[實用新型]一種直角反射棱鏡棱脊高精度調平裝置

有效

• 申請號: 201320069933.7
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN203084272U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 白建明;趙軍麗;吳易明;姚震;尹遜龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B7/18
• 分類號: G02B7/18
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本實用新型涉及一種調平裝置，具體針對直角反射棱鏡棱脊的快速、高精度調平操作。?

背景技術

在精密測試計量技術領域，直角反射棱鏡通常作為相對轉動角度監測元件來使用。在安裝過程中，要求它的棱脊與轉動主軸相互垂直，如果不垂直，即存在棱脊不垂直度。一般情況下，轉動主軸為大地豎軸，棱脊的理想狀態為水平，因此，棱脊不垂直度，又稱為棱脊不水平度，簡稱棱脊不平度。當棱脊不平度不為零時，通過直角反射棱鏡獲取的相對轉動角度信息將不能正確地反映所監測儀器或設備的真實轉動角度。?

為了盡可能地減小因直角反射棱鏡棱脊不平帶來的測量誤差，在設計含有直角反射棱鏡的儀器或設備時，通常結構比較復雜，一方面需要有粗糙度不高于0.8的安裝或放置機械基準平面；另一方面，直角反射棱鏡組件中的直角反射棱鏡框要具備棱脊的方向調節功能（設計腰形孔或者研磨鏡框安裝基面）。除此之外，棱脊方向調整需配備的設備、工具多（自準直經緯儀一臺、升降架一個、大尺寸平面鏡一個、水準泡一個、鈑手或研磨平臺）。?

傳統方案檢測直角反射棱鏡的棱脊不平度，是根據自準直經緯儀平瞄與斜瞄直角反射棱鏡帶來的方位測角差，反推出棱脊的不平度值。斜瞄角小，測量誤差大，而增加斜瞄角的代價是自準直經緯儀的升降距離加大，直角反射棱鏡的寬度加寬，綜合考慮，一般斜瞄角取30°左右為宜。自準直經緯儀平瞄、斜瞄棱鏡過程中需配套專用的自準直經緯儀升降裝置，升降到位后，自準直經緯儀必須重新調平，將產生調平誤差，因為方位易發?生變化，要借助于平面鏡作為方位基準，總的自準次數最少為4次，多次自準測量亦會產生測角誤差，導致該種測量方法的精度不超過20″，同時旋升升降裝置費時、費力。?

每監測一次棱脊狀態，自準直經緯儀要分別進行一次平瞄準、斜瞄準直角反射棱鏡、兩次瞄準平面鏡操作。對于腰形槽和研磨鏡框基面安裝方式，都存在調整時反復次數多，且存在使用過程中因振動帶來的棱脊變化的風險。同時，為了保證較大的安裝接觸面積，往往要求給直角反射棱鏡組件分配較大的物理空間，對于結構緊湊型儀器或設備無法實現。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出一種直角反射棱鏡棱脊高精度調平裝置及其調平方法，以解決現有技術無法實現對直角反射棱鏡棱脊快速、高精度調平，因而無法進行儀器或設備的相對轉動角度的正確監測的技術問題。?

本實用新型的技術解決方案是：?

一種直角反射棱鏡棱脊高精度調平裝置，包括直角反射棱鏡組、轉接板、手調螺釘、水準泡組、磁性表座和具有鐵磁性的基座，其中直角反射棱鏡組由待調平的直角反射棱鏡以及用于固定該直角反射棱鏡的安裝框體組成；安裝框體經轉接板與磁性表座固定連接，轉接板具有一個水平面板，所述水準泡組固定安裝于該水平面板上表面，該水平面板下表面與磁性表座上表面相接，所述手調螺釘貫穿水平面板并抵接磁性表座上表面，磁性表座通過磁力與所述基座固定。?

基于上述基本方案，該調平裝置進一步優化限定和改進如下：?

上述安裝框體包括直角反射棱鏡框、前壓板以及一對側壓板。其中的直角反射棱鏡框無需具備棱脊水平度調整結構，僅滿足直角反射棱鏡的空間形狀及尺寸，采用側壓和前壓的方式固定直角反射棱鏡。?

上述水準泡組包括水準泡以及用于調節水準泡水平指示狀態的調節螺釘。?

上述水準泡為長水泡，水準泡格值精度的三分之一小于直角反射棱鏡棱脊不平度調節精度與棱脊不平度檢測精度差值即可。?

上述調節螺釘的螺釘頭部具有撥針插入通孔。?

上述手調螺釘有兩個，設置于水平面板上直角反射棱鏡組的遠端位置。?

上述基座的材料為45鋼。該種鋼材具有鐵磁性，且質量重，放置在被監測儀器或設備上時穩定度高。直角反射棱鏡框、側壓板、前壓板及轉接板的材料為2A12，兼顧質量輕，硬度高的優點。?

基于以上所述調平裝置，本實用新型給出具體調平方法。該方法包括以下步驟：?

1）采用自準直經緯儀檢測直角反射棱鏡的棱脊不平度值α′，利用撥針工具旋轉調節螺釘，直至水準泡的水平狀態α與直角反射棱鏡的棱脊不平度α′的差值滿足需求值α₀′，即標定完成；?

2）將標定后的直角反射棱鏡棱脊高精度調平裝置固聯在被監測儀器或設備上；?

3）觀察水準泡的水平指示狀態，不平時，通過用手調節手調螺釘，直至水準泡水平狀態α在三分之一水準泡格值內；?

4）此時，直角反射棱鏡滿足棱脊不平度的要求，能夠進行儀器或設備?的相對轉動角度的正確監測。?