非接觸式量測是指在不實際接觸物件的情況下，確定物件的尺寸、幾何形狀或其他物理特性的過程。此技術利用各種先進的技術來擷取精確的資料，同時確保物件的完整性不受影響。.
在物理接觸可能會損壞物體、改變其特性，或需要高精度的情況下，非接觸式量測非常重要。.
非接觸式計量
非接觸式量測包括應用 非接觸式量測 計量學領域中的技術 - 量測科學。此方法涵蓋廣泛的方法和儀器，旨在以高準確度和可重複性來量測物體，通常可達到微米或奈米等級。對於需要嚴格品質控制和精確尺寸驗證的產業而言，這是不可或缺的。.
非接觸式量測的重要性
採用雷射、光學和超音波等先進技術的非接觸式量測，在現代科學和工業應用中扮演著重要的角色。非接觸式量測的重要性在於其幾個關鍵方面，可提升各領域的精準度、效率和安全性。.
1.精確度與準確性
非接觸量測技術在尺寸分析、表面輪廓分析和材料特性分析方面提供無與倫比的精確度和準確性。傳統的接觸式量測方法可能會因為物理互動而產生誤差，而非接觸式量測方法則不同，可確保量測結果忠於物件的實際尺寸與特性。.
2.非侵入性
非接觸式量測的主要優勢之一是其非侵入性的方法。透過消除與物件的實體接觸，這些方法可避免潛在的損害、變形或污染。此特性對於生物醫學植入物或歷史文物等精密材料至關重要，因為在這些材料中，完整性的保存是最重要的。.
3.速度與效率
非接觸式測量系統以其資料擷取的速度與效率而聞名。與傳統方法相比，這些系統可以快速擷取並處理量測，大幅縮短檢測與分析所需的時間。這種效率不僅能提高生產力，還能實現製造過程中的即時監控和品質控制。.
4.材料的多樣性
非接觸式量測的另一個主要優勢是它在各種材料上的通用性。無論是測量金屬、陶瓷、聚合物或複合材料，非接觸式方法都能有效捕捉尺寸、表面特性和內部結構，而不受材料特性或表面條件的限制。.
5.進階資料分析
非接觸式量測系統通常會結合先進的軟體演算法，以進行資料分析與可視化。這些工具可進行詳細的 3D 建模、統計分析和比較研究，為研究、開發和品質保證流程的決策提供寶貴的見解。.
非接觸式量測如何運作？
非接觸式測量是透過各種先進的技術和原理，在無實體接觸的情況下準確評估物件的尺寸、特性或狀況。以下是一些主要非接觸式量測方法的詳細說明：
1.光學方法
光學方法是利用光線（通常是雷射或結構光模式）來擷取被測物體的資料：
a).雷射掃描： 雷射光束會投射到物件表面。反射光會被感應器捕捉，反射回來所需的時間決定了距離。透過雷射掃描物件表面並結合這些距離測量結果，便可建立物件表面的 3D 表示。.
b).結構光： 將光線圖案投射到物件表面。攝影機會捕捉到圖案因物體形狀而產生的變形。之後，演算法會分析這些變形，以重建物件的 3D 形狀。.
2.超音波方法
超音波技術使用高頻音波來量測材料的特性，例如厚度或偵測材料的瑕疵。.
a).超音波厚度測量： 發送超音波脈衝穿過材料。脈衝穿過材料並返回所需的時間可提供有關材料厚度的資訊。返回信號的差異可顯示材料厚度的變化或是否存在缺陷。它廣泛應用於石油與天然氣等產業，用於測量管道厚度，以及製造業的金屬板品質控制。.
3.電磁方法
電磁方法依賴電磁場與材料互動，並提供測量資料：
a).渦電流測試： 利用變化的磁場在導電材料中誘發電流。檢測和分析由缺陷或材料特性變化引起的渦電流變化，以識別缺陷或測量特性（如導電性）。.
主要非接觸式量測設備 (計量學)
i).三坐標測量機 (CMM)： 結合光學感測器或雷射追蹤器，可在無實體接觸的情況下量測大型元件和組裝，確保組裝對齊和幾何符合性。.
ii).雷射多普勒振動儀： 它使用雷射干涉儀測量表面的振動和速度。廣泛應用於機械工程的結構模態分析。.
iii).光學剖面儀： 它使用白光干涉儀測量表面粗糙度和形狀。常用於半導體製造的晶圓檢測。.
iv).3D 掃描器： 使用雷射或結構光技術捕捉物件的完整幾何圖形。常用於逆向工程和原型製作。.
v).分光光度計： 它能分析從材料反射或穿透的光的光譜特性，對印刷業的配色非常重要。.
非接觸式量測在各產業的實際應用
i).製造： 確保元件的精密度與品質，減少浪費並提高生產效率。例如，在電子業中，使用非接觸式方法來檢測 PCB 的缺陷。.
ii).航太： 對於複雜的零件和組件的量測，確保安全性和效能是不可或缺的。雷射追蹤器常用於校正和量測大型結構，例如飛機機翼。.
iii).汽車： 用於測量車身面板、引擎零件和其他關鍵零件，確保它們符合設計規格。光學 CMM 廣泛用於此目的。.
iv).醫療裝置： 確保植入物和其他精密部件的精確度。CT 掃描儀可用於檢查醫療植入物的內部結構，而不會對其造成損害。.
v).電子： 檢查微電子和半導體晶圓是否有缺陷。光學輪廓儀和橢圓儀是確保這些元件品質的關鍵。.
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總結
非接觸式測量是一種轉型技術，可為各行各業帶來無數好處。它能夠提供精確、快速且非侵入性的量測，是確保品質、安全與效率不可或缺的技術。隨著技術的進步，非接觸式量測在推動創新及改善工業與科學流程方面，將持續扮演重要的角色。.