[實用新型]一種用于消除云紋噪聲的光柵振動裝置

無效

• 申請號: 200920188957.8
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN201548199U
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 吳祿慎;孟凡文
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02;G01B11/25;G01B11/16
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本實用新型涉及一種用于消除云紋噪聲的光柵振動裝置，屬光學技術領域。

背景技術

雙光束影像云紋法是同時將雙光束光線照射到基準柵上，在緊靠基準光柵的三維物體上形成光柵影像，將此影像視為變形柵，基準光柵與其自身影像相干涉形成莫爾等高線。影像云紋法廣泛應用于三維物體形貌檢測、醫學圖像獲取、物體變形與應力分析中。

光柵是形成云紋并影響圖象清晰度的關鍵光學元件，但作為載波信號的光柵信號受到三維調制后，所形成的三維光場中，其有效信號即等高線云紋條紋只是低頻分量，而高頻分量即柵線屬于噪聲項，影響測量精度。在拍攝記錄的云紋圖中，低頻分量和高頻分量同時被記錄下來，云紋信號被淹沒在噪聲項中，造成可數條紋級數降低，云紋圖像清晰度差，對比度降低。

選擇沿光柵主方向的往復振動是根據面外云紋分布客觀存在的事實，即等高線云紋條紋分布僅與離面位移(高度方向Z)的坐標有關為依據。當光柵在自身平面內沿主方向往復振動時，并未改變高度方向Z的坐標。當拍攝云紋圖時，只要光柵按一定的頻率往復振動，柵線被模糊掉，噪聲消除，云紋圖可數條紋級數增加，圖像清晰，對比度高。

發明內容

本實用新型的目的是，推出一種可以消除云紋噪聲的振動裝置，該裝置使光柵按一定的頻率往復振動，從而模糊掉柵線，讓噪聲消除。

本實用新型的技術方案如下：

消除云紋噪聲的光柵振動裝置主要由帶動框架作直線往復運動的調速機構和放置有光柵的框架組成。

調速機構：由直流電機(1)、皮帶輪(2、4)、正弦加速凸輪(5)等部件組成?？煽毓桦娐房刂浦绷麟姍C輸出，直流電機上裝有小皮帶輪(2)，通過兩根尼龍三角帶(3)來帶動大皮帶輪(4)，這時速度減半，然后大皮帶輪與同軸上的正弦加速凸輪一起轉動，當正弦加速凸輪作正弦加速運動時，使得從動件(6)作直線運動。因為在機械設計中，正弦加速凸輪的曲線是各種凸輪曲線中最好的一種，它使機構的振動、磨損、應力、噪聲、陡振都達到最低程度，本實用新型采用正弦加速凸輪可大大減少載有光柵的框架作直線運動時的振動和噪聲，減少設備對光柵噪聲的影響。

框架：由外框(10)、內框、從動件(帶有軸承滾體)、V形導軌、分珠片(13)、導程銷、滾珠(11)和彈簧(8)等零件組成?？蚣茏髦本€運動的動力由凸輪與從動件的接觸傳遞，從動件固定在內框體端頭中心處。兩根V形導軌中裝有10個滾珠，它們相互之間的距離通過分珠片均勻分布。當凸輪從零點移到最高點時，另一端三個導向槽中的三根彈簧的合力使框架沿自封式V形導軌作往復運動。

本實用新型振動裝置采取水平放置，可很方便地將被測物體放置在預先設計的裝有水準器的平面基準工作臺上，上下調整方便，還可以消除框架的自重影響。

本實用新型測試光柵面積大。通常在面外影像云紋法中，被測三維物體的大小完全取決于測試光柵面積的大小，即光柵面積大，被測物體的表面積也大，本振動裝置最大測試光柵面積為400×300mm。

本實用新型與現有技術相比較的有益效果是，提供了一種簡單、價廉、卻又十分實用的云紋光柵消噪裝置，采用本實用新型裝置后，當拍攝云紋圖時，只要光柵按一定的頻率往復振動，柵線被模糊掉，噪聲消除，云紋圖可數條紋級數增加，可獲得圖像清晰，對比度高的云紋圖象。

本實用新型適用于400×300mm以內光柵面積的測試和應用。

附圖說明

附圖為光柵振動裝置結構圖。

圖中圖號表示為：(1)電機；(2)小皮帶輪；(3)尼龍三角帶；(4)大皮帶輪；(5)凸輪；(6)從動件；(7)導向軸；(8)彈簧；(9)彈簧塞；(10)外框；(11)滾珠；(12)光柵；(13)分珠片。

具體實施方式

本實用新型實施例如附圖所示。本實施裝置主要由帶動框架作直線往復運動的調速機構和放置有光柵的框架組成，整個裝置為水平放置。其中，

調速機構：由直流電機(1)、皮帶輪(2、4)、凸輪(5)等部件組成?？煽毓桦娐房刂浦绷麟姍C輸出，直流電機(1)上裝有小皮帶輪(2)，通過兩根尼龍三角帶(3)來帶動大皮帶輪(4)，這時速度減半，然后大皮帶輪與同軸上的正弦加速凸輪(5)一起轉動，當凸輪作正弦加速運動時，使得從動件(6)作直線運動。

框架：由外框(10)、內框、從動件(帶有軸承滾體)、V形導軌、分珠片(13)、導程銷、滾珠(11)和彈簧(8)等零件組成。外框架內設置了V型導軌，內框架上水平放置光柵，放置光柵的內框架在外力作用下能在V型導軌水平方向上運動。