传统计量光学仪器的拓展应用分析

传统计量光学仪器的拓展应用分析

发表时间：2018-08-10T15:39:50.153Z 来源：《科技中国》2018年5期作者：卢德润

[导读] 【摘要】随着社会科学技术的高速发展，现今几何量计量领域中为顺应我国时代潮流，均是主张将传统计量光学仪器替代为其他现今检测设备来进行运转，例如工具显微镜中的测量功能要替换为三坐标测量机，光学计替换为高精度测微仪等，都能体现出传统计量光学仪器正在逐渐被淘汰

【摘要】随着社会科学技术的高速发展，现今几何量计量领域中为顺应我国时代潮流，均是主张将传统计量光学仪器替代为其他现今检测设备来进行运转，例如工具显微镜中的测量功能要替换为三坐标测量机，光学计替换为高精度测微仪等，都能体现出传统计量光学仪器正在逐渐被淘汰。但是现今几何量计算领域中，仍有相关技术人员表明传统计量光学仪器中的作用价值仍可保留，通过利用现下科技背景来进行拓展，也能将其应用价值发挥到最大化。本文笔者现为传统计量光学仪器的拓展应用进行分析，以突出此类设备仪器的应用价值，并大致阐述现代光学仪器的转变和未来发展趋势，具体如下所示。

【关键词】传统计量光学仪器；拓展；应用

光学剂量仪器指的是某类光学仪器中的一种，现实中主要用于准确测量各类工作所需零部件的几何数据，包括部件长度、角度、形状、位置、表面粗糙度等，为临床工作需求提供精准的数据支持[1]。现今，在我国科技高速发展大背景下，几何量计量领域中大量经典的传统计量光学仪器也在受科技发展和检测手段的多样化等因素影响出现变动，领域中部分以往传统设备也在不断被更先进的设备所替换，以此达到数值计算精准度高的预期目标，常见现象有：工具显微镜中大部分测量功能、高精度测微仪、被三坐标测量机及光学计所取代，以往常用的干涉显微镜和光切显微镜在现今市面上基本下架，均是主张推广袖珍触针式表面粗糙度测量仪来简化其操作流程，故大部分计量部门中均不在采纳传统经典光学仪器。虽说此类设备现今在领域中不在得到全面推广，但是并不代表其自身应用价值也一并埋没，设备的拓展应用也能在计算领域中发光发热。本文笔者现为传统计量光学仪器的拓展应用作出案例分析，为相关工作人员提供参考依据。

1.利用万能工具测量超声波校对样块的沟槽深度

实例一：有相关研究报道指出，针对超声波校对样块的沟槽深度，采取人为光切显微镜就能有效获取所需数据，其具体工作原理见图

1：

根据图一所示，我们可看出光线从其光源处作出发点，后以聚光镜为作用照出一条细长光阑，然后被测件表面就会受其光阑亮度借助物镜成像作用而形成反射光带，此时技术人员就根据被测件表面所形成光带的联系来进行判断测量，如光带轮廓线形状呈现一条直线时，表明被测件表面平滑；若光带边缘形状和光束作用于被测件表面时，其轮廓线呈现弯曲现状，表明测件表面不平，此时，轮廓线形成光带在受被测件表面反射影响后，就会在目镜分划板上经另一侧观测显微镜作用而形成影像，接着对其光带弯曲程度进行测量，就能获取工件表面微观不平度计算所需准确数据来求出结果[2]。

结合上述图一工作原理分析结果可推断出被测件表面波峰存在特殊性。具体表现在其波谷反射反应是在其s点进行作用，较现今设备波峰在s点作反射点会存在一定的差异性。此外，被测件表面波峰与波谷经观测显微镜作用后，分划板上所呈现的波峰、波谷成像点均存在显著性差异，并呈现相对应关系，被测表面波峰反射点为S点，那么其对应的成像点应是a点；波谷反射点为S′，那么其对应成像点应是a′点。此时，工作人员就可基于此类基础上对a和a′两点间距离N进行测量，最后就可结合各项因素数据和计算公式（）来求出被测表面微观不平度的准确数据。（注：V=观测显微镜的物镜放大倍率。）

结合此类分析结果，测量超声波校对样块的沟槽深度利用光切显微镜进行操作，在相关计算数据获取方面操作更为直观便捷，是现今测量仪器无法与之取代的。由此笔者可推断出。传统计量光学仪器仍有一定的作用价值和发展趋势，相关计量工作人员应当给予十分重视。

