最专业的平面度激光测量系统
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平面度定义及测量方法平面度是指表达物体表面相对平整度的度量指标。
一个表面越平整,就越具有良好的平面度。
因为许多工程中表面的平面度对于装配、密封、接触等关键技术要求很高,所以平面度是一个非常重要的表面质量指标。
平面度的测量方法有多种,下面将介绍其中几种常用的方法。
1.平板对比法:这是平面度测量中最基本的方法。
原理是将被检测的物体与一个已知平面度的标准平板放在一起,通过目视或使用仪器测量两者之间的接触情况,从而判断被测物体的平面度。
这种方法适用于大面积平面度的测量。
2.光栅干涉法:这种方法利用光栅干涉原理测量被测物体表面的平面度。
在测量过程中,光线通过被测物体表面,然后经过干涉装置,形成干涉条纹。
通过观察和测量干涉条纹的形态和数量,可以推断出被测物体的平面度。
3.激光测距法:这种方法通过激光器发射一束激光,照射到被测物体表面,然后激光经过反射回到激光器,使用激光测距装置测量激光来回行程的时间,从而计算出被测物体表面的平面度。
这种方法适用于较小的平面度测量。
4.探针法:这种方法使用平面度测量仪,通过调整仪器中的探针来测量被测物体表面的平面度。
探针会通过机械或电子方式感知被测物体的表面形状,并将数据传输到计算机进行处理和分析。
5.影像处理法:这种方法使用相机或扫描仪等设备对被测物体的表面进行拍摄或扫描,将图像传输到计算机,利用图像处理算法对被测物体的平面度进行分析和计算。
影像处理法可以快速、准确地测量大面积物体的平面度。
总结起来,平面度是表达物体表面平整度的度量指标,常用的测量方法包括平板对比法、光栅干涉法、激光测距法、探针法和影像处理法。
不同的测量方法适用于不同情况下的平面度测量。
平面度(flatness;planeness),是属于形位公差中的一种,指物体表面具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差。
平面度误差是将被测实际表面与理想平面进行比较,两者之间的线值距离即为平面度误差值;或通过测量实际表面上若干点的相对高度差,再换算以线值表示的平面度误差值。
在传统的检测方法中,平面度的测量通常有:塞规/塞尺测量法、液平面法、激光平面干涉仪测量法(平晶干涉法)、水平仪/数字水平仪测量法、以及打表测量法。
塞尺测量法塞尺主要用于间隙间距的测量,对平面度的测量只能进行粗测。
塞尺使用前必须先清除塞尺和工件上的污垢与灰尘。
使用时可用一片或数片重叠插入间隙,以稍感拖滞为宜。
测量时动作要轻,不允许硬插。
也不允许测量温度较高的零件。
目前很多工厂仍使用该方法进行检测。
由于其精度不高,常规最薄塞尺为10um,检测效率较低,结果不够全面,只能检测零件边缘。
液平面法液平面法是用液平面作为测量基准面,液平面由“连通罐”内的液面构成,然后用传感器进行测量。
基于连通器工作原理,适合测量连续或不连续的大平面的平面度,但测量时间长,且对温度敏感,仅适用于测量精度较低的平面。
激光平面干涉仪测量法最典型的用法是平晶干涉法,用光学平晶的工作面体现理想平面,直接以干涉条纹的弯曲程度确定被测表面的平面度误差值,但主要于测量光洁的小平面的测量,如千分头测量面,量规的工作面,光学透镜。
激光干涉仪现因其体积小,重量轻、无需外接电源的特点被广泛地应用在光学加工企业,光学检测机构以及其他要进行光学表面检测的场合。
南京光研武汉事业部的GY301A和GY301B型激光干涉仪,其干涉图像与对准系统同步,无需切换,任何人都能简单操作,同时也能加长导轨配合测量尺寸简便的测量出曲率半径。
水平仪测量法水平仪是一种测量小角度的常用量具。
在机械行业和仪表制造中,用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。
平面度检测方法
在工业生产中,平面度是一个非常重要的质量指标,它直接影响着零件的装配质量和使用性能。
因此,对零件的平面度进行准确的检测是非常必要的。
