測量。在本案例中，氙氣燈和邁克爾遜干涉儀被構建并用于測量表面平滑變化的樣品。
全場光學相干掃描干涉儀
摘要
掃描干涉儀是用于執行表面高度測量的技術。 通過利用白光光源的低相干性，僅當光程長度差在相干長度內時才會出現干涉圖樣。 因此，它可以實現精確的顯微鏡測量。在本案例中，氙氣燈和邁克爾遜干涉儀被構建并用于測量表面平滑變化的樣品。
建模任務
仿真干涉條紋
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
?設置輸入場
?基本光源模型[教程視頻]
?使用導入的數據自定義表面輪廓
?定義元件的位置和方向
? LPD II：位置和方向[教程視頻]
?正確設置通道以進行非序列追跡
?非序列追跡的通道設置[用例]
?使用參數運行檢查影響/變化
?參數運行文檔的使用[用例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
展開 全場光學相干掃描干涉儀
摘要
掃描干涉儀是用于執行表面高度測量的技術。 通過利用白光光源的低相干性，僅當光程長度差在相干長度內時才會出現干涉圖樣。 因此，它可以實現精確的顯微鏡測量。在本案例中，氙氣燈和邁克爾遜干涉儀被構建并用于測量表面平滑變化的樣品。
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VirtualLab Fusion技術 文件信息 更多閱覽
- Laser-Based Michelson Interferometer and Interference Fringe Exploration
- Mach-Zehnder Interferometer
- Fizeau Interferometer for Optical Testing
展開 
全場光學相干掃描干涉儀
摘要
掃描干涉儀是用于執行表面高度測量的技術。 通過利用白光光源的低相干性，僅當光程長度差在相干長度內時才會出現干涉圖樣。 因此，它可以實現精確的顯微鏡測量。在本案例中，氙氣燈和邁克爾遜干涉儀被構建并用于測量表面平滑變化的樣品。
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- Mach-Zehnder Interferometer
- Fizeau Interferometer for Optical Testing
展開 VirtualLab Fusion：全場光學相干掃描干涉儀
摘要
掃描干涉儀是用于執行表面高度測量的技術。 通過利用白光光源的低相干性，僅當光程長度差在相干長度內時才會出現干涉圖樣。 因此，它可以實現精確的顯微鏡測量。在本案例中，氙氣燈和邁克爾遜干涉儀被構建并用于測量表面平滑變化的樣品。
建模任務
仿真干涉條紋
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?使用導入的數據自定義表面輪廓
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?正確設置通道以進行非序列追跡
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展開 VIC-3D非接觸全場應變測量在復合材料測試應用
VIC-3D非接觸全場應變測量在復合材料測試應用
一、飛機復合材料測試
目的
–測量機翼組件的應變與變形
–將DIC數據與應變片數據相對比
–數據用于驗證有限元仿真
挑戰
–應變片位置選擇
–應變片線纜遮擋表面散斑
–提取的DIC測量數據應盡量靠近應變片所在位置
DIC測量系統優勢
– 全場測量
– 也可測得局部應變與位移
關鍵點
?可識別不同形式的屈曲
?可用應變片數據與DIC數據相對比
?可驗證有限元模型
二、復合材料立體顯微測試
目的
–測量0.7mm x 0.7mm視野范圍內的應變與變形
挑戰
–立體顯微鏡下的圖像具有顯著的扭曲
–傳統的校正技術無法奏效
結果中將會包含嚴重的形貌和應變誤差
–利用現有的分束鏡很難實現圖像的重疊和精確對準
DIC測量系統優勢
–具有專利的畸變校正方法提供精確的測量結果
光學立體顯微鏡
用于2D研究的SEM
?對碳纖維進行加載，對所選區域進行圖像采集。
?變形相對較小的材料，需要用CSI精確的圖像分析方法和完整的扭曲校正來獲取可靠數據
關鍵點
–CSI立體顯微鏡可測量視野范圍：0.7mm-7.0 mm
–具有專利的Vic-3D立體顯微模塊是使用顯微鏡圖像系統的前提
–定制設計的分光鏡使得圖像精確重疊
更多技術詳情敬請咨詢
研索儀器科技(上海)有限公司長沙技術中心
http://www.acqtec.com
0731-8982 5898 潘先生 17373135898
展開 VIC-3D?非接觸全場應變測量系統原理
整個測量過程，只需以一臺(2D)或兩臺(3D)至多臺(陣列)圖像采集器，拍攝變形前后待測對象圖像，經圖像比對運算后3D全場應變數據分布即可一目了然。不像應變片需花費大量時間做表面的磨平及黏貼，同時也只能測量到一個點某個方向的應變數據。也不像條紋干涉法對環境要求嚴格，而且DIC方法獲得的數據為測量范圍內的3D全場數據信息。DIC技術在室內室外的普通環境均可使用，應變測量范圍從0.005%到2000%，配合不同的圖像采集硬件，測量對象尺度可以從納米級到衛星圖像的千米級，理論上只要能夠獲取高質量的圖像，即可進行精確的應變與變形測量。
DIC 系統優勢
? 直接測量全場應變、位移、變形、形貌
? 直接測量全場振幅、ODS等振動信息
? 非接觸測量
? 試驗過程可追溯、可評估
? 相關圖像數據可反復分析處理，以實現不同研究目的，而無須重復試驗，節約經濟和時間成本?????? ??????
