[实用新型]一种圆柱面光栅及使用该圆柱面光栅的光栅副装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光栅设备，更具体地说，尤其涉及一种圆柱面光栅。本实用新型还涉及使用该圆柱面光栅的光栅副装置。

背景技术

利用光栅产生莫尔条纹的一类计量方法即光栅莫尔条纹法，目前已经广泛应用于科学研究和工程技术中。应用于光栅莫尔条纹法的光栅种类很多，从外形分有平面光栅、阶梯光栅、凹面光栅、直纹圆柱面光栅（光栅栅线方向垂直于圆柱体横截面）；从光栅栅线的几何形状分有直线光栅、圆光栅（栅线是闭合圆的平面圆光栅）。至今还没有出现栅线是螺旋状的光栅，也没有出现光栅栅线方向平行于圆柱体横截面的光栅。现有的光栅可以测量直线位移、角度位移、光学系统焦距等，但却不能用于测量一定容器或导管中流体的压强、流速等量，因为平面光栅在流体中会因为流体内各点压强不同而改变主副光栅的夹角导致无法测量，而直纹圆柱面光栅则因为主副光栅无法形成一定夹角也无法测量。所以，经查找公开的信息和资料，目前光栅莫尔条纹法用于流体压强测量方面还是空白。

实用新型内容

本实用新型的前一目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理、使用方便且测量精度高的圆柱面光栅。

本实用新型的后一目的在于提供一种使用上述圆柱面光栅的光栅副装置。

本实用新型的前一技术方案是这样实现的：一种圆柱面光栅，该光栅由圆柱形透明导管和沿圆柱形透明导管的长度方向设置在圆柱形透明导管上不透光且反射光的栅线构成，相邻栅线线圈之间的间距与栅线的宽度相同。

上述的一种圆柱面光栅中，所述栅线为螺旋型线圈。

上述的一种圆柱面光栅中，所述栅线由若干环形线圈构成。

本实用新型采用上述结构后，通过简单的结构，即可达到高精度的测量结果，并且可观测性强、价格低廉。

本实用新型的后一技术方案是这样实现的：一种光栅副装置，包括相互配合的主光栅和副光栅，所述主光栅为权利要求1至3中任一所述的光栅；所述副光栅由副导管和设置在副导管上不透光且反光的副栅线组成，所述副栅线的结构及大小与主光栅上栅线的结构相同；所述副光栅活动套设在主光栅内且副光栅外径与主光栅的内径相适应。

上述的一种光栅副装置中，所述副导管为透明导管。

本实用新型采用上述结构后，用激光斜射在光栅副系统上可产生形状规则的莫尔条纹，当主副光栅在相对移动时产生的莫尔条纹也将作相应移动。光栅副装置用于测量直线位移时，主、副光栅的组合方式可以是主光栅固定，副光栅通过连接杆与待测物体相连。在测量流体流速或压强等量时，则通过复位弹簧结合定位座的方式固定副光栅，使用灵活方便。

本实用新型可采用粗细均匀的金属丝如漆包线手工制作，具有测量精度高、测量量程大、可观测性强、材料易得，制作方法简单、价格低廉的特点。可用于测量位移、速度、加速度、振动等；还可弥补传统平面光栅和直纹圆柱面光栅的不足，可测量流体的流速、压强等；以本实用新型为核心加上目前已经广泛地应用在其它类型的光栅传感器中的光电转换及处理系统即可制成光栅传感器，以本实用新型为核心还可以制成流速测量仪或压强测量仪。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图；

图4是本实用新型实施例3的结构示意图；

图5是本实用新型实施例4的结构示意图。

图中：圆柱形透明导管1、栅线2、副导管3、副栅线4。

具体实施方式

实施例1

参阅图1所示，本实用新型的一种圆柱面光栅，其该光栅由圆柱形透明导管1和沿圆柱形透明导管1的长度方向设置在圆柱形透明导管1上不透光且反射光的栅线2构成，相邻栅线2线圈之间的间距与栅线2的宽度相同。在本实施例中，所述栅线2为螺旋型线圈。因为栅线2是圆弧型，所以其在实际测量环境中若有绕轴转动，也同样可以进行测量。

实施例2