专利名称：自准式透明材料折射率检测仪的制作方法
技术领域：
本发明属于光学测试仪器技术领域，是一种适用于光学玻璃的自准式透明材料折射率检测仪。
背景技术：
在光学设计中，为了使光学零件符合一定的光路要求，根据设计要求，必须将光学零件的折射率限定在一定的范围，因此，只有对光学玻璃的折射率进行精确测定后，才能根据所测结果选用满足设计要求的零件。在现有的技术中，对光学玻璃及透明材料折射率的检测通常采用的是V棱镜折光仪，该仪器是利用光线通过透明材料时会发生偏折的原理制成，并根据所检测到的偏折角而得知所测材料的折射率。该仪器采用将准直光路与接受光路分开的结构方式，包括一个瞄准镜筒和一个数值读数镜筒，在测试偏折角时，瞄准和读数必须分两步进行，检测时需要用单个眼睛观察瞄准镜或读数镜，观察时间一长，眼睛容易疲劳，就会产生视觉瞄准误差，由此而影响测试精度。另外，从读数镜中读出的数值还需要利用人工，将中间数据用插值法查表计算、才能得出最终结果，因此费工、费时、劳动强度大，并且容易出现人为计算错误。该仪器由于对检测操作人员的工作经验要求较高，加之工作程序的繁杂导致检测效率低，测试精度及重复性较差，因此无法满足现场大批量生产的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实时在线检测，并通过计算机屏幕直接观察、数据直读、检测精度高、效率高的自准式透明材料折射率检测仪。
实现本发明的目的所采取的技术方案是该检测仪具有一个平板基座，基座上通过定位支撑件固定一个水平置放的测试镜筒，在测试镜筒出射光的前部，对应设置有工件定位座，测试镜筒后端装有摄像器件，该器件通过设置的传输接口与计算机连接，在测试镜筒的上部，通过架设的固定支架上装有轴角编码器，轴角编码器的上部设置有与计算机连接的传输接口，底部通过连轴器与测试镜筒中的测微器连接，连轴器上装有用于调节测试角度的调节手轮，在测试镜筒中的辅助分划板的通光孔处装有单色灯。
所述测试镜筒采用的是将准直光路与接受光路合为同一光路的自准直仪镜筒，它包括镜筒体、物镜组、主分划板，活动分划板、辅助分划板和测微器，各构件依次安装在镜筒体内，其中，测微器位于镜筒体外，并与镜筒体内的活动分划板螺纹连接。
所述工件定位座采用的是敞开式的V型座结构或两侧为封闭式的V型槽座结构。
按照上述方案制成的自准式透明材料折射率检测仪，通过自准直仪测试被测材料的偏折角，并利用轴角编码器将角度数字化，再通过传感器件将图像及角度数据传输到计算机上，经过计算机进行处理，将所测件的图像、类别及最终结果显示在显示器上，并且通过显示器可直接观察测试结果。使用该检测仪，实现了光学玻璃及透明材料折射率的实时在线测量，省去了查表计算的繁琐过程，避免了人为计算错误以及由于人眼疲劳所引起的瞄准误差，有效地提高了测试精度和测试效率。本发明的检测仪特别适用于对所有光学玻璃在同种材料范围内作快速精确检测，对于其它透明材料如塑料、有机玻璃、液体等也可以进行折射率的检测。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式
图1中各标号为平板基座1、工件定位座2、测试镜筒3、定位支撑件4、主分划板5、单色灯6、辅助分划板7、活动分划板8、摄像器件9、摄像传输线10、支架11、轴角编码器12、编码器传输线13、连轴器14、调节手轮15、测微器16、照明灯泡17、计算机18、显示器19。
参看图1，本发明的自准式透明材料折射率检测仪，是由平板基座1、工件定位座2、测试镜筒3、单色灯6、摄像器件9、轴角编码器12、连轴器14、调节手轮15、测微器16、计算机18、显示器19组成，在本案中，测试镜筒3采用准直光路与接受光路为同一光路的自准直仪镜筒，该自准直仪镜筒可在市场直接购置，它的功能作用是形成准直光，并将辅助分划板7通过工件定位座2的折反射作用形成的像，成像到自准直仪镜筒中的的主分划板5上，通过旋动调节手轮15，移动活动分划板8进行瞄准并测出透明材料的偏折角。直准直仪镜筒包括镜筒体、物镜组(图中未示)、主分划板5，活动分划板8、辅助分划板7和测微器16，各构件依次安装在镜筒体内，其中，测微器16位于镜筒体外，它与镜筒体内的活动分划板8螺纹连接，其作用是测试角度。