激光干涉仪使用技巧讲解
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3.1
Z轴激光光路快速准直方法
用激光干涉仪进行线性测量时,无论是数字机
床、还是坐标测燮枫,z轴测量酵激光光路的礁童榻对X、Y轴准直来说,要困难的多。尤其是在z轴距离较长的情况下,要保证激光光束经反射镜反射后回到激
先探测器的强度满足测量对对光强的要求,准妻激光光路往往需要很长时间。
根据作者长期使用的经验,按照“离处动尾部,低处动整体”的调整方法,将会大大缩短漆直时闻。(“尾部”是指MLl0激光器电源接口边上的倾斜度调蹩旋钮和三兔架云台上的旋转微调控制旋锂,“整体”是指三
初步调整后,围定分光镜并在分光镜上安装光靶,通过“整体”调整精确瞄准光靶后,取下分光镜光鞯,将z轴升离,观察激光在反光镜光靶上偏离程度,同时透过“尾部”调整使激光对准反光镜光靶,若在此过程中医“尾部”的调整导致分光镜遮挡了部分激光,嬲将z轴停止上升西到起始处,重新调整“整体”,再次对准反射镜光靶。紧接着再升z轴,继续调整“尾部”,观察激光在反光镜光靶上德离程度。重复整个过程,往德凡次即可达封准直要求。需要注意的是“整体”和“尾部”不能同时调整,一定按照“高处动尾部,低处动整体”的方法分另《谖整,否财溺整过程很容易混乱。3.2辅助工具的选择
每一次光程改变时,在相长性和相消性干涉的弼极找
到变动的信号。这些变化(援格)会被计算并用来测量两个光程闻的差异变化。测量的光程就是栅格数乘以光束大约一半的波长。
值褥注意的是,激光束的波长取决于所通过敖空气折射率。由于空气折射率会随着温度、压力和相对湿度而变化,用来计算测蹩值的波长值可能需要加以李}偿,以配合这魍环境参数豹改变。实际上就测量准确度而言,此类补偿在进行线性位移(定位精度)测量,特别是量程较大时,非常重要。3激光干涉仪使用技巧
厨
f静堂鸯溅斌技术)2007亭第弘誊第{O麓
激光干涉仪使用技巧
Precise
G口洫to
Vsine
a
Laser
Interferometer
魏纯
(广州市计最检测技术研究院,广东广州510030)
瓣萎:本文讨论了激光予涉仪在使用巾的准直等技礴,用户在实际使用中增加葺芒件以及维护巾邋蓟的同舔。燕键词:激光平涉仪;准直
l引言高性能激光干涉仪具有快速、高准确测量的优点,是校准数字机床、坐标测量机及其它定位装置精度及线性指标最常用的标准仪器,弦者所在单位使用的是英国RENISHAW公闭生产的MLl0激光干涉仪,具有性能稳定,使罱方便等特点。
通过较长时闯使用,作者认为测量人员除了要考虑环境、温度、原理等影响测量的常规因素外,掌握一些激光干涉仪的使用技巧会使测量互作事半功倍。
要注意以下几点:
(1)避免现场与仪器箱内温差较大时,直接开箱使用;
(2)运输、使用中避免剧烈碰撞;
(3)仪器线缆要防止碾、压,线缆接口防止变形;
(4)多尘的环境中,要注意光学镜组放尘,测量间
隙较长时,注意将激光光闸关闭,防止灰尘进入激光器;
作者曾经在一台大型铣床位置准确度检测过程中,遇到测量中电脑无端重启,导致之前测量过程中的数据全部丢失的情况。过后检查该电脑,没有发现病毒或其他问题,但确实长时间用于激光干涉仪测量中,会出现重启的现象。
电脑专属专用,利于测量数据长期保存,方便测量人员进行数据分析、问题查找。
3.5
日常维护
MLIO激光干涉仪使用中日常维护也同样重要,
MLl0激光干涉仪配备有线性测量镜组、角度测
量镜组、平面度测量组件、直线度测量组件、垂直度测
量镜组、激光器准直辅助镜等等,ຫໍສະໝຸດ Baidu际使用中,有些不
同功能的镜组也可以相互组合使用,以满足测量需要。比如角度测量镜组中的反射镜也可以替换线性测量镜组中的反射镜;激光器准直辅助镜的使用可以
减少准直调整的时间。
同时,激光干涉仪各个测量镜组也可以在别的测
择两个(实验室或工厂多采用的是主磁性吸面位于底面的表座),在测量时,往往侧面吸的表座更利于激光干涉仪镜组的安装。
在现场使用是激光干涉仪广泛应用的一个特点,
但往往现场工作条件比较差,装夹具不一定全。作为
校准测试人员,提前较好较全地选择配套辅助工具,根据现场情况,合理使用辅助工具,是顺利、高效完成
