第3章测量技术基础.pptVIP

(1)光学计原理物镜像方焦点c发出的光，经物镜后变成平行光到达平面反射镜P。若反射镜与主光轴垂直，则经平面反射镜反射的光由原路回到发光点c，即发光点与像点c’重合。若平面反射镜P与主光轴不垂直而偏转一个?角，则反射光束与入射光束间的夹角为2?，反射光束返射后汇聚于像点c”。c与c”之间的距离为：反射镜的偏转由光学计的测杆来推。测杆的一端与平面反射镜P相接触，测量时，随着工件尺寸变化，测杆推动反射镜P绕支点o摆动。当测杆移动一个距离s，反射镜P偏转一个?角，则其关系为：这样．测杆的微小移动s就可通过正切杠杆机构和自准直光管构成的光杠杆原理，实现将微小位移进行放大，其放大倍数为：当?很小时，且f=200mm，b=5mm，则K=80。由于光学计的目镜放大倍数为12，故光学计总放大倍数为960倍。*第29页，共59页，星期日，2025年，2月5日(2)测长仪原理测长仪有卧式和立式两种，其测量部件原理相同。卧式测长仪原理：工件1安装在尾座4中的测砧6与测座7中的测轴5之间，其尺寸由读数显微镜3读出。5上安装有一只100mm长的毫米刻度尺2，3将2刻线放大，并用平面螺旋线原理进行细分读数。显微镜的光学原理：显微镜的物镜为4，目镜为5，光源6发出的光照亮刻度尺3，3上的两条相邻毫米刻线经4成像以后正好等于固定分划板2上的10个刻线间距，因此2上的每个刻线间距代表0.1mm。图中1是刻有双刻线的平面螺旋线分划板。该分划板可以转动，并在内圆周上均匀地刻有100条刻线，平面螺旋线的螺距与2上的刻线间距相等。因此也代成0.1mm。*第30页，共59页，星期日，2025年，2月5日(2)测长仪原理显微镜的光学原理：测量时，用目镜5观察，可见到3组刻线：刻度尺3上分度值为1mm的刻线；固定分划板2上分度值为0.1mm的刻线和平面螺旋线及其上的圆周刻线。先读毫米读数[如图中的46]，然后按毫米刻线(如46)在固定分划板2上的位置读出零点几毫米的数(如0.3)，最后转动小滚花轮7即平面螺旋线分划板1，使平面螺旋线的双线将毫米刻度尺刻线夹住，再从圆周分度上读出尾数(如62?m)。读数方法：46.362mm显微镜读数装置应用较广，除在测长仪上应用外，在比长仪上、凸轮轴检查仪上以及万能工具显微镜上均有应用。*第31页，共59页，星期日，2025年，2月5日2.光波干涉类量仪这类量仪主要利用光的分振幅法将同一光源的光分成两束，一束为参考光，另一束为测量光，两束光相遇后发生干涉。由于测量光束的光程随被测工件尺寸变化而变化，因此两光束相遇后光程差也发生变化，干涉条纹将产生移动。通过测量干涉条纹的移动距离(或干涉条纹移过的数目)即可测得微小直线位移。(1)接触干涉仪原理光源1发出的光经聚光镜2、滤色片安装孔3射入分光镜4。光束从分光镜上分成两束：一束透过4、补偿镜5到达和仪器测杆相连的反射镜6，然后从反射镜反射按原光路回到4，形成测量光束；另一束光在4上反射至参考镜7，再由参考镜7反射回4，形成参考光束。此两束光相遇后产生干涉。从目镜10中即可看到干涉条纹。*第32页，共59页，星期日，2025年，2月5日(1)接触干涉仪原理测量开始时，先将滤色片(已知标准波长)装于安装孔3上，然后调整反射镜7与光轴的倾角，从而调整干涉条纹的宽度和方向，并可定出在此状态下刻度尺9的分度值。取下滤色片，再用白光照明，此时在目镜中可看到彩色干涉条纹。其中，零级干涉条纹是一条黑线，则以此黑线作为仪器指针进行读数。由上述光学系统可知，这种仪器是按迈克尔逊干涉仪原理设计的。*第33页，共59页，星期日，2025年，2月5日(2)激光干涉仪原理直角棱镜由4个面组成，其中abd，acd和bdc三个反射面彼此相互垂直，d为锥顶，abc是入射面（也是出射面）。当光束A由abc面射入，经acd，abd和bcd三个面三次反射后，由abc面射出。这种立体直角棱镜能保证入射光A和出射光B平行，因而降低了对导轨直线度的要求。这种仪器和接触干涉仪的原理是相同的。由于激光的干涉长度大，故可测范围也大，为使反射镜的移动不因导轨的误差而影响正常的工作，因此将接触干涉仪的平面反射镜7和6改成立体直角棱镜，并取消了补偿镜5。立体直角棱镜*第34页，共59页，星期日，2025年，2月5日(2)激光干涉仪原理JDJ1000型激光测长机光路从氨氖激光器5射出的光束经反射镜6、7到达准直光管8。从8射出的光经移相分光镜10分成两束：一束光由移相分光镜反射，经反射镜3、光楔2到固定立体直角棱镜1，再由1经原光路返回到10，形成参考光束；另一束光透过10到达活动立体直角棱镜12(它随测座移动)，再经12返回到10。两束光相遇后在10