下面将介绍几种常用的平面度检测方法。
首先,最常见的方法是使用平面度测量仪器进行检测。
平面度测量仪器通常采用激光干涉仪原理,通过测量被测平面与参考平面之间的高度差来确定平面度。
这种方法精度高、操作简单,适用于各种材料的平面度检测。
其次,还可以使用投影仪进行平面度检测。
投影仪可以将被测平面投影到屏幕上,通过目测或图像处理软件来判断平面度。
这种方法操作简便,适用于一些较大尺寸的零件,但精度相对较低。
另外,还可以采用比对法进行平面度检测。
将被测平面与一个标准平面进行比对,通过观察两者之间的间隙来判断平面度。
这种方法需要较高的操作技巧,但适用于各种形状和材料的零件。
除了上述方法,还可以使用平面度测量尺进行检测。
平面度测量尺是一种专用的测量工具,可以直接测量被测平面的高低差,具
有较高的测量精度,适用于各种材料的平面度检测。
综上所述,平面度检测是工业生产中非常重要的一环,而选择
合适的平面度检测方法对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
不同的方法各有优劣,需要根据具体情况进行选择,以确保平面度
检测的准确性和可靠性。
希望以上介绍的方法对大家有所帮助,谢
谢阅读。
第37卷,增刊红外与激光工程2008年4月V ol.37SupplementInfrared and Laser EngineeringApr.2008收稿日期:2008-03-20作者简介:杨文志(1977-),男,四川达县人,硕士生,主要从事总检、部检及精密测试工作。
Email :ywzywz973131@s 导师简介:吴时彬(63),男,四川成都人,硕士生导师,研究员,研究方向为光学测量。
z @激光平面度仪的研究杨文志,景洪伟,曹学东,吴时彬(中国科学院光电技术研究所,四川成都610209)摘要:针对大型环形平面尤其是非连续平面(带孔、有槽、中间有凸台子、中间间断、异形平面)平面度的检测,研制了一种新型测量设备—激光平面度仪。
该仪器采用了激器、五棱镜与转台组合产生基准平面,以PSD 作为探测器;通过测量被测点与基准面的高度差获取平面度数据。
该仪器的测量不确度为4.6m 。
关键词:平面度;非连续平面;五棱镜;PSD 中图分类号:TN216文献标识码:A文章编号:1007-2276(2008)增(几何量)-0144-03Laser flatness instrumentY ANG Wen-zhi,JING Hong-wei,CAO Xue-dong,WU Shi-bin(Ins t itute of Optics and Electronics ,Chines e Academy of Sciences ,Chengdu 610209,China)Abstr act:The laser flatness instrument,a new flatness measurement device,is reported.This measurement device is very useful for the large annular planes especially non-continuous planes,for example planes with holes,planes with slots,planes with bosses,planes with intervals,odd-form planes.The standard plane is generated using laser,pentaprism and rotary table ,and the detector is PSD.The flatness information is got by measuring the discrepancies of the measuring points and standard plane.The m easurement uncertainty of the device is 4.6m .Key wor ds:Flatness;Non-continuous planes;Pentaprism;PSD0引言中国科学院光电技术研究所大型零件平面度检测方法有电子水平仪-跨桥法、三点支承法(主要用于圆环形平面)和三坐标测量法。
