美國光動激光干涉儀校準步驟:先近后遠,近調上下左右,遠調俯仰扭擺。
1、架設好激光頭后,先將激光頭的左右、俯仰、扭擺居中,再將美國光動激光干涉儀激光頭調至水平,在激光頭上安裝好標準光閘。
2、將線性干涉鏡和測量反射鏡置于較近位置,調節(jié)美國光動激光干涉儀干涉鏡與反射鏡之間的相對位置,使反射回來的兩束光線完全重合,調節(jié)三角架使重合后的反射光線進入回光孔,保證五個光強指示燈全亮。此處請勿大范圍調節(jié)美國光動激光干涉儀激光頭上的俯仰和扭擺旋鈕,僅限微調。
3、將線性干涉鏡與測量反射鏡距離最遠,根據(jù)近、遠端光線照射的位置,可判斷出激光頭發(fā)出光線的傾斜方向,扭擺三角架使激光頭向傾斜方向的相反方向扭擺,再平移三角架使激光大致照射在干涉鏡正中偏上1/2處。查看光閘,若無兩束光線返回,則繼續(xù)扭擺和移動三角架,直至兩光點出現(xiàn),并使兩光點相距較近。
4、微調俯仰、扭擺,使兩束反射光線完全重合。
5、通過升降三角架和調節(jié)美國光動激光干涉儀激光頭的左右位置,使重合后的反射光束射入回光孔。
6、查看五個光強指示燈是否全亮,若無,請重復步驟2~5,直至近、遠兩端位置,五個光強指示燈全亮。
7、美國光動激光干涉儀安放補償元件,進行線性測量。
激光干涉儀以激光波長為已知長度,利用邁克耳遜干涉系統(tǒng)測量位移的通用長度測量。激光干涉儀有單頻的和雙頻的兩種。
激光干涉儀的分類:
單頻激光干涉儀
從激光器發(fā)出的光束,經擴束準直后由分光鏡分為兩路,并分別從固定反射鏡和可動反射鏡反射回來會合在分光鏡上而產生干涉條紋。當可動反射鏡移動時,干涉條紋的光強變化由接受器中的光電轉換元件和電子線路等轉換為電脈沖信號,經整形、放大后輸入可逆計數(shù)器計算出總脈沖數(shù),再由電子計算機按計算式[356-11]式中λ為激光波長(N為電脈沖總數(shù)),算出可動反射鏡的位移量L。使用單頻激光干涉儀時,要求周圍大氣處于穩(wěn)定狀態(tài),各種空氣湍流都會引起直流電平變化而影響測量結果。
雙頻激光干涉儀
在氦氖激光器上,加上一個約0.03特斯拉的軸向磁場。由于塞曼分裂效應和頻率牽引效應,激光器產生1和2兩個不同頻率的左旋和右旋圓偏振光。經1/4波片后成為兩個互相垂直的線偏振光,再經分光鏡分為兩路。一路經偏振片1后成為含有頻率為f1-f2的參考光束。另一路經偏振分光鏡后又分為兩路:一路成為僅含有f1的光束,另一路成為僅含有f2的光束。當可動反射鏡移動時,含有f2的光束經可動反射鏡反射后成為含有f2±Δf的光束,Δf是可動反射鏡移動時因多普勒效應產生的附加頻率,正負號表示移動方向(多普勒效應是奧地利人C.J.多普勒提出的,即波的頻率在波源或接受器運動時會產生變化)。這路光束和由固定反射鏡反射回來僅含有f1的光的光束經偏振片2后會合成為f1-(f2±Δf)的測量光束。測量光束和上述參考光束經各自的光電轉換元件、放大器、整形器后進入減法器相減,輸出成為僅含有±Δf的電脈沖信號。經可逆計數(shù)器計數(shù)后,由電子計算機進行當量換算(乘1/2激光波長)后即可得出可動反射鏡的位移量。雙頻激光干涉儀是應用頻率變化來測量位移的,這種位移信息載于f1和f2的頻差上,對由光強變化引起的直流電平變化不敏感,所以抗干擾能力強。它常用于檢定測長機、三坐標測量機、光刻機和加工中心等的坐標精度,也可用作測長機、高精度三坐標測量機等的測量系統(tǒng)。利用相應附件,還可進行高精度直線度測量、平面度測量和小角度測量。
激光干涉儀應用:
?。?)幾何精度檢測可用于檢測直線度、垂直度、俯仰與偏擺、平面度、平行度等。
?。?)位置精度的檢測及其自動補償可檢測數(shù)控機床定位精度、重復定位精度、微量位移精度等。利用雷尼紹ML10激光干涉儀不僅能自動測量機器的誤差,而且還能通過RS232接口自動對其線性誤差進行補償,比通常的補償方法節(jié)省了大量時間,并且避免了手工計算和手動數(shù)控鍵入而引起的操作者誤差,同時可最大限度地選用被測軸上的補償點數(shù),使機床達到較好精度,另外操作者無需具有機床參數(shù)及補償方法的知識。
(3)數(shù)控轉臺分度精度的檢測及其自動補償現(xiàn)在,利用ML10激光干涉儀加上RX10轉臺基準還能進行回轉軸的自動測量。它可對任意角度位置,以任意角度間隔進行全自動測量,其精度達±1。新的國際標準已推薦使用該項新技術。它比傳統(tǒng)用自準直儀和多面體的方法不僅節(jié)約了大量的測量時間,而且還得到完整的回轉軸精度曲線,知曉其精度的每一細節(jié),并給出按相關標準處理的統(tǒng)計結果。
(4)雙軸定位精度的檢測及其自動補償雷尼紹雙激光干涉儀系統(tǒng)可同步測量大型龍門移動式數(shù)控機床,由雙伺服驅動某一軸向運動的定位精度,而且還能通過RS232接口,自動對兩軸線性誤差分別進行補償。
(5)數(shù)控機床動態(tài)性能檢測利用RENISHAW動態(tài)特性測量與評估軟件,可用激光干涉儀進行機床振動測試與分析(FFT),滾珠絲杠的動態(tài)特性分析,伺服驅動系統(tǒng)的響應特性分析,導軌的動態(tài)特性(低速爬行)分析等。
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