在描述三維物體時,有一系列的基本幾何元素撞芍。對于每個規(guī)則幾何形狀秧了,在幾何測量中用來描述形狀誤差的特性為:線—直線度;面—平面度序无;圓—圓度验毡;球—球度;柱—圓柱度帝嗡。對于直線度測量的應(yīng)用晶通,比如測量產(chǎn)品的直線度,如直尺哟玷、工件狮辽,又比如測量物體運動是否為直線運動。本文將介紹直線度測量的相關(guān)概念以及一些測量的方法巢寡。
展示全部
直線度測量
1定義及參考規(guī)范
直線度被認為是兩維的特性參數(shù)喉脖。也就是說,在平面的兩維方向上抑月,偏離直線的誤差树叽。直線度輪廓定義為理想平面和與之垂直的直線度平面的交線。局部直線度誤差指的是直線度輪廓上的點到基面上直線之間的距離爪幻×饨裕基線可通過zui小二乘線性回歸法或zui小包容區(qū)域法來計算“じ澹總的直線度誤差STRt是偏離基線的zui大值之和仇轻,即輪廓線峰谷值。對于產(chǎn)品的直線度表示為STRt奶甘,物體運動的直線度表示為Txy,Txz篷店。
圖1.1直線度相關(guān)示意圖
式中,S(x)為沿著X坐標(biāo)方向的直線度誤差臭家。
2 直線度測量的主要方法
(1)直線度基準(zhǔn)比較
直線度測量是以直線為參考基準(zhǔn)疲陕,通過機械方法(直尺、直線等)或光學(xué)基準(zhǔn)(瞄準(zhǔn)線钉赁、光束等)來實現(xiàn)測 量蹄殃。應(yīng)用實例有直線度測試儀、直線度干涉儀你踩、準(zhǔn)直望遠鏡及激光準(zhǔn)直儀诅岩。
(2)斜率積分
此方法基于局部斜率測量技術(shù)和對高度差求和的表面輪廓重建技術(shù)讳苦。因此,被測量是角度及距離吩谦。對于角度測量鸳谜,需要獨立的參考基準(zhǔn)。對于采用光學(xué)方法進行角度測量式廷,是以視線為基準(zhǔn)的咐扭。對于機械式斜率測量通常指的是重力線。傾斜角測量是采用自準(zhǔn)直儀滑废,角干涉儀或電子水準(zhǔn)儀來實現(xiàn)的蝗肪。
3基于光束的直線度測量
對于光學(xué)對準(zhǔn)系統(tǒng),基準(zhǔn)或參考基線定義為精密光學(xué)儀器的光軸蠕趁。在不同配置的望遠鏡穗慕、準(zhǔn)直儀和靶標(biāo),位置或角度對測量很敏感妻导。
(1)對準(zhǔn)式望遠鏡:它要建立準(zhǔn)確的視線逛绵。光學(xué)系統(tǒng)的根本特性是聚焦過程中要精確保證系統(tǒng)光軸方向不變。從望遠鏡筒末端到無窮遠物距的大范圍內(nèi)倔韭,這些儀器可用來確定靶標(biāo)相對于參考基線的偏離量术浪,可用于炮口、導(dǎo)軌寿酌、軸及平面對準(zhǔn)等胰苏。
圖3.1前焦面處有分劃板的對準(zhǔn)式望遠鏡
(2)對準(zhǔn)式準(zhǔn)直儀:用于沿著參考基線的一定距離內(nèi)投影分劃板的像。實際中醇疼,與對準(zhǔn)望遠鏡結(jié)合使用,使得靶標(biāo)移到無窮遠處硕并。由于在望遠鏡與準(zhǔn)直儀之間是平行光束,系統(tǒng)對光軸的橫向位移變化反應(yīng)不靈敏秧荆,因此對靶標(biāo)的橫向位置變化也不靈敏倔毙,但對角度變化響應(yīng)靈敏,因此乙濒,則對準(zhǔn)直儀的傾斜變化靈敏陕赃。這種結(jié)構(gòu)可用于相對于參考基線的方向?qū)?zhǔn)上,應(yīng)用在炮口颁股、豎井及導(dǎo)軌的對準(zhǔn)等方面么库。
圖3.2前焦面處有分劃板的對準(zhǔn)式望遠鏡和對準(zhǔn)式準(zhǔn)直儀
(3)自準(zhǔn)直儀:其中的準(zhǔn)直儀也可當(dāng)作觀察式望遠鏡來用。只要在準(zhǔn)直儀的前焦面附近安裝一分束器即可實現(xiàn)自準(zhǔn)直甘有。這種結(jié)構(gòu)可用于平面鏡安裝時相對于光學(xué)基線的方向?qū)?zhǔn)诉儒。
圖3.3自準(zhǔn)直儀,可觀察到平面反射鏡的傾斜方向
(4)對準(zhǔn)式自準(zhǔn)直儀:它可以同時測量靶標(biāo)傾斜方向和橫向位移亏掀。因此忱反,靶標(biāo)是平面反射鏡和分劃板的組合运准。
圖3.4準(zhǔn)式自準(zhǔn)直儀,它是準(zhǔn)直望遠鏡與自準(zhǔn)直儀的組合
(5)激光束對準(zhǔn)
在現(xiàn)代對準(zhǔn)系統(tǒng)中缭受,光學(xué)望遠鏡的視線基準(zhǔn)越來越多地被準(zhǔn)直激光束所代替。借助于電子靶標(biāo)(位置敏感探測器或四象限探測器)的幫助该互,相對于視線的偏離量能被精確地測出并顯示或記錄米者。這種系統(tǒng)可用在移動滑塊的直線度測量中或用于軸或孔沿著視線方向的對準(zhǔn)中。靶標(biāo)的靈敏度取決于測量范圍及光束直徑宇智。典型值是1~10μm的數(shù)量級蔓搞。
圖3.5采用準(zhǔn)直激光束的直線度測量或?qū)?zhǔn)
需要注意的是由于衍射,激光束的發(fā)散角随橘、直徑w(z)會隨著距離z按下式變化:
式中喂分,w0=w(0),為激光束腰處的直徑,λ為光波長机蔗。
(6)直線度干涉儀
偏振式干涉儀由雙折射棱鏡(渥拉斯頓棱鏡)組成蒲祈,棱鏡可把輸入光束分為偏振方向正交的兩彎曲光束。為了再次合成萝嘁,固定的角反射鏡反射光束梆掸,并在棱鏡中發(fā)生干涉。干涉信號通常在分束器后激光器的腔體內(nèi)接收牙言,棱鏡的橫向位移將改變兩偏振光束之間的光程差酸钦,并在干涉相位中引入線性變化。因此咱枉,棱鏡相當(dāng)于移動靶標(biāo)卑硫。
圖3.6直線度干涉儀
了解更多詳情,請訪問上海昊量光電的官方網(wǎng)頁
http://www.wjjzl.com/three-level-45.html
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關(guān)于昊量光電:
上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商蚕断,產(chǎn)品包括各類激光器欢伏、光電調(diào)制器、光學(xué)測量設(shè)備亿乳、光學(xué)元件等颜懊,涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工、光通訊风皿、生物醫(yī)療河爹、科學(xué)研究、國防桐款、量子光學(xué)咸这、生物顯微、物聯(lián)傳感魔眨、激光制造等媳维;可為客戶提供完整的設(shè)備安裝酿雪,培訓(xùn),硬件開發(fā)侄刽,軟件開發(fā)指黎,系統(tǒng)集成等服務(wù)。
您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息州丹,或直接來電咨詢4006-888-532醋安。
展示全部