orbray光學干涉式內周面精密測量機測量原理分析

發布日期：2023-08-21      瀏覽次數：981

orbray光學干涉式內周面精密測量機測量原理分析



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

2. 由于作為基準面的石英管表面反射的光與工件內周面反射的光之間的光路長度不同而發生光學干涉。電機旋轉的掃描鏡會受到旋轉系統振動的影響，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，得到各波長的光強度（光譜干涉法）

4. 獲得的波形通過專用軟件進行分析處理，對尺寸、形狀、標準等進行測量并進行3D顯示。




光學干涉原理



光具有波動性。作為波的一種特性，相同波長的波重疊會產生新的波形。這稱為干擾。根據波重疊的時間（相位），波相互增強，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生干涉。此時，當光路距離（基準面與被測物體之間的往復距離）為波長的整數倍（波數為整數）時，該波長處的干涉光最大。由于SLD光的波長具有寬度，因此出現干涉光最大的一些波長。當測量距離改變時，使干涉光大化的波長組合發生變化。
當用分光鏡將得到的干涉光按波長分離時，最大波長亮，最小波長暗，出現干涉條紋（亮和暗）。在光譜干涉法中，通過分析干涉條紋的光強來測量參考平面與被測物體之間的距離。

目前，航空航天設備用燃油噴嘴、醫療設備用中空零件、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用，評價其內周面的重要性正在迅速增加。
對于內徑較大的零件，可以使用內徑測量機、圓度測量機、粗糙度/形狀測量機進行測量和評價，但對于氣孔，不要將零件分成兩半。無法測量。
我們開發了內表面測量機NMH-02，它利用近紅外光的光學干涉，實現了“以前看不到的毛孔內表面的可視化"。
配備我們最小的 φ0.9mm 電機、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算算法，我們實現了以下目標：①最小測量內徑 φ1.1mm 同時形狀測量（3 ) 重復測量精度 σ = 0.2 μm (4) 實現免設置測量的新概念測量機。可以說，這是我們公司有的產品，擁有超小直徑電機技術和光通信技術。
除了能夠觀察和測量孔的內周表面之外，還可以同時測量以前必須使用專用測量儀器單獨測量的內徑、圓度、粗糙度和形狀。測量時，測量時間可從約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。