[发明专利]一种透光材料双面测厚装置

说明书

本发明公开一种透光材料双面测厚装置，包括第一光学位移测量头、第二光学位移测量头以及分别与所述第一光学位移测量头以及第二光学位移测量头连接的触发部，所述触发部按照指定的时序发送电脉冲给第一光学位移测量头以及第二光学位移测量头，使两个测量头同时或采样时间有重叠地射出光线。本发明采样曝光时间提高两倍以上，可以使得在相同的光能采集情况下采样帧率提高两倍以上，或者在采样帧率相同的情况下采集更多光能，从而大幅度提高信噪比。

技术领域

本发明涉及光学测量领域，尤其涉及一种透光材料双面测厚装置。

背景技术

目前测量透光材料的厚度有两种常用的方式。第一种方式为采用单个光学位移传感器测量，采用这种方式如果材料表面不平，或材料中间有光散射剂，或者是半透明的材质，测量效果不好。另外，单个光学位移传感器测量厚度时和材料的折射率有关系，由于材料有不均匀性，材料不同的部位通常有不同的折射率，而且批次不同的材料成分配比发生变化的话，折射率也会发生变化，因而造成测量结果不确定。

第二种方式是在被测物体上下各设一个光学位移传感器，直接两边对射测量，透光材料会产生两边光线相互干扰的问题，其中一个传感器的光线会照射入另一个传感器，特别是高透明度物体，反射光本来就很弱，有可能干扰光比反射光还强很多倍，使得采样不准确或无法测量。

使用两个传感器时序错开的方法，由于采样曝光的时间减少至少一半，在同等光强照射下采样帧率会下降，特别是光谱共焦位移传感器由于通光孔径小，曝光时间损失一半以上会严重降低采样帧率或信噪比。另外，如果用在生产线或设备上测量薄膜，薄膜通常都在滚筒之间高速运动和振动，设备本身也会由于有很多机械装置运动产生强烈的振动，由于两个采样时间不同，上下传感器所采集到的测量值包含了振动，从而失去准确性。如图1所示，矩形波100的波峰部分表示采样曝光窗口，上下两矩形波分别对应上下两光学位移传感器，由于两波峰部分不能重叠，曝光时间明显减少一半以上，而且在上下传感器200采样时，可能发生振动，从而严重影响测试结果的准确性。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种透光材料双面测厚装置，提高采样帧率以及信噪比。

本发明的技术方案如下：提供一种透光材料双面测厚装置，包括第一光学位移测量头以及第二光学位移测量头，所述第一光学位移测量头以及第二光学位移测量头同时或采样时间有重叠地射出光线。

进一步地，所述第一光学位移测量头包括：第一光照射部、第一光接收部以及第一光发射部，所述第一光接收部与第一光照射部连接，所述第一光发射部分别与第一光照射部以及第一光接收部连接，所述第二光学位移测量头包括：第二光照射部、第二光接收部以及第二光发射部，所述第二光接收部与第二光照射部连接，所述第二光发射部分别与第二光照射部以及第二光接收部连接，第一光照射部与第二光照射部相对设置在被测物两侧，所述第一光照射部与第二光照射部同轴设置，所述第一光照射部以及第二光照射部给被测物提供光源，所述第一光接收部接收到的光线与所述第二接收部接收到的光线的光谱主波段相互错开或偏振角度相互错开。

进一步地，所述第一光学位移测量头与第二光学位移测量头射出的光线的主波段波峰至少一个位于下列范围之一：430～480nm、500～530nm、535～570nm。

进一步地，所述第一光学位移测量头与第二光学位移测量头均采用LED光源。

进一步地，所述第一光接收部接收到的光谱主波段与所述第二接收部接收到的光谱主波段相互错开时，所述第一光照射部内设有第一色散镜片组以及设于所述第一色散镜片组下方的第一滤光片，所述第二光照射部内设有第二色散镜片组以及设于所述第二色散镜片组下方的第二滤光片，所述第一滤光片的通带与第二滤光片的通带相互错开。