测量任务的重要一环。3.3镜组的灵活使用
2原理介绍
MLl0激光干涉仪是根据光学千涉基本原理设计磊成酌。从MLl0激光器射出的激光束有单一频率,其标称波长隽0.633pLIn,且其长期波长稳定健(真空状态)要高于0.1ppm。当此光束抵达偏振分光镜时,会被分为两道光束一一道反射光糯一道透射光。这两道光射向其反光镜,然后透过分光镜反射圈去,在激光头内的探测器形成一道干涉光束。若光程差没有任俺变讫,探测器会在樵长性秘楣潢性于涉的两极找到稳定的信号。若光程差确实有变化,探测器会在
。角架云龠酶平移控制旋锂和三角架的商度调整曲柄。)
具体调整方法如下:z轴置于低处,利用MLl0激
光器外毙中部的瞄准槽,正对z轴放置分光镜,左右移开Z辅,观察激光光路,保证激光转向后大致平行
于z轴,左右移回z轴放置线性反射镜及光靶(可以
盖在反射或分光镜上以帮助入眼瞄准及控制光路的靶),激光打在反射镜光靶上。
低的高度云台支架,焉机床的遁蔫紧逶装置露紧在槐床平台上或利用藏物紧圃,将云台装在上面,仍然利用手柄锁紧,整个装置高30cm左右,则最大程度的保
魏纯:激光干涉仅使用技巧
雹
证z轴的测量范围。3.2.2选择磁性表座
磁性表座是激光干涉仪常用的辅助工具,选择时需要注意,表座工作面上需有M8的螺孔以配合安装镜组安装杆,主磁性吸面位于底面和侧面的表座各选
量工作中使用,常见的利用分光镜或者光学直角器,达到改变光路,方便测量的目的。这需要,测量人员
了解设备性能、掌握测量技巧,在满足测量准确度的前提下活学活用。
3.4配备专用电脑的重要性
MLl0激光干涉仪常配合笔记本电脑使用,但如果不注意专用的问题,无论是软件冲突、抑或是电脑病毒,往往会影响到测量和使用。
虽然MLl0激光干涉仪安装组件比较齐全,但在实际使瘸过程孛逐是需要另外配置一些辕助工舆:
3.2.1
自己研制低高度云螽支架
部分机床工作台高度与地面是基本相平的,那么测量Z轴器重,如果使黑激光干涉仪原装三角架及云台安放激光器于地面,则肯定会因为三角架本身的高
度,损失lm左右的测量范围。作者是采用自己研制
Z轴激光光路快速准直方法
用激光干涉仪进行线性测量时,无论是数字机
床、还是坐标测燮枫,z轴测量酵激光光路的礁童榻对X、Y轴准直来说,要困难的多。尤其是在z轴距离较长的情况下,要保证激光光束经反射镜反射后回到激
先探测器的强度满足测量对对光强的要求,准妻激光光路往往需要很长时间。
根据作者长期使用的经验,按照“离处动尾部,低处动整体”的调整方法,将会大大缩短漆直时闻。(“尾部”是指MLl0激光器电源接口边上的倾斜度调蹩旋钮和三兔架云台上的旋转微调控制旋锂,“整体”是指三
初步调整后,围定分光镜并在分光镜上安装光靶,通过“整体”调整精确瞄准光靶后,取下分光镜光鞯,将z轴升离,观察激光在反光镜光靶上偏离程度,同时透过“尾部”调整使激光对准反光镜光靶,若在此过程中医“尾部”的调整导致分光镜遮挡了部分激光,嬲将z轴停止上升西到起始处,重新调整“整体”,再次对准反射镜光靶。紧接着再升z轴,继续调整“尾部”,观察激光在反光镜光靶上德离程度。重复整个过程,往德凡次即可达封准直要求。需要注意的是“整体”和“尾部”不能同时调整,一定按照“高处动尾部,低处动整体”的方法分另《谖整,否财溺整过程很容易混乱。3.2辅助工具的选择
每一次光程改变时,在相长性和相消性干涉的弼极找
到变动的信号。这些变化(援格)会被计算并用来测量两个光程闻的差异变化。测量的光程就是栅格数乘以光束大约一半的波长。
值褥注意的是,激光束的波长取决于所通过敖空气折射率。由于空气折射率会随着温度、压力和相对湿度而变化,用来计算测蹩值的波长值可能需要加以李}偿,以配合这魍环境参数豹改变。实际上就测量准确度而言,此类补偿在进行线性位移(定位精度)测量,特别是量程较大时,非常重要。3激光干涉仪使用技巧
厨
f静堂鸯溅斌技术)2007亭第弘誊第{O麓
激光干涉仪使用技巧
Precise
G口洫to
Vsine
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Laser
Interferometer
魏纯
