激光干涉儀對光操作指引講解

1、激光干涉儀對光操作指南6.1 使用前的工作6.1.1 為什么要對光？對光的目的是為了讓檢測的光線能準(zhǔn)確返回激光干涉儀上，讓激光干涉儀得到最強(qiáng)的反饋信息，以便計(jì)算實(shí)際的行程數(shù)值。6.1.2 影像線性測量精度的因素包括哪些？、死程誤差死程誤差是在線性測量過程中與環(huán)境因素改變有關(guān)的誤差，這時(shí)已采用EC10自動(dòng)補(bǔ)償功能。在正常狀況下，死程誤差并不大，而且只會發(fā)生在定標(biāo)后以及測量過程中的環(huán)境改變。路徑L2的激光測量死程誤差與兩個(gè)光學(xué)元件間的距離有關(guān)，此時(shí)系統(tǒng)定標(biāo)為L1,請參閱圖1。若干涉鏡及反射鏡之間沒有動(dòng)作，且激光束四周的環(huán)境狀況有所改變，整個(gè)路徑（Li+L2）的波長（空氣中）都會改變，但激光測量系統(tǒng)

2、只會對L2距離進(jìn)行補(bǔ)償。因此，死程測量誤差會由于光束路徑L1沒有獲得補(bǔ)償而產(chǎn)生。1E1Q上I'小M疆定耽¥圖1-死程誤差不過，若當(dāng)設(shè)定定標(biāo)時(shí)固定和移動(dòng)鏡組彼此鄰接，死程誤差就可忽略不計(jì)。如下圖2所WIU7黯圖2-死程誤差可不計(jì)時(shí)的正確設(shè)置如果可能，定標(biāo)激光器時(shí)使鏡組互相靠近。若定標(biāo)激光器時(shí)鏡組彼此相隔不到10mm則正常狀況下的死程誤差就可忽略。機(jī)床幾何顯示當(dāng)移動(dòng)鏡組位于軸的零點(diǎn)位置，這兩個(gè)鏡組彼此分得最開，此時(shí)可用預(yù)置功能來避免與定標(biāo)激光干涉鏡系統(tǒng)有關(guān)的潛在死程誤差。、余弦誤差激光束路徑與運(yùn)動(dòng)軸之間存在的任何未準(zhǔn)直都會造成測得的距離和實(shí)際的運(yùn)動(dòng)距離之間有差異，如圖1所示。此未

3、準(zhǔn)苜山旭帶被稱為余弦誤差。此誤差的大小與激光束和運(yùn)動(dòng)軸間的未準(zhǔn)直角度有關(guān)，如圖1中的。當(dāng)激光測量系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)軸未準(zhǔn)直時(shí)，余弦誤差會使得測量的距離比實(shí)際距離要短。隨著角度未準(zhǔn)直的增加，誤差也跟著顯著增加，如下表所示：角度角度誤差(mm/metre)（弧分）(PPm)0.451.530.11.003.430.51.404.871.03.2010.875.04.5015.3910.010.0035.3950.0要使余弦誤差達(dá)到最小，測量激光束必須準(zhǔn)直，并與運(yùn)動(dòng)軸平行。在長于一米的軸上,使用提供的準(zhǔn)直步驟很容易達(dá)到這個(gè)目的。但在較短的軸上就變得相當(dāng)困難，需用下面方法來最優(yōu)化準(zhǔn)直并使余弦誤差最?。?最大化

4、激光讀數(shù)?自動(dòng)反射方式?設(shè)置直線度測量過程中的斜率消除注：不要假設(shè)由于信號強(qiáng)度在整個(gè)運(yùn)動(dòng)軸上都保持不變，準(zhǔn)直就會完美無誤。校準(zhǔn)軟件中的信號強(qiáng)度表的靈敏度和分辨率不足以確保短軸上的精確準(zhǔn)直。最大化激光測量讀數(shù)若激光測量出現(xiàn)余弦誤差，則激光讀數(shù)將會小于原本應(yīng)有的數(shù)值。因此，通過仔細(xì)調(diào)整激光頭的俯仰及偏轉(zhuǎn)，直到取得最大的激光讀數(shù)，就能消除短軸上的余弦誤差。操作步驟如下：1 .沿著運(yùn)動(dòng)軸準(zhǔn)直光束。2 .移動(dòng)軸以使鏡組靠近并定標(biāo)激光讀數(shù)。3 .移動(dòng)軸，使鏡組彼此離的越遠(yuǎn)越好。4 .仔細(xì)調(diào)整激光頭的俯仰和偏轉(zhuǎn)控制，取得最大的激光測量讀數(shù)。注：使用這個(gè)方法時(shí)需要特別小心，但卻非常有效。可能有必要先做一連串的