展開 把光應用到測量領域 | HBK光學測量解決方案
1.降低總體擁有成本
基于FBG技術的光學傳感器可以通過同一根光纖串聯起來，利用不同波長傳感器的復用能力。此外，如果測量原理相同，還可以連接測量不同參數的傳感器。這樣，一臺光學解調儀就可以同時采集數百個傳感器，從而大大降低了每個測量點的成本。工廠預裝的系列傳感器不僅減少了所需的布線量，還大大減少了安裝時間和現場連接的需要。FBG傳感器可提供長時間的精確和絕對測量。與其他一些傳感器不同的是，它們無需重新校準，隨時間的推移也不會出現零漂移。
2.匹配新材料
新材料越來越強，結構越來越輕。串聯式傳感器連接最大程度地降低了布線的復雜性，從而減輕了重量，簡化了傳感網絡，即使傳感器數量較多也不例外。由于 FBG 傳感器體積小、重量輕，因此可以嵌入創新結構使用的復合材料中。它們可以承受高應變，具有極高的疲勞極限，因此適合用于航空、航天和其他行業的新材料。
3.訪問遠程地點
利用光學傳感器技術，距離和線纜長度不會影響測試結果。即使您的數據采集系統位于距離測量點數公里之外的地方，您仍然可以依靠高質量的測量結果。
4.在危險區域運行
由于該技術完全是被動式的，傳感器無需主動供電，這意味著它們可以在爆炸區域使用，而不會有任何風險。它們還非常適合高壓環境，因為信號不會受到電磁干擾，而且傳感器可以是非導電的。它們的穩健性超出了安全方面的考慮。在近海結構、液壓管線或船體等潮濕、鹽分和高壓交織的惡劣環境中，基于 FBG 的測量仍能保持穩定可靠，是潮濕和海洋應用的理想之選。
展開 PCB平面度&翹曲度測量方式：光學掃描成像測量機
PCB板上遍布銅線，使用常見的塞規、卡尺等接觸式工具進行測量，不僅會刮花、刮損漆面和表面銅線，測量數據也會存在人為誤差。為避免這些情況頻繁發生，影響出廠交付，VX9700光學掃描成像測量機，可以解決這些測量難。
VX9700光學掃描成像測量機以光學成像測量系統為基礎，配合高精度運動機構和花崗巖龍門式底座，實現了測量精度、速度、穩定的結合。其非接觸式傳感器，結合高精度分析算法，可以精準計算測量位的平面度和翹曲度數據，且即使在多塊PCB板同時測量的情況下，也穩定進行。在測量范圍內，自動定位測量對象、進行測量評價、生產數據報表，無論是抽檢或批量檢測均適用，一定程度上滿足了PCB制造企業對于產品測量以及質量提升的要求。兼具非接觸式、高精度、快速、以及操作簡單的特點，人人可操控，次次皆準確，適用于PCB生產過程以及出廠檢驗的管控。
部分參數
名稱：光學掃描成像測量機
型號：VX9700
測量范圍：720*640*15mm
測量精度：±(3.0+L/200) μm
采圖取像系統：高分辨率線掃描相機+高分辨率遠心鏡頭
設備尺寸：1925x1457x1865mm
測量項目：基本幾何量和形位公差測量,如：點、線、圓（圓心坐標、半徑、直徑）、圓弧、中心、交叉點、直線度、平行度、角度、位置度、線距、線寬、孔位、孔徑、孔數、孔到孔的距離、孔到邊的距離、弧線中心到孔的距離、弧線中心到邊的距離、弧線高點到弧線高點的距離、交叉點到交叉點的距離等。
展開 3d光學輪廓儀應用于測量超光滑透明微光學器件
4、三維測量：3d光學輪廓儀能夠實現器件表面的三維測量，即獲取表面的形貌、幾何形狀和曲率等信息。這對于微光學器件的設計和制造具有重要的意義，可以幫助分析器件的性能和效果，為后續加工工藝提供指導。
5、廣泛應用：3d光學輪廓儀在微電子、光學加工、半導體制造等領域有廣泛的應用。它可以用于精確測量光學鏡片、光導纖維端面、光纖激光頭、光學涂層等器件，為質量控制和過程優化提供了重要的工具和手段。
3d光學輪廓儀：超光滑透明微光學器件測量的利器
3d光學輪廓儀用于測量微光學器件應用案例
為獲得更好的光學處理效果，需對玻璃或樹脂等光學材料結構進行微納工藝加工，如時下流行的投影儀中勻光用的激光擴散片，還有各類組成特殊圖案的衍射元件，工業用光柵、特殊目的的光學器件。
展開 
高精度試驗T型槽平臺：三坐標測量與光學檢測專用定點基準臺
在制造檢測領域，三坐標測量與光學檢測是保障產品尺寸精度的核心手段，而高精度試驗T型槽平臺作為專用定點基準臺，其精度穩定性與定點可靠性直接決定檢