平面度检测方法平面度是指工件表面与一个理想平面之间的最大间隙,是表征工件表面平整度和平行度的重要参数。
在工程制造中,平面度的精度要求越来越高,因此对平面度的检测也变得越来越重要。
本文将介绍几种常用的平面度检测方法,希望能为相关领域的工作者提供一些帮助。
首先,最常见的一种平面度检测方法是使用平面度测量仪。
平面度测量仪是一种专门用于测量工件平面度的仪器,它通过测量工件表面与参考平面之间的间隙来确定工件的平面度。
这种方法操作简单,精度高,适用于各种尺寸和形状的工件,因此在工程制造中得到了广泛应用。
其次,光学投影仪也是一种常用的平面度检测方法。
光学投影仪利用光学原理将工件的轮廓投影到投影屏上,通过对投影图像的测量来确定工件的平面度。
这种方法适用于各种材料的工件,并且可以实现对工件的快速、非接触式检测,因此在一些对检测速度要求较高的场合得到了广泛应用。
另外,三坐标测量机也是一种常用的平面度检测方法。
三坐标测量机通过测量工件表面上的多个点来确定工件的平面度,具有测量范围广、精度高的优点。
这种方法适用于各种复杂形状的工件,并且可以实现对工件的全面、精密的三维检测,因此在一些对检测精度要求较高的场合得到了广泛应用。
最后,还有一种常用的平面度检测方法是使用激光测量仪。
激光测量仪利用激光束在工件表面上扫描,通过对激光束的反射或散射信号进行测量来确定工件的平面度。
这种方法适用于各种材料的工件,并且可以实现对工件的快速、高精度的检测,因此在一些对检测效率和精度要求都较高的场合得到了广泛应用。
综上所述,平面度是工程制造中一个重要的质量指标,而平面度的检测方法也是工程制造中一个重要的技术环节。
不同的平面度检测方法各有其优缺点,应根据具体的工件特点和检测要求来选择合适的方法。
希望本文介绍的几种平面度检测方法能够为相关领域的工作者提供一些参考,使他们能够更好地进行平面度的检测工作。
1 用途XQ15-GI型激光平面干涉仪主要用于精密光学平面的平面度测量,光学平板的微小楔角测量,光学材料均匀性测量。
仪器配有激光光源(波长为6328Å)对于干涉条纹可目视读取。
工作时对防震要求一般。
该仪器可应用于光学车间。
2 工作原理本仪器工作基于双光束等厚原理。
根据近代光学的研究结果,光兼有波动与微粒俩重特性。
光的干涉现象是光的波动性的特性。
波长为λ的单色光经过仪器有关的光学系统后成为平面波Mo(如图所示),经仪器的标准平面P1和被检系统P2反射为平面波M1和M。
M1﹑M即为两相干光波,重叠后即产生等后干涉条纹。
3 仪器使用说明3.1 干涉条纹的判定3.1.1用手轻轻按住器中的微调手轮,此时从视场中能看到条纹的移动。
3.1.2如要条纹间弧度外扩散,则零件的面形为高光圈;条纹的弧度内收则零件为低光圈。
3.2 测量平面度方法3.2.1 如果被测零件为一平行板,则用凡士林涂到非测试面上,防止该面的反射光波干涉。
3.2.2 把被测的零件放在工作台上,被测面朝上。
3.2.3 目视时,眼睛距观察孔约200mm左右观察,可以看到两个分开的星点,中央的一点为仪器的标准面形成的,另一点是被测零件形成的,调节工作台上的两个手轮,使两个星点重合。
3.2.4 眼睛与星点在同一直线上靠近观察孔,可以目视到细而密的干涉条纹,调节干涉仪的微动手轮,干涉条纹由密到疏直到出现3-5条为止再判断零件的高低光圈,参照标准光圈判断零件面形。
3.3 测量微小楔角方法3.3.1 把被测零件放在工作台上,被测面朝上。
3.3.2 在距离目镜200mm的地方进行观察,可以看到两个星点,把两个星点调节至重合。
3.3.3 眼睛顺着光点靠近观察孔可以看见细密的干涉条纹,与零件两个面反射后自身出的干射条纹。
