[发明专利]一种嵌有标准具的无研合双端面量块量值测量系统

权利要求书

1.一种嵌有标准具的无研合双端面量块量值测量系统，其特征在于，由一套嵌有标准具的双测量臂的白光干涉仪构成；其测量步骤如下：

步骤1：在白光干涉仪的分光光路前增加通光孔径相同的平行光系统，在此平行光系统中放置标准具（5），用来传递米定义和溯源量块长度；

步骤2：白光干涉仪的主光路在分束镜（9）的a点分成了测量光路ac和参考光路ab；其中测量光路ac在分束镜（10）的c点分成两路光：cde和cd’e’；调整光路cde和cd’e’严格共轴共路地的对向传播；

步骤3：将量块（17）放置于工作台（18）上，使之轴心与步骤3当中两条对射光路共轴，进而使两束光严格共轴共路地垂直对射至两个端面上；光路cde经量块（17）的左测量面反射后原路返回，经c点后在a点与光路ab形成干涉；光路cd’e’经量块（17）的右测量面反射后原路返回，经c点后在a点与光路ab形成干涉；

步骤4：调整白光干涉仪的相干光路，将白光干涉仪两个相干光路调整到完全重合，显示出干涉条纹；

步骤5：调整出零次白光干涉条纹；在单色光照明下能够看到单色干涉条纹，此时增加白光照明，微调调整参考反射镜（16）使光路acde与光路ab的距离相等；在调整过程单色光干涉条纹越来越清晰，最终在单色光干涉条纹中出现白光彩色干涉带组；彩色干涉带中，零次黑色干涉带最清晰；将干涉带的方向和间隔调整至所需；

步骤6：进行量值测量；被测量块左测量端面将给出参考面的零次干涉带，被测量块右测量端面将给出被测面的零次干涉带；这两个零次干涉带在单色光下的距离为A，用单色光测量左端面上的N条干涉带间的距离B，求出量块与标准具尺寸差ΔL=A×N×λ/(2×B)，其中：λ为单色光波长，波长精度应达到4位数；

步骤7：确定被测量实际尺寸；

被测量块（17）的实际尺寸由标准具（5）尺寸加上被测量块与其尺寸差ΔL，再加上环境条件的修正得到。

2.根据权利要求1所述的嵌有标准具的无研合双端面量块量值测量系统，其特征在于，在步骤1中，干涉仪由一套嵌有标准具的双测量臂的白光干涉仪构成，干涉仪内部各处的空气折射率应保持一致，标准具中的空气与大气相通，从而保证测量结果的准确性。

3.根据权利要求1所述的嵌有标准具的无研合双端面量块量值测量系统，其特征在于，在步骤3中，测量光路ac在分束镜（10）的c点分成两路光分别经量块（17）的左右两测量面反射后原路返回，经c点后在a点与参考光ab形成干涉。

4.根据权利要求1所述的嵌有标准具的无研合双端面量块量值测量系统，其特征在于，在步骤4中，将量块（17）放置于工作台（18）上，使之轴心与步骤3当中两条对射光路共轴，进而使两束光垂直对射至两个端面上。

5.根据权利要求1所述的嵌有标准具的无研合双端面量块量值测量系统，其特征在于，在步骤5中，所述白光干涉仪采用单色光源，单色光源为白光基础上加干涉滤光片产生或采用单色光源进行切换产生。

6.根据权利要求1所述的嵌有标准具的无研合双端面量块量值测量系统，其特征在于，在步骤6中，从被测面零次干涉条纹到参考面零次干涉条纹的方向与工作台向右移动时被测面干涉条纹的运动方向一致时，表明参考面零次干涉带的光程比被测面零次干涉带的光程大；即表明量块尺寸比标准具尺寸小；则其差值取负值，相反则取正值。

7.根据权利要求1所述的嵌有标准具的无研合双端面量块量值测量系统，其特征在于：整个系统应将标准具与量块尽可能地处于同一水平面上，以便尽可能地消除位置影响。