[實用新型]激光衍射測量儀

無效

• 申請號: 01211689.0
• 申請日: 2001-02-17
• 公開（公告）號: CN2465176Y
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發明（設計）人: 馬和
• 申請（專利權）人: 馬和
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G01B9/02
• 代理公司: 阜新市專利事務所
• 代理人: 陳光

本實用新型屬激光測量儀，特別涉及一種測量形位誤差的非接觸激光衍射測量儀。

依據形位公差國家標準(GB1958-80)，對于形狀誤差和位置誤差的檢測設備，大體分為兩類：一類為精密量儀，如圓度儀、三坐標測量機、準直望遠鏡、自準直儀、水平儀等；另一類為帶指示器(如千分表)的測量架，配以直角座、V形塊、等高V形架(塊)、頂尖、定位塊、固定支承、可調支承等在平板上進行測量。上述的各種量儀，其測量精度高，但某些量儀價格昂貴，一般單位不具備條件購買。而指示器配以各種裝備所進行的測量，盡管價格低，易實現，但測量精度較低，不適于高精度測量。除少數儀器外，多數量儀及千分表等測量屬于接觸測量，存在測量力引起測量誤差，影響測量精度。

本實用新型的目的在于克服以上技術不足，提供一種測量精度高、誤差小的激光衍射測量儀。

本實用新型的任務在于，激光衍射測量儀在底座右部的激光器立柱的托盤內水平安裝激光發生器，“”型棱緣支架的支架開有狹長通光孔，上端鎖塊內安裝的棱緣與支承件上的被測工件之間形成狹縫，在底座的左部安裝激光接收光屏背部框架安裝容柵式數顯卡尺。接收光屏和棱緣及被測工件之間底座的支架上安裝可調負透鏡，激光束通過負透鏡中心射向接收光屏。

激光衍射測量儀在底座上方亦可垂直安裝激光發生器，在支承件支承的被測工件下部安裝平面反射鏡，激光反射通過負透鏡中心射向接收光屏。

激光衍射測量儀利用激光亮度高，方向性好，單色性好及相干性好等特點，采用非接觸測量和間接測量方法，根據夫瑯和費單縫隙衍射原理，可以測量直線度誤差，跳動誤差等多項形位誤差，也可測量長、寬、高尺寸、細絲直徑及外錐角等；利用圓孔衍射原理，可以測量微小孔徑等。

根據夫瑯和費單縫衍射原理，當激光通過由棱緣與棱緣或棱緣與被測件表面間形成狹縫，在光路通道的接收光屏上顯示明暗相間的衍射條紋，間距D與狹縫寬度b、激光波長λ、狹縫與光屏間的距離L的關系為D＝Lλ/b。放大后的衍射條紋間距為D＝KλL/b，式中，K為負透鏡放大倍數。測出衍射條紋間距D，計算狹縫寬度b。

用接收光屏背部安裝的容柵式數顯卡尺測量衍射條紋間距D，為了便于瞄準，在讀數窗后安裝的暗盒內置發光二極管，發出的光通過寬度可調的狹縫射向光屏，將此光線置于暗條紋或亮條紋的中心后按下卡尺的指零按鈕，再移動副尺，瞄準后讀到n個條紋間距的數值，計算衍射條紋的平均間距D。

對微小孔徑，通過測量衍射中心亮斑的直徑D，用R＝kλL₃/D計算出孔徑，式中，L₃為負透鏡至接收光屏間的距離，R為被測小孔的半徑。

激光衍射測量儀在暗盒中置放二象限硅光電池連接差動放大器和電流表，將硅光電池接收的光強轉化為電流，經差動放大器處理后放大，電流表顯示出被測狹縫寬度相對初始寬度的變化量，得到測量結果。

激光衍射測量儀特點如下：

1、當激光衍射測量儀的激光光束水平發射時，可測量多項形位誤差，長、寬、高尺寸、細絲直徑及軸徑等。

2、當激光衍射測量儀的激光光束垂直發射，用45°平面反射鏡反射成水平光束，可測量微小孔徑及易變形件內外徑等。

3、該儀器在光路中安裝負透鏡可顯著減小儀器長度尺寸、降低儀器制造誤差影響、放大衍射條紋間距、提高儀器測量精度。負透鏡的放大倍數K可在其安裝前后，用測得的衍射條紋平均間距的比直得到。

4、激光衍射測量屬非接觸測量，無測量力影響；被測參數值越小、狹縫寬度越小，其測量精度越高。

5、激光衍射測量儀可用光電接收、電表顯示，測量參數廣，自動顯示測量數值，測量精度高。

以下結合附圖以實施例具體說明。

圖1示激光衍射測量儀水平光路結構圖。

圖2示圖1的A向光屏測量結構視圖。

圖3示圖1的B向負透鏡結構視圖。

圖4示圖1的C向激光器托盤結構視圖。

圖5示激光衍射測量儀反射光路結構圖。

圖6示激光衍射測量儀光電顯示光路結構圖。

圖7示圖6的D向電流表、差動放大器結構視圖。

圖8示圖5反射光路支承件結構圖。

圖9示光電接收、電表顯示電路原理圖。