一.中圖儀器激光干涉儀概述
中圖儀器激光干涉儀產(chǎn)品采用進口高穩(wěn)頻氦氖激光器、激光雙縱模熱穩(wěn)頻技術(shù)、高精度環(huán)境補償模塊、幾何參量干涉光路設(shè)計、高精度激光干涉信號處理系統(tǒng)、高性能計算機控制系統(tǒng)技術(shù),實現(xiàn)各種參數(shù)的高精度測量。通過激光熱穩(wěn)頻控制技術(shù),實現(xiàn)快速(5~10分鐘)、高精度(0.05ppm)、抗*能力強、長期穩(wěn)定性好的激光頻率輸出,采用不同的光學(xué)鏡組可以測量出線性、角度、直線度、平面度和垂直度等幾何量,并且可以進行動態(tài)分析。
二.中圖儀器激光干涉儀工作原理
一個角錐反射鏡緊緊固定在分光鏡上,形成固定長度參考光束。另一個角錐反射鏡相對于分光鏡移動,形成變化長度測量光束。
從激光頭射出的激光光束(1)具有單一頻率,標稱波長為0.633μm,長期波長穩(wěn)定性(真空中)優(yōu)于0.05ppm。當(dāng)此光束到達偏振分光鏡時,被分成兩束光—反射光束(2)和透射光束(3)。這兩束光被傳送到各自的角錐反射鏡中,然后反射回分光鏡中,在嵌于激光頭中的探測器中形成干涉光束。
如果兩光程差不變化,探測器將在相長干涉和相消干涉的兩端之間的某個位置觀察到一個穩(wěn)定的信號。如果兩光程差發(fā)生變化,每次光路變化時探測器都能觀察到相長干涉和相消干涉兩端之間的信號變化。這些變化(條紋)被數(shù)出來,用于計算兩光程差的變化。測量的長度等于條紋數(shù)乘以激光波長的一半。
應(yīng)當(dāng)注意到,激光波長將取決于光束經(jīng)過的空氣的折射率。由于空氣折射率會隨著氣溫、壓力和相對濕度的變化而變化,用于計算測量值的波長值可能需要對這些環(huán)境參數(shù)的變化進行補償。在實踐中,對于技術(shù)指標中的測量精度,只有線性位移(定位精度)測量需要進行此類補償,在這種情況下兩束光的光程差變化可能非常大。
三.中圖儀器激光干涉儀功能
1.自動螺距誤差補償。激光干涉儀不僅能自動測量機器的位置精度,而且還能通過RS232接口使計算機和數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)通信,對誤差進行自動補償。它比通常的手工補償方法節(jié)省了大量的時間,同時可選用被測軸上的補償點數(shù),使機床達到*佳精度。
2.回轉(zhuǎn)坐標精度標定。回轉(zhuǎn)坐標分度精度標定可對數(shù)控轉(zhuǎn)臺在任意角度位置,以任意測量間隔進行自動測量及補償。
3.機床動態(tài)特性測試與評估。利用中圖動態(tài)特征測量與評估軟件,可用干涉儀進行杌床振動測試與分析、滾珠絲杠的動態(tài)特性分析、伺服驅(qū)動系統(tǒng)的響應(yīng)特性分析、導(dǎo)軌的動態(tài)特性(低速爬行)分析等,從而幫助用戶對機器源進行分析。
4.觸發(fā)脈沖輸入、輸出功能。利用觸發(fā)脈沖輸入,可實現(xiàn)外部控制激光干涉儀記錄數(shù)據(jù),從而可實現(xiàn)類似于激光絲杠動態(tài)精度檢查儀的功能或機床傳動鏈精度檢查功能。利用觸發(fā)脈沖輸出,可用激光干涉儀定時或定距發(fā)出脈沖,從而實現(xiàn)類似于激光光刻機的功能。
5.其他用戶接口裝置??捎弥袌D公司提供的特殊接口軟件,對于現(xiàn)有某些品牌的電子水平儀或數(shù)字指示儀器的用戶,配合中圖激光干涉儀校準軟件,實現(xiàn)直線度、平面度及垂直度等幾何精度的檢測,從而節(jié)省用戶投資費用。
四.中圖儀器激光干涉儀性能特點
系統(tǒng)性能
測量方式:單頻
穩(wěn)頻精度:0.05ppm
動態(tài)采集頻率:50 kHz
環(huán)境溫度范圍:0~38℃,環(huán)境濕度:0~95%
存儲溫度范圍:-20℃~70℃
環(huán)境補償示值誤差
空氣溫度傳感器:±0.2℃ (0-40℃),分辨率0.01℃
材料溫度傳感器:±0.1℃ (0-40℃),分辨率0.01℃
空氣濕度傳感器:±6% (0-95%)
大氣壓力傳感器:±0.1kPa
線性測量
測量距離:0-40m
測量精度:0.5ppm (0-38℃)
測量分辨率:1nm
測量*大速度:3m/sec