3.3.4 数出零件自身引出干涉条纹有多少条,依下列公式进行计算,即为工件的楔角:β=43.5*B/Dβ表示零件的楔角,单位为秒;B表示条纹数;D表示零件直径,单位为毫米。
⼀⽂弄懂激光⼲涉仪与激光平⾯⼲涉仪⼀⽂弄懂激光⼲涉仪与激光平⾯⼲涉仪很多朋友弄不清激光⼲涉仪与激光平⾯⼲涉仪的区别,主要是很多时候,客户把激光平⾯⼲涉仪简称为激光⼲涉仪,到⽹上⼀搜,发现激光⼲涉仪全是⽤来检测导轨运动精度的,不是⾃⼰需要的激光平⾯⼲涉仪,今天⼩编就告诉⼤家如何区分这两种激光⼲涉仪。
激光⼲涉仪1.测量原理▲线性测量的光路原理构建图(1)从SJ6000激光⼲涉仪主机出射的激光束(圆偏振光)通过分光镜后,将分成两束激光(线偏振光);(2)两束激光分别经由⾓锥反射镜A和⾓锥反射镜B反射后平⾏于出射光(红⾊线条)返回,通过分光镜后进⾏叠加,由于两束激光频率相同、振动⽅向相同且相位差恒定,即满⾜⼲涉条件;(3)⾓锥反射镜B每移动半个激光波长的距离,将会产⽣⼀次完整的明暗⼲涉现象。
测量距离等于⼲涉条纹数乘以激光半波长。
2.功能SJ6000激光⼲涉仪具有测量精度⾼、测量范围⼤、测量速度快、最⾼测速下分辨率⾼等优点,结合不同的光学镜组,可实现线性测长、⾓度、直线度、垂直度、平⾏度、平⾯度等⼏何参量的⾼精度测量。
在SJ6000激光⼲涉仪动态测量软件配合下,可实现线性位移、⾓度和直线度的动态测量与性能检测,以及进⾏位移、速度、加速度、振幅与频率的动态分析,如振动分析、丝杆导轨的动态特性分析、驱动系统的响应特性分析等。
3.应⽤激光⼲涉仪可⼴泛⽤于数控机床、直线电机、电动滑台、线性模组、三坐标、⾃动化加⼯设备等运动精度检测。
▲SJ6000激光⼲涉仪检测数控机床▲SJ6000激光⼲涉仪检测线性模组▲SJ6000激光⼲涉仪⽤于⾃动化设备装调激光平⾯⼲涉仪1.测量原理在测试平⾯之上有个参考平⾯,两个平⾯间的距离⾮常的近,以保证这两个平⾯反射的光线具有相⼲性。
作为参考的反光块的上表⾯与下表⾯有个很⼩的夹⾓,这样可以保证上表⾯的反光不参与⼲涉条纹的形成。
参考平⾯与待检测平⾯的反光发⽣⼲涉后产⽣⼲涉条纹,通过成像系统来接收。
平面度的测量方法及检测工具平面度是指一个物体表面与一个虚拟平面之间的距离差异。
在制造和工程领域,平面度是一个重要的质量指标,它描述了一个物体表面在一些特定区域内与一个理想平面的吻合程度。
测量平面度的方法和检测工具有很多种,以下是其中几种常用的方法和工具。
1.直尺法:直尺是测量平面度的一种简单且常用的工具。
通过在被测表面上放置直尺,可以直观地观察平面度。
如果直尺的边缘能够与被测表面接触,则表明表面是平坦的。
然而,直尺法并不适用于精确测量和大面积的平面度测量。
2.平板法:平板是一种精度很高的测量工具。
平板的一面可以作为参考平面,被测表面则与参考平面进行比较。
通过观察光的反射和折射,可以判断被测表面与参考平面之间的平面度差异。
3.平床法:平床是专门用于测量平面度的设备。
被测物体放置在平床上,平床上有一个移动的测量头。
测量头可以通过感应器测量被测表面与参考平面之间的高度差异。
平床法适用于精密测量和大面积平面度测量。
4.激光测量法:激光测量是一种非接触式测量方法,可以用于测量平面度。
激光发射器发射一束激光,通过感应器接收激光的反射,从而测量表面的高度差异。
激光测量具有高精度和快速测量的优点,适用于小面积和复杂形状的平面度测量。
5.干涉仪法:干涉仪是一种基于干涉原理的测量设备,可以用于测量平面度。
干涉仪通过光束进行干涉,从而测量被测表面与参考平面之间的高度差异。
干涉仪具有高精度和快速测量的优点,适用于大面积和高精度的平面度测量。
除了以上几种方法和工具外,还有一些其他的测量方法和工具,如平行仪、光栅尺、石蜡球等。
这些方法和工具在不同的测量场景和要求下具有各自的优缺点。
总结起来,测量平面度的方法和检测工具有很多种。
选择合适的方法和工具需要考虑被测物体的尺寸、形状、几何要求以及测量精度要求等因素。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的方法和工具进行平面度的测量。