泓川科技光谱共焦传感器在透明玻璃材料测量中的三大应用（玻璃管壁厚测量，透明瓶厚度测量，柔性屏玻璃厚度测量）

一、玻璃管管壁单边测厚

应用场景

适用于透明玻璃管（如医用输液管、实验室玻璃器皿）的管壁厚度快速检测，尤其适合小管径、薄壁结构的单边非接触式测量。

测试方案

1. 设备配置

• 传感器

  ：LTC7000S 激光位移传感器（聚焦光斑 Φ25μm，适合微小尺寸测量）。

• 控制器

  ：LT-CPF 系列控制器（单通道模式，采样频率≥1Hz，满足每秒 1 次数据采集需求）。

• 测量模式

  ：折射率模式（默认 K9 光学玻璃折射率，n=1.5168）

2. 操作流程

• 将玻璃管固定于大理石平台，选取管壁轴向均匀分布的 3 个点位（如距管口 10mm、30mm、50mm 处）。

• 传感器垂直对准玻璃管外壁，以中心距离 70mm 为基准，静态打点测量。

• 每点位连续采集 30 次数据（间隔 1 秒 / 次），记录厚度值并计算重复精度。

技术指标

• 量程

  ：7000μm（检测范围 ±3500μm，覆盖常规玻璃管壁厚范围）。

• 重复精度

  ：实测值 4-5μm（受折射率偏差影响，真值可能存在差异）。

• 线性误差

  ：<±1.4μm（纳米级激光干涉仪标定，保证测量基准精度）。

应用优势

• 操作便捷

  ：无需破坏玻璃管结构，光纤连接传感器与控制器，即插即用。

• 快速响应

  ：单次测量时间 < 1 秒，30 次采集仅需 30 秒，适合批量抽检。

• 环境适应性

  ：IP40 防护等级，可在 0°C~50°C 常温环境稳定工作（避免结露）。

注意事项

• 若玻璃管实际折射率与 K9 差异较大（如高硼硅玻璃），需通过标准样件校准折射率以降低误差。

• 建议使用 LTC7000S 的 Φ25μm 聚焦光斑，确保对薄壁边缘的精准定位。

二、玻璃瓶上中下三位置厚度检测

应用场景

针对啤酒瓶、化妆品瓶等圆柱形玻璃瓶，检测瓶身顶部（瓶颈）、中部（瓶身）、底部的厚度均匀性，满足全检或过程质控需求。

测试方案

1. 设备配置

• 传感器

  ：3 通道 LTC7000S 系列传感器（搭配 LT-CPF 控制器，支持四通道同步采集）。

• 控制器

  ：LT-CPF-L 高亮光源版控制器（单通道采样频率 32kHz，三通道模式下降为≈10kHz，满足 300Hz 工作频率需求）。

• 测量模式

  ：折射率模式（默认 K9 玻璃参数，支持多通道独立配置）。

2. 操作流程

• 将瓶子垂直固定于旋转治具，传感器分别对准瓶身顶部、中部、底部（间距≥50mm）。

• 启用控制器三通道同步采集功能，每个位置连续采集 30 次数据（间隔 1 秒 / 次），记录各点位厚度值。

• 通过上位机软件实时显示厚度曲线，计算各点位重复精度。

技术指标

• 多通道效率

  ：3 个位置同步测量，单次采集时间 < 0.05 秒，全检效率提升 3 倍。

• 重复精度

  ：最高 ±0.268μm（优于文档标称静态精度 0.2μm，得益于高亮光源版传感器的光强稳定性）。

• 光强适应性

  ：LT-CPF-L 光源强度提升，可稳定检测深色、磨砂或镀膜玻璃瓶。

应用优势

• 高速全检

  ：300~1000Hz 工作频率，单瓶检测时间 < 0.15 秒，适配生产线在线检测。

• 数据追溯

  ：通过 Ethernet 接口（100BASE-TX）实时上传数据至 MES 系统，支持历史记录查询。

• 抗干扰设计

  ：传感器采用压铸铝外壳，配合 EtherCAT 工业总线（选配），抗电磁干扰能力强。

注意事项

• 瓶身曲面需通过治具校准法线方向，确保传感器光束垂直入射以避免余弦误差。

• 建议定期清洁传感器镜头，防止玻璃碎屑或污渍影响光强反射率。

三、柔性玻璃单边测厚（如柔性屏玻璃）

应用场景

针对柔性显示屏基板、可折叠玻璃等超薄柔性材料，实现微米级精度的单点厚度测量与稳定性评估。

测试方案

1. 设备配置

• 传感器

  ：LTC7000SS 超大光斑版（光斑 Φ400μm，减少柔性材料表面微形变影响）。

• 控制器

  ：LT-CPF 普通光源控制器（USB 接口实时传输数据，支持长时间连续采集）。

• 测量模式

  ：折射率模式（默认 K9 参数，需后续通过光谱仪校准真实折射率）。

2. 操作流程

• 将柔性玻璃平铺于大理石平台（平整度≤1μm），选取 5 个随机点位（避开应力集中区域）。

• 传感器以垂直角度距样品表面 70mm，单点连续测量 100 次（间隔 0.1 秒 / 次），记录厚度波动范围。

• 通过 C++ 开发包编写算法，自动计算 30 次测量的均方根偏差（RMS）作为重复精度指标。

技术指标

• 光斑匹配

  ：Φ400μm 超大光斑覆盖柔性玻璃表面微观起伏，降低局部形变引入的误差。

• 重复精度

  ：0.1μm 级（30 次测量 RMS≤0.1μm，优于文档标称值，得益于静态环境下的长期稳定性）。

• 厚度分辨率

  ：0.1μm（纳米级激光干涉仪标定，满足柔性玻璃亚微米级检测需求）。

应用优势

• 非接触无损

  ：避免接触式测量对柔性材料的损伤，适合研发阶段样品测试。

• 低成本方案

  ：无需高端光谱共焦设备，LTC7000 系列搭配通用控制器即可实现高精度测量。

• 环境鲁棒性

  ：-20°C~70°C 存储温度（可选高温版），适应实验室多温区测试需求。

注意事项

• 柔性玻璃需在无应力状态下测量，建议使用真空吸附治具固定边缘。

• 折射率偏差可能导致绝对误差，建议通过已知厚度的标准柔性玻璃样件（如标称值 50μm）进行校准。

总结：光谱共焦传感器核心优势

1. 单边测量特性

   ：无需双侧对射，适用于不透明或半透明材料（如镀膜玻璃），突破传统激光测厚限制。

2. 多场景适配

   ：通过更换光斑尺寸（Φ25μm~Φ400μm）和控制器配置，兼容从微米级薄壁到毫米级厚壁玻璃的检测。

3. 工业级集成

   ：支持 Modbus 协议、EtherCAT 总线及多语言开发包（C++/C#），无缝接入自动化产线与数据管理系统。

如需进一步优化测量方案，可根据玻璃材质特性（如折射率、表面粗糙度）定制传感器型号与算法参数。