[其他]干涉儀的補償裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85101015
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101015B
• 公開（公告）日: 1987-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 崔萬玉
• 申請（專利權）人: 北京科學儀器廠
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02
• 代理公司: 北京市儀器儀表專利事務所
• 代理人: 朱成蓉

本發(fā)明涉及一個用于干涉測長中零位漂移誤差的補償機構。

日本奧林巴斯廠的激光測長機，用自動跟蹤的電器處理系統隨機修正的方法。而聯邦德國Leitz公司的比長儀，國內光電比長儀，則用多加一層底座的結構，把干涉儀（18）、參考棱鏡（3）與一執(zhí)行元件（15）放在同一不受重力變形影響的底座上，這種結構很復雜，很重，成本高。

本發(fā)明是把干涉儀、聯結參考棱鏡（3）和一執(zhí)行元件（15）的支架（1），安置在受重力變形影響的床身（5）上，并通過結構的適當安排，各環(huán)節(jié)材料線脹系數的選擇，以簡單的結構，較少的花費，補償干涉測長中因重力變形、溫度變形、微氣象條件變化而產生的零位漂移誤差，即把三種零位漂移誤差的補償，統一為一種補償機構。同時減輕了自身的重量。發(fā)明的進一步目的在于，把此種機構應用到非干涉測量的儀器和機床上。

下面通過附圖對本發(fā)明的方案作詳細說明。

圖1上半部分為激光測長機在零位時的正視圖，下半部分為俯視圖。

圖中（5）為床身，可簡化為在重力及與重力同方向外力作用下，只產生純彎變形的簡支梁。（1）為尾座，參考棱鏡與一執(zhí)行元件（測帽）（15）裝在它上面，（4）為工作臺，（17）為測量頭部件，（18）為干涉儀，這些部件都裝在床身（5）上。

激光干涉儀的兩個臂為圖1中（11）、（12），位于同一水平內。參考臂（12）內設有旋轉式雙光楔（6），以補償二棱鏡（3）、（4）的加工誤差。干涉儀的測量臂（11）與儀器測量軸線重合，從而符合阿貝守則。

圖1中（8）為分光鏡，（7）、（10）為反光鏡。在儀器的零位，測量臂自反光鏡（7）至測量棱鏡（4）的一段與參考臂自反光鏡（7）至參考棱鏡（3）的一段相互平行，并且?guī)缀尉嚯x相等。測量臂自分光鏡（8）至反光鏡（10）的一段與參考臂自分光鏡（8）至反光鏡（7）的一段，幾何距離相等。由于在同一底座上，所以材料線脹系數相等。因此測量臂各環(huán)節(jié)線脹量總和Σi=1m]]>，與參考臂各環(huán)節(jié)線脹量總和相等△t_i＝△t_j＝△t），即。式中α為各環(huán)節(jié)的材料線脹系數，1為各環(huán)節(jié)長度，△t為各環(huán)節(jié)溫度變化量，m、n各環(huán)節(jié)數。

圖1中（2）為參考棱鏡架，（16）為尾管（測帽架），參考棱鏡架（2）與尾管（16）的安裝基面，位于垂直于測量軸線的同一平面（C）內。測量棱鏡（4）與參考棱鏡（3）的安裝基面，位于垂直于測量軸線的同一平面（3）內。參考棱鏡架（2）材料的線脹系數α_參與測量軸線上從（B）面到（C）面之間這段材料的線脹系數α_執(zhí)與二處溫度變化量△t_參、△t_執(zhí)成反比，即α補/α執(zhí)＝△t_執(zhí)/△t_參。

測量棱鏡（4）與一執(zhí)行元件（13）相剛聯。執(zhí)行元件（13）在測長機中為測帽;在線紋尺測量中為刻線本身;在絲杠測量中為螺紋本身。測量棱鏡與執(zhí)行元件（13）要靠近（因結構限制不能完全重合）。參考棱鏡（3）與另一執(zhí)行元件（15）相剛聯。另一執(zhí)行元件（15）在測長機中為另一測帽;在線紋尺測量中為光電顯微鏡;在絲杠測量中為測頭。

本發(fā)明的效果如下：

在測量過程當中，當測量頭部件（17）由零位（起始狀態(tài)，即圖1所示位置）移動到把工件放入的測量狀態(tài)（終了狀態(tài)），由于測量頭部件（17）的移動、工作臺部件（14）的移動，工件的放入，使這些部件作用到床身（5）上力的作用點及力（重力）都發(fā)生了變化（工件的放入）。因而導致了床身彎曲變形的變化（相對于起始狀態(tài)）。這樣就產生了尾座上測帽（15）工作面（線、點）（即零位）相對于干涉儀分光鏡（8）沿測量線的相對位移：即零位漂移。這一位移直接引入測量誤差。由于參考棱鏡（3）與另一執(zhí)行元件、尾座上測帽（15）相剛聯，而床身（5）在重力作用下為純彎變形，所以參考棱鏡（3）相對于干涉儀分光鏡（8）也有一個與測帽（15）相同的位移。而這一位移是從參考臂輸入干涉儀的，所以符號相反。這樣，以后者的位移補償了前者的位移，即用簡單機構補償了因重力變形引起的零位漂移。