如何在高速生产线上，对复杂金属工件实现1微米级非接触测量与质量控制？【精密加工，工业检测】

1. 基于金属工件的基本结构与技术要求

在高精度金属加工领域，对金属工件进行非接触式距离测量，其核心目标是在不损伤工件表面的前提下，获取微米级的精准尺寸和位置信息。金属工件的特性给测量带来了独特的挑战，也对测量技术提出了严格的要求。

首先，金属表面的多样性是我们需要面对的一大特点。想象一下，一个金属零件可能经过抛光处理，表面光亮如镜；也可能经过铣削、磨削，留下明显的纹理；甚至可能表面是铸造或锻造后的粗糙状态，或者涂覆了各种涂层。这些不同的表面特性，如反射率、粗糙度、颜色，都会对基于光学的测量方法产生显著影响。一个像镜子一样光滑的表面，可能会将激光束反射到传感器接收区域之外，导致信号缺失；而过于粗糙的表面则可能使光线散射严重，降低有效信号强度。

其次，高精度加工的严苛需求。我们所说的“微米级精度”，意味着测量结果的误差不能超过千分之一毫米，甚至更小。这不仅仅是最终产品的尺寸要精确，在加工过程中，刀具与工件的距离、工件的变形量、加工余量等都需要实时监控，任何微小的偏差都可能导致废品或返工。这就要求传感器不仅要准，还要能快速响应，跟上生产节拍。

再者，表面损伤的零容忍。金属加工中的许多工件，特别是精密零部件，其表面质量直接关系到最终性能和寿命。传统的接触式测量方法，如千分尺、卡尺，虽然精度高，但在对软金属、镀层表面或高要求光洁度表面进行测量时，极易留下划痕或压痕，造成不可逆的损伤。因此，非接触式测量成为必然选择。

最后，恶劣的工业环境也是一个不容忽视的因素。加工现场可能存在切削液飞溅、金属粉尘弥漫、油污、高温、振动等情况。这些环境因素都可能干扰传感器的正常工作，影响测量稳定性和可靠性。因此，传感器需要具备良好的防护等级和环境适应性。

2. 针对金属工件的相关技术标准简介

为了确保金属工件的质量和互换性，行业内建立了多种技术标准来定义和评价其关键参数。在非接触式距离测量中，我们通常关注以下几个与距离、形状、位置紧密相关的参数：

• 尺寸偏差 (Dimensional Deviation)： 指工件实际测量得到的尺寸与其设计图纸上给定的名义尺寸之间的差异。在精密加工中，这个偏差通常被严格控制在微米甚至更小的范围内。比如，一个设计为100.000毫米的轴，实际测量可能是100.002毫米，那么它的尺寸偏差就是+0.002毫米。

• 形位公差 (Geometric Tolerances)： 这比单一的尺寸偏差更复杂，它关注的是工件的形状、方向、位置和跳动等综合几何特征的准确性。

  • 形状公差： 例如圆度、平面度、直线度等，用于限制工件表面或轮廓的实际形状与其理想几何形状的偏离程度。想象一下一个完美的圆柱体，它的任意横截面都应该是一个完美的圆。圆度公差就是限制这个“圆”偏离完美圆的程度。

  • 方向公差： 例如平行度、垂直度、倾斜度等，用于限制工件上一个要素相对于另一个要素的方向偏差。比如，两块板子需要严格平行，平行度公差就限定了它们之间允许的最大角度偏差。

  • 位置公差： 例如同轴度、对称度、定位度等，用于限制工件上一个要素相对于另一个要素的精确位置。就像发动机的活塞和气缸，它们必须严格同轴，才能平稳运行，同轴度公差就是用来保证这一点的。

  • 跳动公差： 例如径向跳动、端面跳动等，常用于旋转体工件。它描述了工件在旋转过程中，其表面点相对于理想旋转轨迹的最大变动量。一个高速旋转的轴，如果跳动太大，就会产生振动，影响设备性能。

• 表面粗糙度 (Surface Roughness)： 描述的是金属表面微观不平整的程度。虽然它不是直接的距离测量，但表面的“平滑”或“粗糙”程度会直接影响产品的功能性（如摩擦、磨损、密封性）以及光学传感器的测量效果。通常用Ra (算术平均偏差) 或Rz (最大轮廓高度) 等参数来评价。

