数字显微全息表面粗糙度测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种数字显微全息表面粗糙度测量系统，包括光源，所述光源的前方设置有扩束准直器件，在扩束准直器件的前方设置有分光镜，所述分光镜设置有两个输出端，其中一个输出端设置在分光镜的下方，分光镜的下方为载物台，另一个输出端设置在分光镜的一侧，该输出端的前端设置反光镜，所述分光镜的上方设置有CCD图像传感器。本实用新型克服了传统表面粗糙度测量方法中的固有缺陷，防止接触式测量方法触针圆弧半径大无法接触被测表面轮廓谷底，避免了触针划伤被测表面等问题；利用全新的数字全息技术作为基本原理，提升了表面粗糙度的测量范围，将原有的线测量方式转变为面测量方式，能够更加全面地反应整个被测表面的粗糙度分布情况。
【专利说明】数字显微全息表面粗糙度测量系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及表面粗糙度测量装置，具体为一种数字显微全息表面粗糙度测量系统。
【背景技术】
[0002]目前表面粗糙度测量主要使用表面粗糙度测量仪进行测量，采用接触式测量方法，利用触针2划过被测表面1，利用杠杆4使支点3另一端的铁芯5在电感线圈6内移动，产生电信号，处理器把表面粗糙度轮廓放大滤波后，经过计算处理装置直接给出Ra值。下图为表面粗糙度测量仪实物图与主要测量原理图。
[0003]现有技术中的问题:1、检测时受触针圆弧半径的限制，难以探测到表面实际轮廓的谷底，从而影响测量精度；2、被测表面可能会被触针划伤；3、只能进行线测量，无法评价整个被测表面的粗糙度情况。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种采用非接触式的数字显微全息表面粗糙度测量系统，摒除了接触式测量中触针圆弧半径的限制，避免了触针划伤被测表面。
[0005]本实用新型是通过如下技术方案实现的:一种数字显微全息表面粗糙度测量系统，包括光源，所述光源的前方设置有扩束准直器件，在扩束准直器件的前方设置有分光镜，所述分光镜设置有两个输出端，其中一个输出端设置在分光镜的下方，分光镜的下方为载物台，另一个输出端设置在分光镜的一侧，该输出端的前端设置反光镜，所述分光镜的上方设置有CXD图像传感器。所述两个输出端还设置有显微物镜。
[0006]本发明优点:1、克服了传统表面粗糙度测量方法中的固有缺陷，防止接触式测量方法触针圆弧半径大无法接触被测表面轮廓谷底，避免了触针划伤被测表面等问题；2、利用全新的数字全息技术作为基本原理，提升了表面粗糙度的测量范围，将原有的线测量方式转变为面测量方式，能够更加全面地反应整个被测表面的粗糙度分布情况。3、采用全新测量原理及机械结构，装置中除CCD升降支架和微动载物台是移动部件，其它部分皆为固定部件，简化了结构，提高了系统稳定性。4、表面粗糙度参数的获得是基于单幅图像，因此具有较好的动态性，对环境振动等要求较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为现有技术的原理图。
[0008]图2为本实用新型的原理图。
【具体实施方式】
[0009]如图2所示，一种数字显微全息表面粗糙度测量系统，包括光源I I，所述光源的前方设置有扩束准直器件I 2，在扩束准直器件的前方设置有分光镜I 3，所述分光镜设置有两个输出端，其中一个输出端为物波输出端，设置在分光镜的下方，分光镜的下方为载物台，被测物体放置在该载物台I 5上，另一个输出端为光波输出端，设置在分光镜的一侦牝该输出端的前端设置反光镜I 6，所述分光镜的上方设置有CXD图像传感器I 7。所述两个输出端还设置有显微物镜I 4，其中物波输出端显微物镜主要目的是放大被测表面，由此会弓I入二次项相位因子，参考光波输出端显微物镜主要目的是校正物波中所引入的二次项相位因子。两显微物镜要求放大倍率相同，与CCD之间的距离相同。如图所示，载物台到CCD图像传感器、载物台到分光镜中心以及反光镜到分光镜中心的距离均为相同一个距尚值L。
[0010]光源经扩束准直器件形成平面波后，由分光镜分成两束光波，一束直射至反射镜作为参考光波，返回经显微物镜放大后至CXD图像传感器。另一束反射至被测表面形成被放大的物光波，返回经显微物镜至(XD。两束光波在CXD感光面汇合干涉，形成全息图，由CO)记录。
[0011]本发明基于数字全息测量原理，解决如下问题:1、采用非接触式激光全息测量方法，摒除了接触式测量中触针圆弧半径的限制，避免了触针划伤被测表面；2、本装置在实现线测量的同时，主要亮点在于实现了面测量，可以全面地测量整个被测表面的表面粗糙度分布情况。3、本发明方法是基于单幅图像处理技术，不需要扫描过程。本装置消除了现有表面粗糙度系统的缺点，并把现有表面粗糙度方法从线测量提升到了面测量的高度。
【权利要求】
1.一种数字显微全息表面粗糙度测量系统，包括光源，其特征是，所述光源的前方设置有扩束准直器件，在扩束准直器件的前方设置有分光镜，所述分光镜设置有两个输出端，其中一个输出端为物波输出端，设置在分光镜的下方，分光镜的下方为载物台，另一个输出端为光波输出端，设置在分光镜的一侧，该输出端的前端设置反光镜，所述分光镜的上方设置有CCD图像传感器，所述载物台为微动载物台，所述两个输出端还设置有显微物镜，其中物波输出端显微物镜用于放大被测表面，参考光波输出端显微物镜用于校正物波中所引入的二次项相位因子。
2.根据权利要求1所述的数字显微全息表面粗糙度测量系统，其特征是，所述显微物镜分别放置在反射镜的前面和被测物体的上表面，和CCD图像传感器之间具有相同的距离值。
【文档编号】G01B11/30GK204007550SQ201420160072
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】陈刚, 周文静, 周清, 胡桢, 徐腾寅, 徐强胜, 林艳 申请人:上海市质量监督检验技术研究院