[其他]小型激光精密测长仪

说明书

本实用新型涉及一种激光测长仪器，特别是一种小型激光精密测长仪。

国内外现有的激光精密测长仪是以激光波长为长度基准，根据激光干涉条纹计数原理设计制造的。一般包括He－Ne激光器，望远镜扩束的程差连续可变的双光束干涉仪光路，燕尾形精密导轨，光电变换器，信号处理器，电子计数器，数据处理器和测量头等。其光路和机械结构都很复杂，对光学另件和机械另部件加工的要求高，造价高，对使用环境的温度、气压和湿度要求苛刻，不易推广应用。苏联ИПЛ型激光测长干涉仪光路是具有代表性的。其激光器输出的激光束经过两次反射后用望远镜扩束，再经过一次反射，到达分束器。从激光器到分束器之间，激光束经过三次反射，一旦激光器输出光束方向发生微小变化（如△θ），则到达分束器的光束方向变化大增（6△θ），光路稳定性差，影响测量结果。扩束望远镜之后的光学元件尺寸大，加工要求高，造价高。我国上海第二光学仪器厂的JDJ50－1型激光测长仪，不但测量范围小，而且体积大，造价高，也不易推广应用。

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种稳定性好，光路和机械结构简单，便于加工，对使用环境条件无特殊要求，整机造价低，体积小，重量轻，利于推广应用的小型激光精密测长仪。

本实用新型的小型激光精密测长仪是这样实现的，它由作为干涉仪光源的He－Ne激光器，光程差连续可变的双光束激光干涉仪光路，精密导轨，光电变换器，信号处理器，电子计数器，数据处理器和测量头等组成。其特征是：所述激光干涉仪光路是无扩束望远镜的细光束干涉仪光路；精密导轨是圆柱形导轨；在测量头与支撑臂的连接部有一个供更换测量头的定位连接件；He－Ne激光器是根据测量分辨率和测量范围大小采用短腔自由运转激光器或稳频激光器。细光束干涉仪光路是由He－Ne激光器输出细激光束，不经任何折光元件，不经扩束望远镜，直接到达干涉仪的分束器，光路稳定性好，光学元件少，且尺寸小，加工容易，造价低。采用圆柱形导轨，在相同导向精度下，比燕尾形导轨易于加工，且造价较低。为了使可移动反射镜不绕圆柱形导轨轴旋转，采用二根圆柱形导轨，其轴与传动丝杠轴平行放置，并以阶梯形座架将这三轴呈阶梯式分布，可使机械结构紧凑，缩小体积，减轻重量。传动丝杠通过与其轴端相连接的手轮与电动机轴相连接，电动机停止运转，便可以进行人工微调，即电动机带动与人工微调相结合。在测量头与支撑臂的连接部设有一个供更换测量头的定位连接件，接触测量头和非接触测量头都易于装上和拆下，可以使一台仪器既能作接触测量又能作非接触无损测量。非接触无损测量头是采用具有升降调节手轮和分划板的显微镜或光电显微镜。采用具有升降调节手轮和分划板的显微镜或光电显微镜。既可以满足对准精度，又可以降低整机造价。短腔自由运转He－Ne激光器的稳定度在10^－6～10^－7量级。对于测量分辨率为λ／2（0.3164μm），测长小于300mm，采用短腔自由运转He－Ne激光器，对其环境温度、气压和湿度要求低。

本实用新型的小型激光精密测长仪，与现有技术相比，其激光干涉仪光路无扩束望远镜，光学元件尺寸小，机械结构紧凑，体积和重量比测长范围小得多的已有激光测长仪小和轻，且重心低，稳定性好，受振动影响小；既能进行接触测量亦能进行非接触无损测量；加工容易，造价低，对使用环境条件要求低，适于推广应用。可广泛用于精密另部件的测量。

本实用新型的性能及积极效果，与现有技术对比见下表：

本实用新型的具体结构，由以下实施例及其附图给出。

图1是本实用新型的组成及激光干涉仪光路图。

图2是本实用新型的机械结构示意图。

图3是本实用新型的传动丝杠轴端、手轮和电动机轴相互连接的示意图。

下面结合附图作进一步说明。