• 壁厚/层厚 (Wall/Layer Thickness)： 在管材、板材或涂层工件中，精确测量其厚度至关重要。这通常通过测量两个相对表面的距离差来获得。例如，测量一张金属箔片的厚度，需要同时测量其上下表面到传感器的距离，然后通过计算得到其厚度。

3. 实时监测/检测技术方法

在高精度金属加工中，实现非接触式距离测量，市面上有多种成熟的技术方案可供选择，每种方案都有其独特的工作原理、性能特点和适用场景。

(1) 市面上各种相关技术方案

激光三角测量法

这种方法是工业界应用非常广泛的一种非接触式测量技术，尤其适合中短距离的高精度测量。

• 工作原理和物理基础： 想象一下，你站在一个地方，用手电筒（激光发射器）对着墙壁（目标金属物体）射出一束光，墙上出现一个光点。你再从一个稍微偏离手电筒位置的角度（接收镜头）去观察这个光点。当墙壁离你远一点或近一点时，你看到的那个光点在你的视野中（图像传感器）的位置就会发生移动。激光三角测量法正是利用这个几何原理。 传感器内部，一个激光发射器向目标表面发射一束集中的激光。当激光束打到目标金属表面后，会形成一个光斑。这个光斑反射的光线，通过一个接收镜头（就像你的眼睛）被投射到一个二维图像传感器上（比如CMOS或PSD）。激光发射器、目标光斑和图像传感器上的光点形成一个固定的几何三角关系。当目标物体距离发生变化时，光斑在图像传感器上的位置也会相应地移动。传感器通过精确分析光斑在图像传感器上的这个位置变化，并结合预设的几何参数，就能高精度地计算出传感器到目标物体的距离。

• 与测量原理紧密相关的关键公式： 在简化模型中，如果发射器与接收器基线长度为 b，接收透镜焦距为 f，激光入射角为 θ，光斑在图像传感器上的位移为 x，则传感器到目标表面的距离 D 可以近似表示为： D = b * f / (x * cos(θ) + f * sin(θ)) 这个公式展示了距离 D 如何与图像传感器上的光斑位移 x 建立联系。通过精确测量 x，即可推算出 D。

• 核心性能参数的典型范围： 测量范围通常在几毫米到几百毫米，某些型号可达数米；分辨率可达微米甚至亚微米（如0.001mm - 0.01mm）；采样频率高，可达数kHz到数百kHz。

• 技术方案的优缺点：

  • 优点： 精度高，响应速度快，非接触，适用性广（能测量大多数漫反射表面），结构相对紧凑，成本效益较好。

  • 缺点： 易受目标表面颜色、反射率、粗糙度和倾斜度的影响（例如，镜面反射或吸光表面可能导致测量困难或误差）；存在测量盲区（激光入射角和接收角限制）。

  • 成本考量： 属于中等偏上，但由于其广泛的应用和良好的性能，在许多工业场景中具有很高的性价比。

涡流效应测量

这种技术专门针对导电材料（如金属）的非接触测量，对恶劣环境具有出色的鲁棒性。

• 工作原理和物理基础： 想象一个线圈通电后会产生磁场。涡流传感器内部就有一个这样的探头线圈，当它通上高频交流电时，就会在线圈周围产生一个交变磁场。如果一个导电的金属物体靠近这个探头，根据法拉第电磁感应定律，这个交变磁场会在金属物体表面感应出像旋涡一样的电流，我们称之为“涡流”。这些涡流反过来也会产生一个磁场，这个反作用的磁场会影响探头线圈自身的阻抗（即对电流的“抵抗力”）。当金属物体离探头越近，产生的涡流越强，对探头线圈阻抗的影响就越大。传感器通过高精度地测量探头线圈阻抗的微小变化，然后将其转换为与距离对应的电信号。

• 与测量原理紧密相关的关键公式： 涡流传感器中，探头线圈的阻抗变化 ΔZ 与其到导电目标物体表面的距离 D 以及目标材料的导电率、磁导率等参数相关。虽然没有一个简单的封闭式公式来直接计算 D，但通过实验标定，可以建立 ΔZ = f(D) 的映射关系。

