泓川科技光譜共焦傳感器在 TPU 灰膜厚度檢測(cè)中的應(yīng)用技術(shù)案例

一、行業(yè)背景與檢測(cè)挑戰(zhàn)

1. 物理?yè)p傷風(fēng)險(xiǎn)：探頭與薄膜表面接觸易產(chǎn)生劃傷，尤其在汽車(chē)隱形車(chē)衣等高精度場(chǎng)景中，細(xì)微劃痕會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品降級(jí)或報(bào)廢；

2. 材質(zhì)適應(yīng)性局限：對(duì)高透光玻璃、高反光金屬等表面的測(cè)量精度不足，信號(hào)干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，無(wú)法滿(mǎn)足微米級(jí)厚度控制需求。

二、泓川科技光譜共焦傳感器解決方案

1. 全場(chǎng)景適應(yīng)性設(shè)計(jì)

• 采用同軸光路與色散物鏡，突破材質(zhì)限制，可穩(wěn)定測(cè)量高透明玻璃（透光率 > 90%）、高反光金屬（反射率 > 85%）、低反射率塑料（反射率 < 10%）及粗糙曲面（Ra≤0.1μm）。

• ±60° 大角度測(cè)量能力覆蓋 TPU 灰膜邊緣弧面（如汽車(chē)隱形車(chē)衣 0.8~1.5mm 半徑 R 角區(qū)），避免傳統(tǒng)傳感器因入射角限制導(dǎo)致的測(cè)量盲區(qū)。

2. 精度與速度

• 重復(fù)精度達(dá) 0.02μm（納米級(jí)），線(xiàn)性精度 ±0.02% F.S.，通過(guò)納米級(jí)激光干涉儀標(biāo)定，全量程（2400μm）內(nèi)線(xiàn)性誤差 <±0.48μm，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)激光三角法傳感器（典型線(xiàn)性精度 0.1% F.S.）。

• 最高 32kHz 測(cè)量速度，可實(shí)時(shí)捕捉高速生產(chǎn)線(xiàn)（如 300m/min 流延機(jī)）中 TPU 灰膜的厚度波動(dòng)，確保每米薄膜檢測(cè)點(diǎn)數(shù)超過(guò) 10 萬(wàn)個(gè)，數(shù)據(jù)覆蓋率提升 3 倍以上。

3. 智能化集成能力

• 支持 485、模擬量、以太網(wǎng)等多元數(shù)據(jù)接口，可無(wú)縫對(duì)接 MES 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)厚度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)追溯與工藝參數(shù)閉環(huán)調(diào)控。例如，在電子元件封裝產(chǎn)線(xiàn)中，傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)直接聯(lián)動(dòng)涂布機(jī)參數(shù)調(diào)整，使厚度均勻性標(biāo)準(zhǔn)差從 ±2.5μm 降至 ±0.8μm。

• 配套 LT-CCS 測(cè)控軟件內(nèi)置曲面擬合算法，自動(dòng)補(bǔ)償大角度入射時(shí)的余弦誤差，測(cè)量結(jié)果可直接生成 ISO25178 標(biāo)準(zhǔn)粗糙度報(bào)告，滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè) IATF16949 認(rèn)證要求。

三、實(shí)施效果與行業(yè)價(jià)值

1. 質(zhì)量管控升級(jí)

• 厚度檢測(cè)不良率從傳統(tǒng)方法的 1.2% 降至 0.3%，汽車(chē)隱形車(chē)衣產(chǎn)品透光率一致性提升至 98.5% 以上，抗沖擊測(cè)試通過(guò)率提高 15%。

• 在光學(xué)屏幕保護(hù)膜產(chǎn)線(xiàn)中，傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍍鋁層厚度，使透光率波動(dòng)控制在 ±1% 以?xún)?nèi)，產(chǎn)品良率提升 18%，年節(jié)約成本超 200 萬(wàn)元。

2. 生產(chǎn)效率優(yōu)化

• 非接觸式測(cè)量無(wú)需停機(jī)清潔探頭，設(shè)備綜合效率（OEE）從 75% 提升至 88%。

• 32kHz 高速采樣配合多傳感器陣列布局（如 16 通道同步測(cè)量），單次全檢時(shí)間≤200ms，滿(mǎn)足 24 小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)需求。

3. 多場(chǎng)景復(fù)用價(jià)值

• 同一傳感器可兼容 TPU 灰膜厚度測(cè)量、表面粗糙度分析（Ra 重復(fù)性 0.005μm）及涂層分層檢測(cè)（如電子元件封裝膠層厚度），設(shè)備投資回報(bào)率提升 40%。

• 高溫版本（200℃）可直接集成于 TPU 熱彎爐出口，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫成型過(guò)程中薄膜厚度變化，溫度漂移≤3μm，較傳統(tǒng)傳感器（漂移≥10μm）顯著降低熱變形導(dǎo)致的批量缺陷。

四、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與行業(yè)影響

• 技術(shù)壁壘突破：打破進(jìn)口品牌（如基恩士、米銥）在傳感器領(lǐng)域的壟斷，核心性能（線(xiàn)性度 ±0.02% F.S.、測(cè)量角度 ±60°）達(dá)到國(guó)際一線(xiàn)水平，成本降低 50%。

• 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：推動(dòng) TPU 薄膜檢測(cè)從 “抽樣檢測(cè)” 向 “全檢追溯” 升級(jí)，助力企業(yè)建立數(shù)字化質(zhì)量管控體系，滿(mǎn)足新能源汽車(chē)、消費(fèi)電子等市場(chǎng)的嚴(yán)苛要求。

五、未來(lái)展望