[發明專利]光柵應變測量裝置

有效

• 申請號: 201510067386.2
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104613890B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 謝惠民;戴相錄
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 黃德海

1.一種光柵應變測量裝置，其特征在于，包括：

自由度可調底座；

Z向導軌和X向導軌，所述Z向導軌設在所述自由度可調底座上，所述X向導軌設在所述Z向導軌上；

光闌，所述光闌設在所述Z向導軌上；

光屏，所述光屏沿Z向可移動地設在所述Z向導軌上；

用于發出測量光線的光源，所述光源設在所述X向導軌上，

用于透射測量光線以及將所述測量光線反射到試件上的半透半反鏡，所述半透半反鏡設在所述X向導軌上，其中所述試件的表面具有光柵，反射到所述試件上的測量光線在所述試件的表面上發生反射以便形成標定光線以及衍射以便形成第一光線和第二光線，所述標定光線經所述光闌透射到所述光屏上以形成標定反射光斑；

反射鏡架，所述反射鏡架設在所述Z向導軌上；

用于將所述第一光線反射到所述光屏上以形成第一光斑的第一反射鏡和用于將所述第二光線反射到所述光屏上以形成第二光斑的第二反射鏡，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡可調節地設在所述反射鏡架上，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡沿X向和Y向中的一個排列；

用于將透射的測量光線反射到試件上的第三反射鏡，所述第三反射鏡可調節地設在所述X向導軌上，所述半透半反鏡位于所述光源與所述第三反射鏡之間，其中通過所述第三反射鏡反射到所述試件上的測量光線在所述試件的表面上發生反射以便形成第三光線；

用于將所述第三光線反射到所述光屏上以形成消離面位移光斑的第四反射鏡，所述第四反射鏡可調節地設在所述反射鏡架上；和

用于采集所述標定反射光斑、所述第一光斑、所述第二光斑和所述消離面位移光斑的相機。

2.根據權利要求1所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，通過所述半透半反鏡反射到所述試件上的測量光線在所述試件的表面上發生衍射以便形成第四光線和第五光線，所述光柵應變測量裝置進一步包括用于將所述第四光線反射到所述光屏上以形成第三光斑的第五反射鏡和用于將所述第五光線反射到所述光屏上以形成第四光斑的第六反射鏡，所述第五反射鏡和所述第六反射鏡可調節地設在所述反射鏡架上，所述第五反射鏡和所述第六反射鏡沿X向和Y向中的另一個排列。

3.根據權利要求2所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡沿X向排列，所述第五反射鏡和所述第六反射鏡沿Y向排列，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡沿X向可移動地設在所述反射鏡架上，所述第五反射鏡和所述第六反射鏡沿Y向可移動地設在所述反射鏡架上。

4.根據權利要求3所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，所述反射鏡架沿Z向可移動地設在所述Z向導軌上。

5.根據權利要求2-4中任一項所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，所述第一反射鏡、所述第二反射鏡以及所述第四反射鏡至所述第六反射鏡法線方向可變地設在所述反射鏡架上。

6.根據權利要求1所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，所述光源、所述半透半反鏡和所述第三反射鏡沿X向可移動地設置，所述光源、所述半透半反鏡、所述第三反射鏡、所述光闌、所述光屏和所述相機沿Y向可移動地設置。

7.根據權利要求6所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，所述標定光線垂直于所述光源發出的測量光線、所述光闌所在的平面和所述光屏所在的平面。

8.根據權利要求7所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，所述光源為激光器。

9.根據權利要求8所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，所述自由度可調底座包括：

Y向升降臺；

X向平移臺，所述X向平移臺設在所述Y向升降臺上；和

Z向平移臺，所述Z向平移臺設在所述X向平移臺，所述Z向導軌設在所述Z向平移臺上。

10.根據權利要求9所述的光柵應變測量裝置，其特征在于，進一步包括繞X向、Y向和Z向旋轉的三維旋轉臺，所述三維旋轉臺設在所述自由度可調底座上，所述Z向導軌設在所述三維旋轉臺上。