• 核心性能参数的典型范围： 测量范围通常较小，从亚毫米到几十毫米；分辨率极高，可达纳米级（如0.005微米）；测量速率高，可达数十kHz到数百kHz。

• 技术方案的优缺点：

  • 优点： 专为金属物体设计，精度和重复性极高；对非金属介质（如水、油、灰尘）完全不敏感，因此非常适合油污、灰尘、湿气等恶劣工业环境；响应速度快，坚固耐用，使用寿命长。

  • 缺点： 仅适用于导电材料（金属），不能测量非金属材料；测量范围相对较小；不同金属材质的导电率和磁导率不同，可能需要针对不同材料进行重新标定。

  • 成本考量： 属于中高档，但在特定恶劣环境下，其稳定性和可靠性使其成为不可替代的选择。

电容效应测量

这种方法利用电场原理，在极短距离内提供极高的分辨率。

• 工作原理和物理基础： 想象两块平行的金属板，中间隔着空气，它们就构成了一个简单的电容器，可以储存电荷。电容效应测量就是利用这个原理。传感器探头本身就是一块“极板”，而被测的导电（金属）物体表面则充当另一块“极板”。当探头与目标之间的距离发生微小变化时，它们之间形成的电容值也会随之改变（距离越近，电容越大，反之则越小）。传感器通过高精度地测量这个电容值的微小变化，并将其转换为对应的距离信号。

• 与测量原理紧密相关的关键公式： 理想平行板电容器的电容 C 可以表示为： C = (ε * A) / D 其中，ε 是介质的介电常数（空气的介电常数近似为常数），A 是电极（探头）的有效面积，D 是两极板（探头与目标）之间的距离。这个公式清晰地表明了电容 C 与距离 D 成反比关系。

• 核心性能参数的典型范围： 测量范围非常小，通常在几十微米到几毫米；分辨率极高，可达纳米甚至亚纳米级（如0.01纳米）；测量速率高，可达数kHz到几十kHz。

• 技术方案的优缺点：

  • 优点： 提供极高的分辨率和线性度，可实现亚微米甚至纳米级的位移和距离测量；纯非接触式，对被测物体无磨损；响应速度快，适合高动态测量；对环境中的磁场不敏感，可在高磁场环境中稳定工作。

  • 缺点： 仅适用于导电材料；测量范围非常有限；对环境湿度和温度变化比较敏感（因为介电常数 ε 会受影响），可能需要更严格的环境控制。

  • 成本考量： 通常较高，但其在超高精度微位移测量方面的优势是其他技术难以比拟的。

光谱共焦测量

这是一种先进的光学测量技术，以其出色的垂直分辨率和对复杂表面的适应性而闻名。

• 工作原理和物理基础： 想象一束白光（包含各种颜色的光），通过一个特殊的“棱镜”和透镜系统。这个系统会巧妙地将不同颜色的光（不同波长）聚焦到不同的深度位置。也就是说，蓝光可能聚焦在离传感器最近的地方，绿光在中间，红光则聚焦在最远的地方。当这束包含了不同焦点深度的光线照射到目标金属物体表面时，只有恰好聚焦在物体表面上的那个特定波长的光束，它的反射信号强度才会达到最大。传感器内部有一个光谱仪，它能高精度地检测到反射光中强度最强的那个波长。根据这个波长与预先标定好的焦点位置的对应关系，传感器就能极其精确地确定物体表面的高度或距离。

• 与测量原理紧密相关的关键公式： 光谱共焦技术的核心在于色散光学元件对不同波长的光进行轴向色散，使得每个波长具有唯一的焦点位置。距离 D 是反射光强度最大的波长 λ_max 的函数，即 D = f(λ_max)。这个函数通过精密的系统设计和校准来建立。

• 核心性能参数的典型范围： 垂直测量范围从几十微米到几十毫米；垂直分辨率极高，可达纳米级（如0.1纳米）；测量速率可达数百Hz（点测量更快）。

• 技术方案的优缺点：

  • 优点： 提供极高的垂直分辨率和精度，适用于纳米级精密测量；能够测量各种表面，包括高反光金属、粗糙表面、甚至透明材料（通过检测不同界面的反射）；非接触式测量，对样品无任何损伤；具备一定的倾斜角度测量能力，适应性强。

