专利名称：1米立式接触式干涉仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学测量仪器，尤其涉及ー种I米立式接触式干涉仪。
背景技术：
在(100 1000)mm大量块修理中，測量手段是直接影响量块确定等级和使用效率的关键测量设备。按国标要求，測量大量块应使用I米测长机进行测量。由于测长机价值昂贵，目前一般的科研生产单位无法满足。由于量块修理市场需求量大。因此量块修理中 的測量方法，是目前急需解决的关键性问题。在日常精密測量工作中经常遇到大尺寸、高精度零件的測量，由于零件形状特殊，测长机上无法安装。因此大尺寸特殊形状的零件測量，同样缺乏相应的测量手段。
发明内容为了解决对于现有的大量块采用一般测量仪器无法测量，而测长机又非常昂贵的技术问题，本实用新型提供ー种I米立式接触式干涉仪，解决了量块修理中的測量方法的缺失和大尺寸、高精度特殊形状的零件无法测量的尴尬。本实用新型的技术解决方案I米立式接触式干涉仪，其特殊之处在于包括基座、光学系统、探头组件、工作台以及调节组件，所述探头组件包括探头支架以及固定在探头支架上的探头，所述光学系统与探头支架固定连接，所述探头正对工作台安装，所述调节组件包括双立柱、丝杠、设置在双立柱上的滑块、设置在丝杠一端的旋转手柄以及设置在滑块上的锁紧螺钉，所述旋转手柄驱动丝杠带动滑块沿双立柱运动，所述探头支架与滑块固定连接。上述调节组件还包括精调螺母3和细调锁紧螺钉2，所述精调螺母设置在探头和探头支架之间，所述细调锁紧螺钉设置在探头支架上。上述光学系统包括沿光学传播方向依次设置的光源I、聚光镜2、滤光片3以及分光镜4,分光镜4将入射光分成两路分别投射在互相垂直的第一反光镜6和第二反光镜7上，第一反光镜6和分光镜4之间设置有补偿镜5，沿第一反光镜6的光路依次设置有測量杆以及被测件，沿第二反光镜7的光路依次设置有物镜8、分划板9以及目镜10。上述工作台下方设置有三个用于调节工作台的工作面以及探头测量轴线的垂直度的旋转螺母。上述基座底部设置有弹性橡胶。本实用新型所具有的优点1、1米立式接触式干涉仪具有接触式干渉仪的测量精度。扩大了測量范围至1000mm。通过设计仪器工作台的形状和精度，消除了该仪器“探头”对“工作台”的“点”对“面”的測量与测长机“探头”对“探头”的“点”对“点”的不同的測量方式，保证了该仪器具有大范围高精度测量的技术特点。2、由于该仪器的測量精度为万分之一，振动会造成仪器无法读取测量数据的情况。本实用新型采用了特殊的减震方法，可以有效的避免振动对仪器测量的影响。3、测量范围可达到IOOOmm高度尺寸范围的任意尺寸的測量。克服了大范围、高精度测量的技术难题。4、工作台设计为可调工作台，调整范围2_，可方便地调整探头轴线与工作台的垂直性。5、本实用新型I米接触式干涉仪具有原理、结构简单，精度高，使用方便等特点。
图I为本实用新型的I米立式接触式干涉仪的结构示意图；图2为本实用新型光学系统示意图；其中附图标记为1-光源，2-聚光镜,3-滤光片3,4-分光镜,5-补偿镜,6-第一反光镜，7-第二反光镜，8-物镜，9-分划板，10-目镜，11-轴，12-測量杆，13-测帽，14被测件，21-光学系统，22-细调锁紧螺钉，23-精调螺母，231-探头，232-探头支架，24-工作台，25-旋转手柄，26-锁紧螺钉，27-双立柱，28-减震底座，29-丝杠，210-滑块。
具体实施方式
I米立式接触式干涉仪，包括光学系统21、探头组件、工作台24以及调节组件，探头组件包括探头支架232以及固定在探头支架232上的探头231，光学系统21与探头支架232固定连接，探头231正对工作台24安装，调节组件包括双立柱27、丝杠29、设置在双立柱27上的滑块、设置在丝杠一端的旋转手柄以及设置在滑块210上的锁紧螺钉26，旋转手柄25驱动丝杠带动滑块沿双立柱运动，探头支架与滑块固定连接。调节组件还包括精调螺母23和细调锁紧螺钉22，精调螺母设置在探头和探头支架之间，细调锁紧螺钉设置在探头支架上。工作台下方设置有三个旋转螺母。工作台下方设置有减震基座，基座使用稳固的结构并加以配重，底角支撑部分使用弹性适当的橡胶，以减小振动对仪器測量时读数的影响，以保证測量数据的可靠性。I米立式接触式干渉仪是应用光波干渉原理，采用比较法进行测量的长度仪器。主要用于检定(100 1000)mm以下的量块或大尺寸特殊标准零件的高精度測量。干涉管是“I米立式接触式干涉仪”的主要部分。光学系统由下列部件组成。如图2所示。光源I经聚光镜2聚集后，直接经过滤光片3，投射至分光镜4上。分光镜把入射光分成ニ束后分别投射到位于互相垂直的第一反光镜6,第二反光镜7上，由分光镜表面至反射镜6的光线，借助于补偿镜5，使其路程上的光学条件与投射至反射镜7上的路程的光学条件完全相同，当上述ニ束光线稍有光程差而发生干涉时，就可通过物镜8及目镜10进行观察，在视场中可以看到干涉条纹和分划板9上的分划。