orbray光學(xué)干涉式內(nèi)周面精密測量機(jī)測量原理分析

發(fā)布日期：2023-08-21      瀏覽次數(shù)：407

orbray光學(xué)干涉式內(nèi)周面精密測量機(jī)測量原理分析



1. 寬帶光源 (SLD*) 的輸出光（近紅外光）是多種波長的光
   *SLD：超級發(fā)光二極管寬帶和相位對準(zhǔn)光源

2. 由于作為基準(zhǔn)面的石英管表面反射的光與工件內(nèi)周面反射的光之間的光路長度不同而發(fā)生光學(xué)干涉。電機(jī)旋轉(zhuǎn)的掃描鏡會受到旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)振動的影響，但可以通過使用固定的石英管作為參考來消除振動的影響。

3. 通過光譜儀將干涉光分成波長，得到各波長的光強(qiáng)度（光譜干涉法）

4. 獲得的波形通過專用軟件進(jìn)行分析處理，對尺寸、形狀、標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行測量并進(jìn)行3D顯示。




光學(xué)干涉原理



光具有波動性。作為波的一種特性，相同波長的波重疊會產(chǎn)生新的波形。這稱為干擾。根據(jù)波重疊的時(shí)間（相位），波相互增強(qiáng)，新波的大小（振幅）增加，或者相反，它們相互削弱并減小。

由于光的波動性，光的干涉=光學(xué)干涉。

1. 峰峰、谷谷重疊=同相→干涉光最大

2. 峰谷重疊、谷峰重疊=反相→干涉光最小

3. 不同波長的光重疊→互不干擾

光譜干涉測量原理



在使用光學(xué)干涉的測量儀器中，參考表面反射的光和被測量物體表面反射的光相互干涉。光譜干涉測量法中使用的寬帶光源(SLD)包含多種波長的光，各波長的反射光會產(chǎn)生干涉。此時(shí)，當(dāng)光路距離（基準(zhǔn)面與被測物體之間的往復(fù)距離）為波長的整數(shù)倍（波數(shù)為整數(shù)）時(shí)，該波長處的干涉光最大。由于SLD光的波長具有寬度，因此出現(xiàn)干涉光最大的一些波長。當(dāng)測量距離改變時(shí)，使干涉光大化的波長組合發(fā)生變化。
當(dāng)用分光鏡將得到的干涉光按波長分離時(shí)，最大波長亮，最小波長暗，出現(xiàn)干涉條紋（亮和暗）。在光譜干涉法中，通過分析干涉條紋的光強(qiáng)來測量參考平面與被測物體之間的距離。

目前，航空航天設(shè)備用燃油噴嘴、醫(yī)療設(shè)備用中空零件、分析儀用精密噴嘴、流體軸承等精密孔加工零件得到廣泛應(yīng)用，評價(jià)其內(nèi)周面的重要性正在迅速增加。
對于內(nèi)徑較大的零件，可以使用內(nèi)徑測量機(jī)、圓度測量機(jī)、粗糙度/形狀測量機(jī)進(jìn)行測量和評價(jià)，但對于氣孔，不要將零件分成兩半。無法測量。
我們開發(fā)了內(nèi)表面測量機(jī)NMH-02，它利用近紅外光的光學(xué)干涉，實(shí)現(xiàn)了“以前看不到的毛孔內(nèi)表面的可視化"。
配備我們最小的 φ0.9mm 電機(jī)、采用我們的透光參考管方法的特殊探頭以及我們的傾斜校正計(jì)算算法，我們實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：①最小測量內(nèi)徑 φ1.1mm 同時(shí)形狀測量（3 ) 重復(fù)測量精度 σ = 0.2 μm (4) 實(shí)現(xiàn)免設(shè)置測量的新概念測量機(jī)。可以說，這是我們公司有的產(chǎn)品，擁有超小直徑電機(jī)技術(shù)和光通信技術(shù)。
除了能夠觀察和測量孔的內(nèi)周表面之外，還可以同時(shí)測量以前必須使用專用測量儀器單獨(dú)測量的內(nèi)徑、圓度、粗糙度和形狀。測量時(shí)，測量時(shí)間可從約30分鐘/工大幅縮短至約30秒/工，極大有助于客戶測量吞吐量的提高。