[發明專利]一種多角度激光散射測量平臺

在審

• 申請號: 201810915861.0
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109374579A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 劉喜平;黃茗;李科;鐘明華
• 申請（專利權）人: 九江精密測試技術研究所
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種多角度激光散射測量平臺，由滾轉組件、俯仰組件和方位組件三個部分組成，方位組件通過方位地腳組件安裝在實驗室的地基上，俯仰軸系組件由俯仰U型框架(13)與俯仰左軸承(34)和俯仰右軸承(14)外圈用螺釘固聯在一起，滾轉組件由滾轉框架(11)左右兩端面分別與前滑塊(2)和后滑塊(4)用螺釘固聯在一起；照射光源(10)安裝在滾轉框架的上端面，可實現滾轉±90度、俯仰±93度和方位360度三個自由度旋轉運動，并且能在規定的角位置上精確定位。

(一)技術領域

本發明涉及一種激光散射測量平臺，尤其是涉及一種多角度激光散射測量平臺。可應用于多種介質的光學性能測試，特別是應用于多種介質激光散射性能的測試。

(二)背景技術

入射光的電磁波與傳播介質中的粒子相互作用產生了散射現象，有一定形狀和介電特性的光學表面的散射場分布是確定的，包含著光學表面的幾何形狀和電磁特性等信息。由于激光散射測量具有測量范圍寬、測量快速、測量精度高、非接觸和重復性好等優點。已經在半導體工業、表面檢測、生物醫學、航空航天、天文探測、大氣環境、軍事偵察和地質地理等領域有了廣泛的應用。

角分辨散射儀器能夠獲得散射光的空間分布，因此角分辨空間激光散射測量技術的研究就具有了重要意義，使用常規的測試平臺測試時，僅能實現天頂角為0～90度的半球空間散射光測量，因此降低了測試效率，并且俯仰組件是懸臂結構，零部件變形量大，影響測試平臺的運動精度。

因此，多角度激光散射測量平臺所使用的材料、驅動方式以及結構形式必須要有所改進，才能滿足這種需求。

(三)發明內容

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

將多角度激光散射測量平臺設計為串聯機構，滾轉組件在機構的最末端，方位組件在機構的初始端，三個軸系都由伺服電機配合減速機構驅動；

為了能夠真實的模擬實際使用狀態，將多角度激光散射測量平臺中俯仰框架改為U型結構，將懸臂結構改為U型結構，在滾轉從動齒輪和俯仰U型框架的后端安裝圓弧導軌并配合滑塊構成滾轉軸系；在俯仰U型框架的前端安裝滾轉從動齒輪，與滾轉主動齒輪配合構成驅動機構，將天頂角的測試范圍從0～90度增加至0～180度；將俯仰左右支架增高，俯仰角的測試范圍從±90增加至±93度。

將俯仰框架設計為U型半封閉結構，對滾轉組件有了穩定的支撐，降低了零部件的變形量，提高了測量平臺的運動精度；采用鋁合金焊接的方式制造俯仰U型框架，以降低俯仰組件整體的重量，減小俯仰主動齒輪、俯仰行星齒輪減速機、俯仰蝸輪蝸桿減速機和俯仰伺服電機的額定輸出扭矩。

(四)發明特點

為了能夠盡可能的消除俯仰框架變形所帶來的影響，本發明提供了一種多角度激光散射測量平臺，這種多角度激光散射測量平臺具有以下特點：

1.上述結構形式的測量平臺，在進行激光散射性能測試時，可任意調整“被測設備”的高度和方位，同時也增加了天頂角的運動范圍，使“照射光源”可運動至半球表面的任意位置，提高了“被測設備”散射特性測試的效率，節省了人工成本。

2.俯仰U型框架采用半封閉的鋁合金材料焊接制造，因此，提高了支撐的穩定性并降低了俯仰框架的重量；提高滾轉軸系和俯仰軸系的位置精度，提升了散射特性的測試數據的準確性。

3.上述結構形式的測量平臺，三個軸系所采用的反饋元件是伺服電機自帶的角度編碼器，系統控制為半閉環控制。

(五)附圖說明

圖1是本發明滾轉組件局部示意圖

圖2是本發明示意圖

圖3是本發明俯仰組件局部示意圖

圖4是本發明組件示意圖

圖5是本發明正視圖