(广州市计最检测技术研究院,广东广州510030)
瓣萎:本文讨论了激光予涉仪在使用巾的准直等技礴,用户在实际使用中增加葺芒件以及维护巾邋蓟的同舔。燕键词:激光平涉仪;准直
l引言高性能激光干涉仪具有快速、高准确测量的优点,是校准数字机床、坐标测量机及其它定位装置精度及线性指标最常用的标准仪器,弦者所在单位使用的是英国RENISHAW公闭生产的MLl0激光干涉仪,具有性能稳定,使罱方便等特点。
通过较长时闯使用,作者认为测量人员除了要考虑环境、温度、原理等影响测量的常规因素外,掌握一些激光干涉仪的使用技巧会使测量互作事半功倍。
要注意以下几点:
(1)避免现场与仪器箱内温差较大时,直接开箱使用;
(2)运输、使用中避免剧烈碰撞;
(3)仪器线缆要防止碾、压,线缆接口防止变形;
(4)多尘的环境中,要注意光学镜组放尘,测量间
隙较长时,注意将激光光闸关闭,防止灰尘进入激光器;
作者曾经在一台大型铣床位置准确度检测过程中,遇到测量中电脑无端重启,导致之前测量过程中的数据全部丢失的情况。过后检查该电脑,没有发现病毒或其他问题,但确实长时间用于激光干涉仪测量中,会出现重启的现象。
电脑专属专用,利于测量数据长期保存,方便测量人员进行数据分析、问题查找。
3.5
日常维护
MLIO激光干涉仪使用中日常维护也同样重要,
MLl0激光干涉仪配备有线性测量镜组、角度测
量镜组、平面度测量组件、直线度测量组件、垂直度测
量镜组、激光器准直辅助镜等等,ຫໍສະໝຸດ Baidu际使用中,有些不
同功能的镜组也可以相互组合使用,以满足测量需要。比如角度测量镜组中的反射镜也可以替换线性测量镜组中的反射镜;激光器准直辅助镜的使用可以
减少准直调整的时间。
同时,激光干涉仪各个测量镜组也可以在别的测
择两个(实验室或工厂多采用的是主磁性吸面位于底面的表座),在测量时,往往侧面吸的表座更利于激光干涉仪镜组的安装。
在现场使用是激光干涉仪广泛应用的一个特点,
但往往现场工作条件比较差,装夹具不一定全。作为
校准测试人员,提前较好较全地选择配套辅助工具,根据现场情况,合理使用辅助工具,是顺利、高效完成
测量任务的重要一环。3.3镜组的灵活使用
2原理介绍
MLl0激光干涉仪是根据光学千涉基本原理设计磊成酌。从MLl0激光器射出的激光束有单一频率,其标称波长隽0.633pLIn,且其长期波长稳定健(真空状态)要高于0.1ppm。当此光束抵达偏振分光镜时,会被分为两道光束一一道反射光糯一道透射光。这两道光射向其反光镜,然后透过分光镜反射圈去,在激光头内的探测器形成一道干涉光束。若光程差没有任俺变讫,探测器会在樵长性秘楣潢性于涉的两极找到稳定的信号。若光程差确实有变化,探测器会在
。角架云龠酶平移控制旋锂和三角架的商度调整曲柄。)
具体调整方法如下:z轴置于低处,利用MLl0激
光器外毙中部的瞄准槽,正对z轴放置分光镜,左右移开Z辅,观察激光光路,保证激光转向后大致平行
于z轴,左右移回z轴放置线性反射镜及光靶(可以
盖在反射或分光镜上以帮助入眼瞄准及控制光路的靶),激光打在反射镜光靶上。
低的高度云台支架,焉机床的遁蔫紧逶装置露紧在槐床平台上或利用藏物紧圃,将云台装在上面,仍然利用手柄锁紧,整个装置高30cm左右,则最大程度的保
魏纯:激光干涉仅使用技巧
雹
证z轴的测量范围。3.2.2选择磁性表座
磁性表座是激光干涉仪常用的辅助工具,选择时需要注意,表座工作面上需有M8的螺孔以配合安装镜组安装杆,主磁性吸面位于底面和侧面的表座各选
量工作中使用,常见的利用分光镜或者光学直角器,达到改变光路,方便测量的目的。这需要,测量人员
了解设备性能、掌握测量技巧,在满足测量准确度的前提下活学活用。
3.4配备专用电脑的重要性
MLl0激光干涉仪常配合笔记本电脑使用,但如果不注意专用的问题,无论是软件冲突、抑或是电脑病毒,往往会影响到测量和使用。
虽然MLl0激光干涉仪安装组件比较齐全,但在实际使瘸过程孛逐是需要另外配置一些辕助工舆:
3.2.1
自己研制低高度云螽支架
部分机床工作台高度与地面是基本相平的,那么测量Z轴器重,如果使黑激光干涉仪原装三角架及云台安放激光器于地面,则肯定会因为三角架本身的高
度,损失lm左右的测量范围。作者是采用自己研制