[實用新型]一種高精度中長曲率半徑測量裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00247928.1
• 申請日: 2000-08-24
• 公開（公告）號: CN2441116Y
• 公開（公告）日: 2001-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍科慧;張建明;王立朋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: G01B11/255
• 分類號: G01B11/255
• 代理公司: 中國科學(xué)院長春專利事務(wù)所
• 代理人: 劉樹清

本實用新型屬于光學(xué)檢驗計量領(lǐng)域中的一種適用于測量具有中長曲率半徑的光學(xué)凹面鏡的曲率半徑的測量裝置。

所謂中長曲率半徑，一般所指是1～10米范圍內(nèi)曲率半徑，曲率半徑的測量，通常有機(jī)械法、自準(zhǔn)直顯微鏡法、自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡法、陰影法和干涉法等。與本實用新型最為接近的已有技術(shù)是(《光儀技術(shù)》85.1.P30～35.42)報導(dǎo)的中長曲率半徑測量儀，如圖1所示：是由顯微鏡1、自準(zhǔn)直顯微鏡2、標(biāo)準(zhǔn)桿3、被測物鏡4組成的。該儀器的最大缺點(diǎn)是，測量不同長度的曲率半徑，需要不同長度的標(biāo)準(zhǔn)桿，也就是該儀器要必備一系列多根不同長度的標(biāo)準(zhǔn)桿，才能適應(yīng)測量不同長度的曲率半徑。測量中由于標(biāo)準(zhǔn)桿的更換，給操作帶來繁雜，標(biāo)準(zhǔn)桿本身的精度，影響著測量結(jié)果，該儀器只能測量小于3米的曲率半徑，對于3米以上的曲率半徑就不能測量。

為了克服上述缺點(diǎn)，本實用新型的目的在于設(shè)計一種新型的測量裝置，使之去掉標(biāo)準(zhǔn)桿，簡化測量操作程序，提高工作效率，擴(kuò)大長度范圍，提高測量精度。

本實用新型的詳細(xì)內(nèi)容如圖2所示：是由四維調(diào)整座(5、6、7、8、9、10、11)、測量滑車(12、13、14、15、16、17)被測鏡22、自準(zhǔn)直顯微鏡21、干涉儀反射棱鏡20、雙頻激光干涉儀19和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)18組成的。

四維調(diào)整座位于測量滑車的左邊，被測鏡22安裝在四維調(diào)整座的鏡架5上，自準(zhǔn)直顯微鏡21和干涉儀反射棱鏡20安裝在測量滑車的前后縱向調(diào)整平臺16上，在通過被測鏡22中心的同一條光軸上，從左至右依次放置被測鏡22、自準(zhǔn)直顯微鏡21、干涉儀反射棱鏡20、雙頻激光干涉儀19和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)18中的光電接收器。

四維調(diào)整座是由鏡架5、水平轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)扭6、俯仰角調(diào)節(jié)螺桿7、鏡架支板8、基座9、左右橫向位移調(diào)節(jié)扭10、調(diào)整座道軌11組成的。

在四維調(diào)整座中，鏡架5用螺釘垂直固定在鏡架支板8上，鏡架5的水平轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)扭6通過頂桿與鏡架5連接，調(diào)節(jié)水平轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)扭6可使鏡架5在鏡架支板8上水平方向左右雙向轉(zhuǎn)動。鏡架支板8通過成正三角形分布的位于正三角形三個頂點(diǎn)上的高低俯仰角調(diào)節(jié)螺桿7與基座9連接。調(diào)節(jié)俯仰角調(diào)節(jié)螺桿7可改變鏡架5的高低俯仰角，基座9安裝在調(diào)整座道軌11上，與左右橫向位移調(diào)節(jié)扭10用絲桿連接，通過調(diào)整左右橫向位移調(diào)節(jié)扭10，基座9可在調(diào)整座道軌11上左右橫向移動。

測量滑車是由滑車道軌12和滑車(13、14、15、16、17)組成的。滑車包括滑車底座13、左右橫向調(diào)整平臺14、左右橫向位移調(diào)節(jié)扭15、前后縱向調(diào)整平臺16、前后縱向位移調(diào)節(jié)扭17。

在測量滑車中，滑車底座13安裝在滑車道軌12上，可在滑車道軌12上移動；在滑車底座13上面安裝左右橫向調(diào)整平臺14，兩者間用道軌連接，左右橫向調(diào)整平臺14與左右橫向位移調(diào)節(jié)扭15用絲桿連接，通過調(diào)節(jié)左右橫向位移調(diào)節(jié)扭15，左右橫向調(diào)整平臺14可在滑車底座13上左右橫向移動；在左右橫向調(diào)整平臺14上面安裝前后縱向調(diào)整平臺16，兩者間用道軌連接；前后縱向調(diào)整平臺16與前后縱向位移調(diào)節(jié)扭17之間用絲桿連接，通過調(diào)節(jié)前后縱向位移調(diào)節(jié)扭17可使前后縱向調(diào)整平臺16在左右橫向調(diào)整平臺14上前后移動。

數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)18包括光電接收器、計數(shù)器、鎖存器、單片機(jī)、數(shù)據(jù)采集處理顯示打印設(shè)備，該系統(tǒng)的各組件均可在市場上購買。數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)18通過光電接收器與雙頻激光干涉儀輸出光線對接，完成數(shù)據(jù)采集處理工作。

工作原理：

接通電源點(diǎn)亮自準(zhǔn)直顯微鏡光源，使自準(zhǔn)直顯微鏡射出的十字絲像照射在被測凹面鏡上。調(diào)整四維調(diào)整座的水平左右橫向位移調(diào)節(jié)扭10，使裝置的系統(tǒng)光軸通過被測鏡22的中心。調(diào)整四維調(diào)整座的水平轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)扭6和俯仰角調(diào)節(jié)螺桿7，使由被測鏡22反射回來的光匯聚在光軸上。

移動并調(diào)整測量滑車，使由被測鏡22反射回來的十字絲像在自準(zhǔn)直顯微鏡上成像清晰。此時滑車的位置即為被測鏡22的曲率半徑中心位置(圖2中的C點(diǎn))。通過數(shù)據(jù)處理中的鍵盤將其顯示值清零，開始向被測鏡22方向移動滑車，此時數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的顯示值始終為滑車所移動的距離，將車移動到被測鏡22附近后，調(diào)整前后縱向位移調(diào)節(jié)扭17，使被測鏡22的鏡面上某一點(diǎn)的像成像在自準(zhǔn)直顯微鏡上，此時滑車的位置即為被測鏡頂點(diǎn)22的位置(圖2中A點(diǎn))。A、C兩點(diǎn)的距離由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)顯示并打印出來。

積極效果：本實用新型可簡化測量操作程序，提高工作效率，擴(kuò)大曲率半徑測量范圍，提高測量精度，具有實用價值。