  • 缺点： 测量范围相对有限；成本通常较高；测量速度相对较慢（特别是进行全场扫描时）。

  • 成本考量： 属于高端测量技术，成本较高，主要应用于对精度和表面适应性要求极高的科研和工业领域。

(2) 市场主流品牌/产品对比

以下是对几家在金属加工非接触式距离测量领域知名的国际品牌及其产品的对比，它们分别代表了不同的测量技术路线：

• 德国米铱

  • 采用技术： 涡流效应测量

  • 特点与优势： 德国米铱是涡流传感器领域的领导者，其eddyNCDT 3300系列传感器专为金属物体的高精度测量而设计。它对非金属介质（如油污、灰尘、湿气）不敏感，这使其在恶劣工业环境中表现出色。其高动态响应能力也使其适合高速在线检测。

  • 核心参数： 测量范围0.4至80毫米，分辨率低至0.005微米，线性度可达±0.25% FSO，测量速率高达100 kHz。

• 英国真尚有

  • 采用技术： 激光三角测量法

  • 特点与优势： 英国真尚有的ZLDS115系列激光位移传感器以其高精度和宽测量范围而闻名，最大测量范围可达2000mm（部分型号可达2000-4000mm）。其分辨率最高可达0.01mm，线性度最优可达±0.03mm，能够满足微米级精度的要求。该系列传感器响应快速（更新频率为1kHz），温度稳定性好（温度偏差仅为±0.03% FS/°C），并可选配高温版本，最高可测量1500°C以上的高温目标，使其在多种工业场景中具有广泛的适应性。其独特的两个传感器自动配对进行厚度测量的功能，无需额外控制盒或特殊校准，简化了集成。

• 日本基恩士

  • 采用技术： 激光三角测量法

  • 特点与优势： 日本基恩士的LK-G5000系列激光位移传感器以其超高精度和重复性在全球市场占据重要地位。它具备高达392 kHz的超高速采样能力，能够实现对高速移动工件的精确在线检测。其先进的算法能够有效补偿目标表面粗糙度、颜色和倾斜度变化对测量结果的影响，增强了测量的鲁棒性。

  • 核心参数： 测量范围50 ± 10毫米，分辨率0.005微米，重复精度0.05微米，采样速率最高392 kHz，线性度±0.02% F.S.。

• 美国非接触测量

  • 采用技术： 电容效应测量

  • 特点与优势： 美国非接触测量的CPL290系列电容传感器专注于提供极高分辨率和线性度的测量。它特别适用于对精度要求极高的导电材料非接触测量，能够实现亚微米甚至纳米级的位移检测，并且不受磁场干扰。其快速的响应速度也使其在动态测量应用中表现突出。

  • 核心参数： 测量范围0.05至2.0毫米，分辨率低至0.01纳米，线性度±0.02% FSO，测量速率高达15 kHz。

• 西班牙森索法

  • 采用技术： 光谱共焦测量技术

  • 特点与优势： 西班牙森索法的S neox系列3D光学轮廓仪（可用于精密距离/高度测量）凭借其光谱共焦技术，提供了极高的垂直分辨率和精度。它能够测量包括高反光金属、粗糙表面在内的多种复杂表面，非接触式测量对样品无任何损伤。其纳米级的垂直分辨率使其在表面形貌和精密高度测量方面具有独特优势。

  • 核心参数： 垂直测量范围0.1至24毫米，垂直分辨率0.1纳米，重复精度优于10纳米，测量速率可达200 Hz。

(3) 选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

在为高精度金属加工选择非接触式距离测量设备时，我们需要像挑选手术刀一样仔细，每一个指标都可能决定测量的成败。

• 测量范围： 指传感器能够有效测量到的最大和最小距离。

  • 实际意义： 如果你的工件尺寸大，或者需要测量工件在较大范围内的运动，就需要大的测量范围。反之，如果只关注微小位移或薄层厚度，小范围高精度的传感器可能更适合。

  • 选型建议： 根据被测工件的尺寸、潜在的位移量以及传感器与工件的安装距离来确定。不要盲目追求大范围，因为过大的测量范围有时会以牺牲分辨率为代价。

• 分辨率： 传感器能够检测到的最小距离变化量，通常以微米或纳米为单位。

  • 实际意义： 这是衡量测量精细程度的核心指标。例如，0.01mm（10微米）的分辨率意味着传感器能分辨10微米的变化，但更小的变化就无法准确捕捉。要实现微米级精度，通常需要传感器的分辨率至少达到微米级别，甚至亚微米或纳米级别。

