在描述三維物體(ti) 時,有一係列的基本幾何元素。對於(yu) 每個(ge) 規則幾何形狀,在幾何測量中用來描述形狀誤差的特性為(wei) :線—直線度;麵—平麵度;圓—圓度;球—球度;柱—圓柱度。對於(yu) 直線度測量的国产成人在线观看免费网站,比如測量国产欧美在线的直線度,如直尺、工件,又比如測量物體(ti) 運動是否為(wei) 直線運動。本文將介紹直線度測量的相關(guan) 概念以及一些測量的方法。
直線度測量
1定義(yi) 及參考規範
直線度被認為(wei) 是兩(liang) 維的特性參數。也就是說,在平麵的兩(liang) 維方向上,偏離直線的誤差。直線度輪廓定義(yi) 為(wei) 理想平麵和與(yu) 之垂直的直線度平麵的交線。局部直線度誤差指的是直線度輪廓上的點到基麵上直線之間的距離。基線可通過zui小二乘線性回歸法或zui小包容區域法來計算。總的直線度誤差STRt是偏離基線的zui大值之和,即輪廓線峰穀值。對於(yu) 国产欧美在线的直線度表示為(wei) STRt,物體(ti) 運動的直線度表示為(wei) Txy,Txz。
圖1.1直線度相關(guan) 示意圖
式中,S(x)為(wei) 沿著X坐標方向的直線度誤差。
2 直線度測量的主要方法
(1)直線度基準比較
直線度測量是以直線為(wei) 參考基準,通過機械方法(直尺、直線等)或光學基準(瞄準線、光束等)來實現測 量。国产成人在线观看免费网站實例有直線度測試儀(yi) 、直線度幹涉儀(yi) 、準直望遠鏡及激光準直儀(yi) 。
(2)斜率積分
此方法基於(yu) 局部斜率測量技術和對高度差求和的表麵輪廓重建技術。因此,被測量是角度及距離。對於(yu) 角度測量,需要獨立的參考基準。對於(yu) 采用光學方法進行角度測量,是以視線為(wei) 基準的。對於(yu) 機械式斜率測量通常指的是重力線。傾(qing) 斜角測量是采用自準直儀(yi) ,角幹涉儀(yi) 或電子水準儀(yi) 來實現的。
3基於(yu) 光束的直線度測量
對於(yu) 光學對準係統,基準或參考基線定義(yi) 為(wei) 精密光學儀(yi) 器的光軸。在不同配置的望遠鏡、準直儀(yi) 和靶標,位置或角度對測量很敏感。
(1)對準式望遠鏡:它要建立準確的視線。光學係統的根本特性是聚焦過程中要精確保證係統光軸方向不變。從(cong) 望遠鏡筒末端到無窮遠物距的大範圍內(nei) ,這些儀(yi) 器可用來確定靶標相對於(yu) 參考基線的偏離量,可用於(yu) 炮口、導軌、軸及平麵對準等。
圖3.1前焦麵處有分劃板的對準式望遠鏡
(2)對準式準直儀(yi) :用於(yu) 沿著參考基線的一定距離內(nei) 投影分劃板的像。實際中,與(yu) 對準望遠鏡結合使用,使得靶標移到無窮遠處。由於(yu) 在望遠鏡與(yu) 準直儀(yi) 之間是平行光束,係統對光軸的橫向位移變化反應不靈敏,因此對靶標的橫向位置變化也不靈敏,但對角度變化響應靈敏,因此,則對準直儀(yi) 的傾(qing) 斜變化靈敏。這種結構可用於(yu) 相對於(yu) 參考基線的方向對準上,国产成人在线观看免费网站在炮口、豎井及導軌的對準等方麵。
圖3.2前焦麵處有分劃板的對準式望遠鏡和對準式準直儀(yi)
(3)自準直儀(yi) :其中的準直儀(yi) 也可當作觀察式望遠鏡來用。隻要在準直儀(yi) 的前焦麵附近安裝一分束器即可實現自準直。這種結構可用於(yu) 平麵鏡安裝時相對於(yu) 光學基線的方向對準。
圖3.3自準直儀(yi) ,可觀察到平麵反射鏡的傾(qing) 斜方向
(4)對準式自準直儀(yi) :它可以同時測量靶標傾(qing) 斜方向和橫向位移。因此,靶標是平麵反射鏡和分劃板的組合。
圖3.4準式自準直儀(yi) ,它是準直望遠鏡與(yu) 自準直儀(yi) 的組合
(5)激光束對準
在現代對準係統中,光學望遠鏡的視線基準越來越多地被準直激光束所代替。借助於(yu) 電子靶標(位置敏感探測器或四象限探測器)的幫助,相對於(yu) 視線的偏離量能被精確地測出並顯示或記錄。這種係統可用在移動滑塊的直線度測量中或用於(yu) 軸或孔沿著視線方向的對準中。靶標的靈敏度取決(jue) 於(yu) 測量範圍及光束直徑。典型值是1~10μm的數量級。
圖3.5采用準直激光束的直線度測量或對準
需要注意的是由於(yu) 衍射,激光束的發散角、直徑w(z)會(hui) 隨著距離z按下式變化:
式中,w0=w(0),為(wei) 激光束腰處的直徑,λ為(wei) 光波長。
(6)直線度幹涉儀(yi)
偏振式幹涉儀(yi) 由雙折射棱鏡(渥拉斯頓棱鏡)組成,棱鏡可把輸入光束分為(wei) 偏振方向正交的兩(liang) 彎曲光束。為(wei) 了再次合成,固定的角反射鏡反射光束,並在棱鏡中發生幹涉。幹涉信號通常在分束器後激光器的腔體(ti) 內(nei) 接收,棱鏡的橫向位移將改變兩(liang) 偏振光束之間的光程差,並在幹涉相位中引入線性變化。因此,棱鏡相當於(yu) 移動靶標。
圖3.6直線度幹涉儀(yi)
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