测试镜筒3以水平置放的方式，通过定位支撑件4固定在平板基座1上，在测试镜筒3的出射光的前端，对应固定有用于放置被测工件的定位座2，该定位座2是组成测试折射率时偏折光路的主要元件，对通过辅助分划板7的光束有折射和反射作用。定位座2可以采用敞开式V型座结构或两侧为封闭式的V型槽座结构。敞开式V型座用于放置固体材料被测件，V型槽座用于透明液体材料检测。在测试镜筒3的尾端连接有摄像器件9，该摄像器件9是将图像数字化的器件，可将分划板上的像通过摄像传输线10及USB接口传输到计算机18上，并将传送的图像通过显示器19显示。轴角编码器12位于支架11上，下部通过连轴器14与测试镜筒3中的测微器16连接，轴角编码器12是将转角数字化的器件，通过测微器16和轴角编码器12转轴的同时旋转，可将测微器16的转角通过编码器传输线13及RS232传输接口传输到计算机18上，由计算机18处理轴角编码器12传送的数据，在线计算出折射率值，并在显示器19上实时显示。在测试镜筒3中的辅助分划板7的通光孔的对应处，安装有单色灯6，该单色灯6采用的是钠光灯或镉灯或氢灯或氦灯，其作用是用特定波长的单色光照亮辅助分划板7。在测试镜筒3的出射光的前端，设置有辅助照明灯泡17，可用来改善背景亮度，以便能够清晰分辨各分划板(活动分划板8、主分划板5、辅助分划板7)的像。
本发明检测仪的工作过程由单色灯照亮自准直仪镜筒内的辅助分划板，辅助分划板上的十字线通过自准直仪镜筒及V型定位座成像于镜筒内的主分划板上，然后通过摄像器件将所成的像由USB接口传送到计算机并在显示器上显示。通过旋转手轮，带动测微器，移动活动分划板，使竖线亮像位于活动分划板的双刻线中间，从而测得被测件相对于标准件的偏折角；由于测微器通过连轴器与轴角编码器相连，轴角编码器将数字化的角度值通过RS232传输接口传送到计算机，实时计算出被测件的折射率，并在显示器上显示，实现在线检测。该检测仪适用于透明固体材料或透明液体材料的测试，透明固体包括透明玻璃、有机玻璃、透明塑料等。当测试的材料为透明液体时，只需将V型定位座的V型槽两侧封闭，将被测液体倒入V型槽内，即可进行透明液体材料折射率的检测。
权利要求
1.一种自准式透明材料折射率检测仪，其特征在于该检测仪具有一个平板基座，基座上通过定位支撑件固定一个水平置放的测试镜筒，在测试镜筒出射光的前部，对应设置有工件定位座，测试镜筒后端装有摄像器件，该器件通过设置的传输接口与计算机连接，在测试镜筒的上部，通过架设的固定支架上装有轴角编码器，轴角编码器上设置有与计算机连接的传输接口，底部通过连轴器与测试镜筒中的测微器连接，连轴器上装有用于调节测试角度的调节手轮，在测试镜筒中的辅助分划板的通光孔处装有单色灯。
2.根据权利要求1所述的自准式透明材料折射率检测仪，其特征在于测试镜筒采用的是将准直光路与接受光路合为同一光路的自准直仪镜筒，它包括镜筒体、物镜组、主分划板，活动分划板、辅助分划板和测微器，各构件依次安装在镜筒体内，其中，测微器位于镜筒体外，并与镜筒体内的活动分划板螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的自准式透明材料折射率检测仪，其特征在于所述工件定位座采用的是敞开式的V型座结构或两侧为封闭式的V型槽结构。
4.根据权利要求1所述的自准式透明材料折射率检测仪，其特征在于所述单色灯采用的是钠光灯或镉灯或氢灯或氦灯。
全文摘要
本发明涉及一种自准式透明材料折射率检测仪。该检测仪具有一个平板基座，基座上通过定位支撑件固定一个水平置放的测试镜筒，在镜筒出射光的前端，设置有工件定位座，尾端装有摄像器件，并通过传输接口与计算机连接，测试镜筒的上部设置有轴角编码器，编码器上设置有与计算机连接的传输接口，并通过连轴器与测试镜筒上的测微器连接，连轴器上装有一个调节手轮，在测试镜筒中的辅助分划板通光孔处装有单色灯。该检测仪通过自准直仪测试被测件的偏折角，利用传感器件将图像及角度数据传输到计算机上，通过显示器可直接观察测试结果。实现了折射率测试的在线实时测量，有效地提高了被测件的测试精度和测试效率。
文档编号G01N21/84GK1858578SQ200510017560
公开日2006年11月8日 申请日期2005年5月2日 优先权日2005年5月2日
发明者马建荣 申请人:河南中光学集团有限公司