威岳機械謝總15350773479
高精度試驗T型槽平臺：三坐標測量與光學檢測專用定點基準臺
在制造檢測領域，三坐標測量與光學檢測是保障產品尺寸精度的核心手段，而高精度試驗T型槽平臺作為專用定點基準臺，其精度穩定性與定點可靠性直接決定檢測數據的度。三坐標測量需依托穩定基準實現微米級定點，光學檢測對基準面平整性與反光干擾控制要求嚴苛。本文結合高精度試驗T型槽平臺、三坐標定點基準臺、光學檢測專用平臺等高頻關鍵詞，針對性解析適配兩大檢測場景的專用方案，為檢測工作提供實操支撐。
一、專用平臺核心性能要求：適配檢測嚴苛場景
三坐標測量與光學檢測對基準臺的核心要求集中在三大維度：一是高精度，需保障基準面的平面度與定點精度，滿足微米級檢測需求；二是高穩定性，長期檢測過程中無變形、無精度衰減；三是低干擾性，避免對光學檢測產生反光或電磁干擾。平臺精度等級優先選用000級（平面度≤0.01mm/m），槽寬公差控制在H6級，為檢測筑牢基準基礎。
二、三坐標測量專用方案：微米級定點的穩定支撐
1.材質與結構優化：選用HT350強度灰鑄鐵或QT600球墨鑄鐵，經高溫時效+振動時效+自然時效三重處理，殘余應力去除率≥99.5%，搭配“箱型封閉框架+十字交叉加密筋板”結構，筋板厚度≥30mm，臺面厚度≥120mm，確保平臺剛性充足，在檢測載荷下臺面撓度≤0.005mm/m。
2.定點與固定設計：采用高精度T型槽（槽寬22-36mm），間距80-120mm，搭配定點夾具與12.9級強度螺栓，定點精度≤±0.005mm，保障被測工件牢固固定且定點；臺面對稱分布標準定點孔，方便快建立檢測坐標系，提升檢測效率。
展開 [NEWSLETTER] 使用干涉儀的光學測量
光學計量學是精確測量的重要技術。例如，它經常被用于表面測試，因此在質量控制中發揮著重要作用。VirtualLab Fusion可以幫助您對各種類型干涉儀進行建模，并將不同的光學表面和系統部件、甚至是傾斜和位移等對準錯誤都包含在模擬中。我們以兩個廣泛使用的干涉儀--Mach-Zehnder型和Fizeau型為例進行演示。
Mach-Zehnder干涉儀
我們在VirtualLab Fusion中建立了一個Mach-Zehnder干涉儀，并演示了元件的傾斜和位移是如何影響干涉條紋的。
用于光學檢測的Fizeau干涉儀
在非序列場追跡技術的幫助下，建立了一個Fizeau干涉儀，并顯示了幾個不同測試面的干涉條紋。
可發送信息了解更多詳情: support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
展開 用于光學測量的菲索干涉儀
斐索干涉儀是工業中常見的光學計量設備，它們通常用于光學表面質量的高精度測試。 借助VirtualLab Fusion中的非順序追跡，我們構建了一個菲索干涉儀，并利用它測試了不同的光學表面，例如圓柱形和球形。 可以看出，產生的干涉條紋對表面輪廓具有敏感性。
摘要
自由曲面光學元件的OAM測量
與其產生相對應的是，OAM的測量，即信息的解碼，同樣重要。遵循M.P.J.Lavery等人的概念，我們演示了如何在VirtualLab Fusion中使用兩個自定義的自由曲面光學元件來測量OAM。
用自由曲面光學元件測量軌道角動量
我們建立了一個由兩個自由曲面光學元件組成的光學裝置，將軌道角動量轉換為線性角動量，已進行測量。
編程一個變形表面
利用VirtualLab Fusion中的可編程界面，對變形表面進行了編程，給出了表面梯度的解析表達式。
For more information send a message to: support@infotek.com.cn / support@infocrops.comInternet: http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
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