5、細(xì)微調(diào)整并在每一次調(diào)整后放松控制，才能看出對激光讀數(shù)的作用。也可能需要平移激光頭來保持準(zhǔn)直。可能也有必要選擇測量顯示屏上的最大分辨率設(shè)定，并將短期平均設(shè)定為開啟（ON）狀態(tài)。完成后，最好重復(fù)上述的步驟以確認(rèn)準(zhǔn)直。自動(dòng)反射方式若機(jī)床軸非常短，而且知道正好有平面與運(yùn)動(dòng)軸垂直或平行（在0.05。），則可使用自動(dòng)反射方式。執(zhí)行的步驟如下：1 .沿著運(yùn)動(dòng)軸準(zhǔn)直光束。2 .將一個(gè)鋼塊規(guī)放在激光束的路徑（干涉鏡后）上，面對一個(gè)或多個(gè)平面。3 .調(diào)整偏轉(zhuǎn)和俯仰控制，使從塊規(guī)表面反射的光束返回激光頭上的出射光孔。這時(shí)，激光束就與運(yùn)動(dòng)軸保持準(zhǔn)直。此方式在激光頭離干涉鏡有一定距離時(shí)特別有效。直線度測量斜率消除若您打

6、算在一個(gè)軸上執(zhí)行線性及直線度測量，最好先執(zhí)行直線度測量，因?yàn)榭梢岳檬謩?dòng)斜率消除來最優(yōu)化光束準(zhǔn)直。只要線性鏡組可以取代直線度鏡組而不會干擾安裝組合或激光器，線性測量便可立即獲得最優(yōu)化的準(zhǔn)直。、材料死程誤差線性測量時(shí)，材料膨脹補(bǔ)償通常只會應(yīng)用至等于所測激光距離的材料死程長度。若測量回路包含其它結(jié)構(gòu)，則該“材料死程”的任何熱膨脹或收縮或是負(fù)載偏差將會導(dǎo)致測量誤差。請將鏡組直接安裝到所需的測量點(diǎn)上可使這些誤差達(dá)到最小。6.1.3如何對光?水平光束調(diào)整沿著運(yùn)動(dòng)軸將機(jī)床推離激光頭，直到您看到光束開始移開光靶。當(dāng)只有一半的光束仍然擊中白點(diǎn)時(shí)停止移動(dòng)機(jī)床。偏離中心多遠(yuǎn)。請注意光束現(xiàn)在角度偏轉(zhuǎn)，以使光束橫掃過

7、白色光靶。相同，如圖2所示。2.用三腳架臺左后方的小旋鈕，調(diào)整激光頭的繼續(xù)移動(dòng)光束，直到它位于相反方向離中心的距離3.現(xiàn)在，用三腳架臺左邊中間的大旋鈕，調(diào)整激光頭水平平移，使光束返回光靶的水平中心線。如圖3所示、垂直光束調(diào)整垂直光束調(diào)整4 .請注意激光束在目標(biāo)上的垂直位置。5 .使用激光頭后方的指形輪組來調(diào)整，使光束垂直掃過目標(biāo)。調(diào)整指形輪組，直到光束位于相反方向離目標(biāo)中心的距離相同的位置,如圖4所示6 .現(xiàn)在，使用三腳架中心主軸上的高度調(diào)整輪來將激光頭上下移動(dòng)，直到光束再一次擊中目標(biāo)中心。注：此時(shí)，可能有必要進(jìn)行另外一次較小的水平回轉(zhuǎn)調(diào)整，以使激光束返回到該目標(biāo)的中心。如圖5所示7 .現(xiàn)在沿著運(yùn)動(dòng)軸繼續(xù)推離機(jī)床。當(dāng)您看到激光頭移開目標(biāo)時(shí)再一次停止。重復(fù)步驟2到6的激光器準(zhǔn)直調(diào)整，直到您達(dá)到軸的末端。8 .達(dá)到軸的末端時(shí)，將機(jī)床移回激光器，來到軸的起點(diǎn)。9 .若光束不再位于光靶中心，則水平平移激光器，使光束回到光靶的垂直中心線。10 .然后，垂直平移激光頭，使光束回到光靶的中心。注：此時(shí)，可能有必要進(jìn)行另外一個(gè)較小的水平回轉(zhuǎn)調(diào)整，以使激光束返回到該光靶的中心。11 .重復(fù)步驟1到10,直到光束在整個(gè)運(yùn)動(dòng)軸范圍