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光学计量仪器的基本组成部分

时间:2020-12-23 来源:计量校准 点击:

光学计量仪器的基本组成部分
 
光学测量仪是将光学原理与精密机械结构相结合进行精密测量的仪器。几何测量仪器中,除机械测量仪器外,光学测量仪器发展较早,品种规格齐全,应用广泛。随着光电技术、各种微处理器和信息处理方法的飞速发展,光学测量仪器不断发展和更新,出现了许多集力学、光学、电学等先进技术于一体的现代测量仪器。虽然本书介绍的一些光学测量仪器属于较早的产品,但目前仍是广泛使用的检测仪器设备。从进一步了解现代测量仪器所需的基础知识来说,首先要了解和掌握这些仪器。
 
一、光学测量仪器的仪器校准基本组成
光学测量仪器有很多种,但仍然可以根据功能分为几个基本组成部分。为了便于解释,先给出一个在工具显微镜图11的工具微镜测量原理图上测量工件尺寸的例子(见图1-1)。在图1中,仪器基座2是纵向移动台;将待测工件3放在工作台:4上作为准显微镜。其功能是通过非接触光学方法感应工件的原始信号,并对其进行转换放大,实现准33605为刻度尺,用于测量的标准量33606为读数显微镜。其功能是通过非接触式光学系统方法感应刻度尺信号。并进行转换放大读取。
 
根据这个例子的分析,光学测量仪可以分为以下主要部件。
1.标准零件
测量是将测量的量与标准量进行比较。光学测量仪器必须有一个或多个提供标准量的部件。标准部分是仪器的重要组成部分,是决定仪器精度的主要环节。光学测量仪的标准件主要如下。
(1)量块在光学测量仪器中,量块可以用来扩大测量范围,如大型工具显微镜的纵向和横向测量范围,常用的是25mm和50mm的量块。量块也可用作差分比较测量的标准量。例如,在光学仪表上测量工件时,通常使用量块作为测量标准。
(2)精密螺纹作为标准量,易于细分,用途广泛。比如自准直仪、光切显微镜等光学测量仪器的测微目镜中的测微螺钉,存在长度和精度有限的缺点。为了避免加工长螺纹的困难和累积螺距误差的增加,精密螺纹作为千分尺螺纹,经常与其他标准量一起使用。
(3)金属刻尺和金属刻尺的线膨胀系数与被测零件接近。为了减少温度误差,超过500mm的标准刻尺通常由金属制成。然而,由于金属的可塑性,金属刻尺上的划线通常两端薄且中等厚度。此外,在光学系统中,它只能反射而不能透射,并且视场的亮度有限,因此它没有被广泛用作玻璃刻尺
(4)短玻璃刻尺的刻尺(例如300mm以下)通常由光学玻璃制成,而较长时难以加工。刻尺K9光学玻璃加工性能好,硬度高,不易碰伤。缺点是它的线膨胀系数远不如钢。
此外,光栅尺、磁尺、感应同步器、光波也可以作为光电测量仪器中的标准件。
2.感知转换组件
感觉转换元件的作用是感知被测量,拾取原始信号(有时也起初级信号转换的作用)。感觉转换组件有两种类型:接触式感觉转换组件通常指各种机械探头,以及非接触式感觉
瞄准部件的主要作用是瞄准零位或被测工件的轮廓图像,一般不用于读数。在如图11中,准微镜4具有对被测原始信号进行传感转换和放大的功能,但由于它在这里主要起准作用,所以这种元件习惯上称为瞄准元件。
5.显示组件
显示组件的功能是显示测量结果,显示组件有多种,如机械千分尺中的指针刻度盘、光学测量仪中的读数目镜和阴影屏、数字显示器等。
6.机械结构部件
机械结构部件主要包括基座与支架、导轨与工作台、轴系等微调、锁紧、限位、保护等机构。
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