2.利用光学计完成校准万能测量仪和测长机阿贝测头移动直线度的操作

现今几何计算领域中，大部分均是主张应用数显测微仪来开展相关计量工作，导致以往传统立式光学计的应用在不断减少，但是其设备应用中所蕴含的价值意义仍需给予重视。并有大量测量人员在展开相关操作时明确表明传统立式光学计仍存在较好的应用价值，是数显测微仪操作无法与之替代的[3]。本文笔者现将传统立式光学计应用于校准万能测量仪和测长机阿贝测头移动直线度操作中，后针对其目标校准结果进行分析，具体操作流程如下所示：

首先取立式光学计光管替换掉万能测长仪尾管，然后拆掉前者测头及反射镜座，后与电源进行成功连接，此时的立式光学计作用就会等同于地道的自准直仪，接着取φ16的平测帽安置在阿贝测头上，借助平测帽工作面形成平面反射镜，此时计量所需的标尺像就可结合光学计的目镜中光学计指标线和平测帽工作面反射的成像结果来进行查看，然后将阿贝测进行移动来在目镜中查看标尺像情况，假设其尺像出

现移动，表明轨道直线度存在误差（标尺移动量等同于阿贝测头移动直线度误差程度），并以测长仪测量轴线为主将光学计管进行90°进围绕转动，结合继续进行阿贝测头移动，就可对前者垂直时存在的直线度误差结果进行校准。与此同时，此类操作原理同样也用用于长机导轨直线度误差结果进行校准。此类方法应用较自准直仪校准操作而言便捷性更高，且操作获取数据稳定性和精准度较好，同时测量结果是以线值进行读数，便于工作人员可直接进行数据处理，无需进行多次计算和数据转化，故整体应用价值是现代先进技术无法替代的。

3.传统光学仪器-现代光学仪器的转变和未来发展趋势

在我国社会科技高速发展背景下，传统光学仪器主要是利用计算机中的微电子技术来过渡转变为至今的现代光学仪器。其中，光谱仪器早在上世纪80年代就已得到研发和应用，现今发展方向已经开始趋向于全自动化（如无人操作、装置机器人系统等）、智能化及实验室信息管理系统自动化等方面。此外，传统光学仪器转变发展流程为：三座标测量机-传统自准直仪、投影仪，直至实现现代光学仪器中倡导的微机化和光电化，通过利用激光技术和引入机器视觉技术，为技术人员在在线检测和实施数据监控提供良好的技术条件[4]。

笔者现今结合现代光学仪器的发展趋势，大胆推测其在未来10年，仪器会随着高新技术的快速发展而达到其预期光机电算一体化、智能化的设备操作目的。其中，如今所应用的智能化仪器准确来说应该是更趋向于“微机化”发展，未能达到智能化的水准。而高度智能化指的是仪器中囊括了理解、推理、判断、分析等功能，且蕴含了逻辑性思维及知识，分析出来的数据就有科学性和精准性。此外，在未来10年里，涉及光、电应用的相关技术、器件等也会随着科技发展的推进在呈现多元化发展，并结合其各种应用原理来强化光机电算一体化模式，从而研发各式各样产品来满足各领域的发展需求，现今常见性能优异的现代光学仪器包括有机器视觉技术、半导体激光器、光纤传感器等，此类仪器技术制作现今也在趋向于成熟发展，同时其应用前景具有广泛性，是推动产品以小型化、高分辨、光电化和自动化方面发展的现代化设备。

结语

综上所述，针对传统计量光学仪器的价值应用情况，即使在现下社会高科技术快速发展背景下，此类设备应用仍具有显著价值，不应当以偏概全和一味应用现代化技术设备来进行操作，几何量计量领域中的相关工作人员应深入掌握传统计量光学仪器应用原理来进行拓展，通过不断创新、拓展、实践、验证对比等，以将其仪器中的作用价值进行充分发挥，保证计量数据获取精准性和寻求操作便捷性，望采纳。

【参考文献】

[1]张金红.传统计量光学仪器的拓展应用[J].中国计量，2015（03）：115-116.

[2]董学岭，李兴东,栾峰.医用光学仪器的计量检定探讨[J].科技创新与应用，2015（32）：297.

[3]钟文.计量光学仪器透镜测微器的调修方法[J].工业计量，2011（03）：61-62.

[4]王领华,刘欣,吕建伟,王海英,张少华.光学仪器高精度安装板热变形分析及优化[J].航天制造技术，2017（02）：19-22.