  • 选型建议： 这是与“微米级精度”需求最直接相关的指标。对于要求严格的精密加工，应选择分辨率尽可能高的传感器，例如0.005mm或更低。

• 线性度： 衡量传感器输出信号与实际距离之间对应关系的准确性。理想情况下，输出信号与距离变化应呈完美的线性关系。

  • 实际意义： 好的线性度意味着传感器在整个测量范围内，其读数与真实值之间的偏差很小且一致。如果线性度差，即使分辨率很高，读数也可能不准确。这就像一把尺子，刻度虽然很细，但如果刻度本身不均匀，量出来的结果还是不可信。

  • 选型建议： 线性度值越小越好（例如±0.02% F.S.），这表示传感器在整个量程内的测量误差被控制在极小的范围内。

• 重复精度： 在相同条件下对同一位置进行多次测量时，结果的一致性。

  • 实际意义： 衡量传感器测量结果的稳定性。在高精度批量检测中，重复精度至关重要。如果传感器今天测出的结果和明天测出的结果差异很大，那么即使单次测量很“准”，也无法用于生产控制。

  • 选型建议： 对于需要长期稳定监控和在线质量控制的生产线，重复精度是关键，通常选择重复精度数值低的传感器。

• 测量速率/响应时间： 传感器每秒能进行多少次测量（采样频率），以及从距离变化发生到传感器输出信号更新所需的时间。

  • 实际意义： 决定传感器能否捕捉到高速移动工件的实时信息。例如，在高速滚压生产线上测量钢板厚度，如果传感器响应慢，就无法及时发现偏差。

  • 选型建议： 对于动态测量或高速在线检测，需要选择高采样频率（例如几kHz到数百kHz）的传感器。对于静态或低速应用，较低的采样频率可能就足够，也可以降低成本。

• 温度稳定性： 环境温度变化对传感器测量结果的影响程度。

  • 实际意义： 高精度测量对温度非常敏感。温度波动可能导致传感器内部光学元件或电子元件的热胀冷缩，进而影响测量精度。

  • 选型建议： 对于工作环境温度变化大或需要长期稳定工作的场合，应选择温度偏差百分比（例如±0.03% F.S./°C）小的传感器，或者具备温度补偿功能的传感器。

• 目标表面适应性： 传感器对不同颜色、粗糙度、反射率表面进行稳定测量的能力。

  • 实际意义： 金属工件表面状态复杂多变。有些光学传感器可能在测量高反光或深色吸光表面时遇到困难。

  • 选型建议： 对于表面特性变化较大的工件，应选择具有“宽表面适应性”或“抗高反光”功能的传感器。如果工件是单一材质且表面状态稳定，则可以根据具体原理进行选择。对于极高反光或镜面，光谱共焦或电容、涡流传感器可能更具优势。

• 抗环境干扰能力： 传感器对抗灰尘、水汽、油污、振动、强光等工业环境因素的能力。

  • 实际意义： 恶劣的工业环境是测量精度的杀手。例如，光学传感器的镜头如果被油污或灰尘覆盖，会严重影响测量。

  • 选型建议： 根据实际工况选择防护等级（如IEC IP65或更高）高、结构坚固、对特定干扰不敏感（例如涡流传感器对非金属介质不敏感）的传感器。

(4) 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

在高精度金属加工中部署非接触式距离测量系统时，即便选择了最先进的设备，也可能遇到一些棘手的问题。预先了解这些问题并制定应对策略，能帮助我们更好地维护系统稳定运行。

• 问题1：目标金属表面反光特性复杂，导致测量不稳定或误差大。

  • 原因与影响： 高度抛光的金属表面可能像镜子一样，导致激光束发生镜面反射，反射光无法被传感器接收器有效捕捉，造成测量值跳动大或无法测量。而非常粗糙或吸光的表面则可能反射光量太少，信号强度不足。这就像你用手电筒照一面光滑的镜子，光会直接射向别处；如果照在一块黑色的粗糙布上，光则会被大量吸收。

  • 解决建议：

    • 调整安装角度： 尝试调整传感器的入射角，避开金属表面的镜面反射方向，使漫反射分量能被接收。

    • 选用特定技术： 对于高反光表面，可以考虑采用光谱共焦测量或特殊设计的“抗高反光”激光三角传感器，它们通常能更好地应对这类挑战。对于极其苛刻的镜面，涡流或电容传感器（如果适用）可能更稳定。