目镜可以绕轴11转动，以便观察。反射镜6固定在测量杆12上，并与测杆一起可沿测杆轴线移动。测帽13直接与被测件14接触。调节组件仪器支架部分使用了双立柱配丝杠结构，该结构稳固、刚性好。并且兼顾了悬臂的支撑和高度调节的作用。滑块连接悬臂与干渉管的移动。各部件间具有快速移动、微调和锁紧功能，实现了不同尺寸大量块测量需要。通过调节旋柄可使測量部分处于任何需要的高度，并可锁紫。增加测量数据的可靠性。工作台工作台使用尺寸为130mmX140mm三点可调的带筋工作台。通过调节エ作台下的三个旋转螺母，即可调节工作台的工作面与探头测量轴线的垂直度，以满足測量精度的需要。调整完成后，通过紧固螺栓锁紧，以保持测量最佳状态。工作台使用螺栓与基座固定，使用一段时间后，可以拆下工作台进行修理。工作原理与测量方法I.使用前检查检查各活动部分的平滑性，止动螺钉的可靠性，工作面的质量，工作台的调平情况，视场的照度和干涉带的清晰度等。探头在自由状态时，白光的黒色干涉带应该在负向刻度尺外约-50个分划左右的位置。如位置不对可用专用扳手调节。2.定刻度值用単色光任意取一定数量的干涉带，并使其与刻度尺适当的分划数相重合，以此来定刻度值，其数学关系式如下公式；If =-
Ii式中n------所考虑k个干涉带间隔范围内所应包含标尺的刻度数(格/k条)A------所采用単色光的波长(U m)i------拟选用的刻度值(U m/格)例如k= 16 条 i=0. I U m/ 格 A =0. 55 U m
Xk
n ~ — = 44 格 j |6 条现将仪器可调节的i和k的对应关系如下
刻度值 i ( y m) } 0. 05 [ 0. I [0.2 干涉带数(k) f 8 f 16 I 323.测量过程仪器准备仪器在使用前，应调整工作台24与干渉管探头的垂直度。在符合要求的条件下，锁紧工作台24下的三个锁紧螺钉。并且保证工作台与安放仪器地面的垂直度。通过减震底座28下的地脚螺钉调整(垂直性不好，大量块不能在工作台上垂直安放)零位调整需根据被测量块或特殊零件的高度尺寸，通过旋转手柄15调整大致测量高度，然后观察探头部分与被测量块的接近程度缓慢调整，当探头与被測量块即将接触吋，旋转锁紧螺钉26进行锁紧，完成粗调。測量者通过干涉管观察目镜内的指标线，调整精调螺母23使之干涉条纹的零位线与标尺的零位线重合，旋转细调锁紧螺钉22进行锁紧，完成精调。正常測量通过打动拨叉观察探头与被测量块的接触情况，当“零位线”确定后，即可进行各点的数值测量。測量精度可以通过干涉管调整螺钉调整有0.0001mm和
0.00005mm两种精度可供选择。
权利要求1.1米立式接触式干涉仪，其特征在于包括基座、光学系统、探头组件、工作台以及调节组件，所述探头组件包括探头支架以及固定在探头支架上的探头，所述光学系统与探头支架固定连接，所述探头正对工作台安装，所述调节组件包括双立柱、丝杠、设置在双立柱上的滑块、设置在丝杠一端的旋转手柄以及设置在滑块上的锁紧螺钉，所述旋转手柄驱动丝杠带动滑块沿双立柱运动，所述探头支架与滑块固定连接。
2.根据权利要求I所述的I米立式接触式干涉仪，其特征在于所述调节组件还包括精调螺母(3)和细调锁紧螺钉(2)，所述精调螺母设置在探头和探头支架之间，所述细调锁紧螺钉设置在探头支架上。
3.根据权利要求I或2所述的I米立式接触式干涉仪，其特征在于所述光学系统包括沿光学传播方向依次设置的光源(I)、聚光镜(2)、滤光片(3)以及分光镜(4),分光镜(4)将入射光分成两路分别投射在互相垂直的第一反光镜(6)和第二反光镜(7)上,第一反光镜(6)和分光镜(4)之间设置有补偿镜(5)，沿第一反光镜￠)的光路依次设置有測量杆以及被测件， 沿第二反光镜(7)的光路依次设置有物镜(8)、分划板(9)以及目镜(10)。
4.根据权利要求3所述的I米立式接触式干涉仪，其特征在于所述工作台下方设置有三个用于调节工作台的工作面以及探头测量轴线的垂直度的旋转螺母。
5.根据权利要求4所述的I米立式接触式干涉仪，其特征在于所述基座底部设置有弾性橡胶。
专利摘要本实用新型涉及1米立式接触式干涉仪，包括基座、光学系统、探头组件、工作台以及调节组件，探头组件包括探头支架以及固定在探头支架上的探头，所述光学系统与探头支架固定连接，探头正对工作台安装，调节组件包括双立柱、丝杠、设置在双立柱上的滑块、设置在丝杠一端的旋转手柄以及设置在滑块上的锁紧螺钉，旋转手柄驱动丝杠带动滑块沿双立柱运动，探头支架与滑块固定连接。本实用新型解决了对于现有的大量块采用一般测量仪器无法测量，而测长机又非常昂贵的技术问题，解决了量块修理中的测量方法的缺失和大尺寸、高精度特殊形状的零件无法测量的尴尬。
文档编号G01B9/02GK202522192SQ20112049699
公开日2012年11月7日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者任和汉, 朱敬华 申请人:西安航天计量测试研究所