應用案例｜點光譜共焦位移傳感器用于金屬散熱片的高精度測厚

▎世界杯賽場上，運動員們揮汗如雨，散發(fā)無窮的熱量；無法親臨的我們，通過在線觀看的形式宣泄心中的熱情；而作為網(wǎng)絡媒體傳播的載體工具，也就是各種電器設備，它們也有散發(fā)“熱度”的利器——散熱片。

早之前“挖礦”盛行，就有無數(shù)電腦因高溫而被燒毀，同時也造成CPU、顯卡和存儲的市場價格暴漲。

一般電氣設備都需要散熱，因為機器運轉過程中，相當一部分電能會轉化為熱量，而且功率越大，機器越容易發(fā)燙。散熱片是散熱器的關鍵組成部分，其材質多為鋁合金，黃銅或青銅，因其具備優(yōu)異的散熱性能，通常被用于對易發(fā)熱電子元件的散熱保護。

為了達到理想的散熱效果，在設計一些功率電路時往往需要考慮散熱片的尺寸大小，靠“經(jīng)驗”判斷無法保證準確度，太大增加成本，過小了改版麻煩， 同時還要考慮到裝配位置的問題，因此有必要對散熱片做各種檢測。

圖片來源于網(wǎng)絡

散熱片外觀檢測傳統(tǒng)方式是采用人工目檢并借助游標卡尺或其他產(chǎn)線量測治具來完成，效率低且難以保持一致性，尤其當下人工成本攀升，機器視覺由于具有檢測速度快、精度高、穩(wěn)定性好和安全可靠等優(yōu)勢，成為企業(yè)產(chǎn)線升級實現(xiàn)降本增效的不二之選。

◆ 下面我們來賞析一份采用點光譜共焦位移傳感器對散熱片進行雙頭測厚的應用案例。

1. 項目需求

測量散熱片厚度

2. 檢測方案

● 由于銀、鋁、銅等材質光的反射率非常高，可采用光譜共焦色散法檢測樣品；可以通過測量兩面的標記點獲取厚度值。

● 在樣品表面選取邊緣18 個采樣點，利用特殊支架以雙頭測厚方式同時掃描兩面的標記點位置，通過標定算法計算差值獲取樣品厚度值，并通過多次數(shù)據(jù)采集驗證數(shù)據(jù)的重復性，示意圖如下：

● 選型傳感頭HPS-CFL030 + 控制器HPS-CF2000 組合

3. 測試部署

i.在室內進行測試，確保室溫正常；

ii搭建好測試平臺，保證測試設備的正常運行；

iii. 調節(jié)傳感頭與被測物體之間的大概距離，利用客戶端雙頭測厚校正的步驟，使兩個光軸同軸；

iv. 對系統(tǒng)參數(shù)進行設置，自動調光，預設積分時間：400us，中值濾波和滑動平均濾波都是：128，觸發(fā)模式：Timing trigger。

v.移動到樣品上有標記的 18 個點位進行雙頭測厚，記錄其厚度數(shù)據(jù)，重復測量 10次；

vi. 整理每個點的數(shù)據(jù)，匯總分析。

4. 測量現(xiàn)場

5. 檢測數(shù)據(jù)

6. 結論

由所有測量數(shù)據(jù)分析可知，海伯森點光譜共焦位移傳感器測量金屬散熱片所有 18 個點位的數(shù)據(jù)的重復精度能夠達到 0.7um 以下。

不同點位的數(shù)據(jù)差異的原因是標記點位上有水筆的油墨，會造成一定的測量誤差，但是配合機臺的誤差在內，重復精度還是比較好的，具體效果可能還是要看實際的測量環(huán)境。

隨著信息技術的不斷升級，工業(yè)數(shù)字化轉型的浪潮推動了智能制造的發(fā)展，機器視覺產(chǎn)品被越來越多的應用在工業(yè)、消費、軍工、航天等各大領域。

機器視覺檢測技術的產(chǎn)品多樣，而光譜共焦傳感器作為“新技術產(chǎn)品”具備獨特的優(yōu)勢，檢測不受限于材質種類，精度高、穩(wěn)定性強且檢測頻率快，非常適合于各類高反光、強吸光及透明物體的檢測，未來市場前景廣闊。

作為國產(chǎn)一線高端智能傳感器制造企業(yè)，海伯森深耕技術研發(fā)與創(chuàng)新，在光譜共焦領域已掌握多項自主核心技術，并先后推出多款先端2D/3D檢測傳感器，填補國產(chǎn)技術市場空白，為工業(yè)智造賦能！