在高精度测量的世界里,有一种“小而精”的工具被广泛应用于位移、长度、角度、甚至体积的测量——那就是测量光栅。
你可能听过“光栅投影”、“光栅编码器”,但你知道吗?这些光栅技术不仅能精准测量微米级的位移,还在体积测量领域大显身手。今天我们就一起来揭开测量光栅在体积测量中的应用原理,看看它是如何做到高精度“看见”三维世界的!
什么是测量光栅?
简单来说,光栅就是一种带有等间距透明与不透明条纹的“标尺”。当一束光照射到光栅上,就会产生明暗相间的干涉条纹,或者调制信号,通过读取这些条纹的移动情况,就能计算出位移量。
而“测量光栅”通常搭配传感器、光源与读数系统,构成一个高精度的位置测量系统。
测量光栅如何应用于体积测量?
在体积测量中,尤其是工业零件、药品包装、物流箱体等不规则三维物体的测量中,传统的方式往往依赖接触式工具,如卡尺或3D探针,不仅效率低,还可能损伤物体表面。
而测量光栅则通过非接触式的光学测量方法,实现了快速、精准、自动化的体积获取。具体有几种方式:
1. 位移测量转化为体积计算
比如,在检测一个立方体产品的体积时,可以通过三个方向(X、Y、Z)上的光栅位移测量获取长、宽、高数值,然后直接计算体积。
2. 结构光+光栅编码组合
这类系统中,光栅被用作调制投影光的“编码器”。将结构光投射到物体表面后,摄像头捕捉到因物体高低不平而产生的图案变化。通过解码光栅条纹的变形,就能还原出物体的三维形状,从而精确计算体积。
3. 动态扫描测量
在物流行业,体积测量常用于自动分拣系统。测量光栅搭载在高速扫描装置中,配合运动平台或传送带,对物体进行动态连续扫描,实现“秒级获取体积”的自动化测量。
为什么选择测量光栅?
✅ 非接触式:避免物理接触,适合软性或易损物品
✅ 高精度:微米级分辨率,误差极小
✅ 快速响应:实时测量,效率极高
✅ 易集成:可嵌入自动化产线,支持大规模部署
