[發明專利]雙管測角裝置及方法

有效

• 申請號: 201210276471.6
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102798357A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 李寶華;王衛華
• 申請（專利權）人: 福州華友光學儀器有限公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

【技術領域】

本發明涉及光電測量儀器，特別涉及一種雙管測角裝置及測試方法。

【背景技術】

目前常用的棱鏡角度的測量方法有兩種：1、用自準直儀和標準塊比較法測量棱鏡的光學二面角，這種方法是基于一個棱鏡的光學面與基準平面的充分接觸，這種接觸的方法容易損壞光學面的光潔度，同時由于光學面與基準平面常常無法完全重合，大大影響了測量精度；2、采用自準直儀加配光柵尺或光學分度盤來實現，這種方法只能實現角度的絕對測量，且由于在測量時需要分別對待測角度的兩個光學面進行調像，調像過程常常需要反復調節，從而影響測量效率。

2011年7月20日公開的發明專利《分光測角儀》，其包括準直儀和自準直儀，在測量二面角時，準直儀沒有用到，將自準直儀接入光源，轉動自準直儀分別得到待測樣品第一面的反射像和第二面的反射像，兩個反射像形成的角度值即待測樣品的二面角，該分光測角儀通過光學編碼器捕捉自準直儀轉過的角度值，從而獲得待測二面角，是一種絕對測角儀，其測量精度直接相關于光學編碼器精度，還會受到待測樣品的側面垂直度（以下簡稱：側垂）和待測樣品放置精度的影響，所述側面垂直度是指放置面與被測量的第一面或第二面間的垂直度，且對于側面垂直度較差的待測樣品，可能出現獲取第一反射面的反射像后，要反復幾次才能得到第二面的反射像或無法得到第二面的反射像，所述放置精度是指待測樣品承座臺是否平整，如果有灰塵或沙粒等，就會影響到測量精度，因此，《分光測角儀》公開的測角儀對待測樣品的側垂精度和放置精度要求比較高。而本發明是利用兩自準直儀先分別得到標準塊的兩反射像，再分別得到待測樣品的兩反射像，然后比較所測得的標準塊的成像位置與待測樣品的成像位置之間的角度差值，是一種對比測角儀，兩個自準直儀分別獲得成像，不受側垂的影響，因而能夠降低甚至忽略待測樣品自身側垂精度以及放置精度對測角精度的影響。對于光束分離角的測量本發明的原理是測量待測樣品與標準塊角度的微小差別，與《分光測角儀》中測角儀的原理有本質不同，而且本發明不需要昂貴的高精度光學編碼器，成本上具有很大優勢。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種雙管測角裝置，其為非接觸式測量，操作過程簡單高效，測量重復性好、精度高，重復精度可達1”且設備成本低。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題之一：

一種雙管測角裝置，包括：

兩臺自準直儀，包括第一自準直儀和第二自準直儀；

兩自準直儀調整架，其上方分別設有一臺所述自準直儀，所述自準直儀調整架是用于調節所述自準直儀上下左右共軸；

一轉臺，其通過一連接臂連接其中一自準直儀調整架，該自準直儀調整架上設有所述第一自準直儀，所述轉臺帶動所述第一自準直儀實現360度的測量，通過一緊固螺桿鎖死轉臺；

一底座，其通過一立臂固定另一自準直儀調整架，該自準直儀調整架上設有所述第二自準直儀，所述立臂與所述底座相互垂直；

一主軸，其設于所述轉臺的中心且貫穿所述轉臺，且與所述底座固定在一起，所述主軸、轉臺和底座通過軸承連接，所述主軸通過軸承帶動所述轉臺轉動；

一多維調整架，其固定于所述主軸的正上方；

一承座臺，其固定于所述多維調整架的正上方。

進一步地，所述軸承為上圓錐滾子軸承和下圓錐滾子軸承，所述上圓錐滾子軸承設于所述主軸的上部，所述下圓錐滾子軸承設于所述主軸的下部。

進一步地，將LED或鹵素燈泡作為外接光源直接安裝在光源連接口上。

進一步地，所述自準直儀的CCD讀取成像后，通過USB和1394接口與計算機相連，通過計算機處理成像數據，得到測量結果。

進一步地，所述主軸與所述底座通過一緊固螺釘固定在一起，所述多維調整架通過一鎖緊螺桿固定于所述主軸的正上方，通過鎖緊螺桿調節鎖緊位置實現多維調整架的上下位置的調節。

進一步地，所述自準直儀為光電自準直儀。

本發明本發明要解決的技術問題之二，在于提供一種雙管測角方法，其通過下述三個技術方案來實現。

技術方案一：

一種雙管測角方法，該測試方法是通過本發明雙管測試裝置測試待測樣品的光學二面角，其操作步驟如下：

步驟1、將已知角度值a的標準塊置于所述承座臺上，將兩自準直儀都連接上光源，調節多維調整架，并旋轉轉臺，通過轉臺帶動所述第一自準直儀轉動，當兩自準直儀調整到成像位置時，通過所述緊固螺桿鎖死轉臺；