    • 表面处理（慎用）： 在某些非关键测量区域，可以考虑对局部进行喷砂处理以增加漫反射，或喷涂一层极薄的漫反射涂料，但这必须在不影响工件性能的前提下进行。

• 问题2：工业现场的灰尘、油污或水汽污染传感器光学窗口。

  • 原因与影响： 金属加工过程中常常伴随切削液飞溅、金属粉尘弥漫、油雾等。这些污染物一旦附着在光学传感器的发射或接收窗口上，就会阻碍光路，导致激光能量衰减、光斑模糊，最终引起测量信号变弱、精度下降甚至测量中断。

  • 解决建议：

    • 选择高防护等级传感器： 优先选择达到IEC IP65或更高防护等级的传感器，它们能有效阻止固体颗粒和液体进入。

    • 定期清洁与维护： 制定严格的传感器清洁计划，使用专业的无尘布和非腐蚀性清洁剂擦拭光学窗口。

    • 安装保护装置： 考虑在传感器前端安装气幕或吹扫装置，利用少量压缩空气在光学窗口形成保护气帘，阻止污染物附着。

    • 更换测量原理： 在油污、粉尘极端严重的场合，如果条件允许且被测物是导电金属，可以考虑使用对非金属介质不敏感的涡流传感器。

• 问题3：环境温度波动对测量精度的影响。

  • 原因与影响： 生产车间温度可能因季节、设备运行状态等因素而变化。温度变化会导致传感器内部元件（如透镜、基线支架、电子元件）发生热胀冷缩，从而改变光学路径或电子特性，引入测量误差。

  • 解决建议：

    • 选用温度稳定性好的传感器： 优先选择在产品规格中标明具有优异温度稳定性（如温度偏差百分比很低）的传感器。

    • 进行温度补偿： 某些高级传感器内置温度传感器和补偿算法。如果传感器不具备此功能，且环境温差较大，可以自行测量环境温度，并根据材料的热膨胀系数对测量结果进行软件修正。

    • 优化安装环境： 尽量将传感器安装在温度相对稳定的区域，或对测量区域进行局部环境控制。

• 问题4：测量精度受限于振动干扰。

  • 原因与影响： 生产线上的设备振动，或者工件在测量过程中本身的微小晃动，都可能导致传感器与目标之间的相对距离瞬时变化，产生测量噪声，影响测量数据的稳定性和重复性。

  • 解决建议：

    • 优化安装方式： 确保传感器支架安装牢固，减少振动传递。必要时，使用减震材料或阻尼装置隔离振动。

    • 使用传感器内置滤波功能： 许多高精度传感器都内置了中值滤波、平均滤波或滑动平均滤波等数据处理功能，可以有效平滑掉部分高频振动引起的噪声，提高测量稳定性。

    • 提高采样速率： 如果振动频率较高，提高传感器的采样速率可以捕捉更多瞬时数据点，通过后处理分析或滤波去除噪声。

4. 应用案例分享

非接触式距离测量技术在高精度金属加工的多个环节中发挥着不可或缺的作用：

• 汽车制造： 在汽车车身冲压件和总成件的生产线上，非接触传感器用于快速检测面板间隙、平整度、孔位尺寸，确保车身精度和装配质量。

• 航空航天部件检测： 对飞机涡轮叶片、机翼蒙皮、发动机零部件等进行高精度几何尺寸、表面轮廓和形貌检测，以满足严苛的制造公差要求和安全标准。

• 精密数控加工： 在机床加工过程中，实时监控刀具磨损、工件的加工余量和变形，以及成品零件的厚度、平面度、跳动等关键尺寸，实现加工过程的在线反馈和质量控制。例如，英国真尚有的ZLDS115系列激光位移传感器，由于具备IP65防护等级和良好的温度稳定性，即使在切削液飞溅和温度略有波动的环境中，也能提供稳定的测量数据，帮助优化加工参数。

• 电子与半导体制造： 用于检测印刷电路板（PCB）的翘曲度、电子元器件的高度和共面性，以及半导体芯片的键合高度和微观表面形貌，确保电子产品的微米级精度和可靠性。

• 冶金与金属板材生产： 在热轧和冷轧生产线上，对钢板、铝板或铜带的厚度、宽度进行高速在线非接触测量，实现生产过程的实时监控、缺陷检测和质量控制，提高产品一致性。