什么是干涉?
干涉(interference)為兩波重疊時組成新合成波的現象。波的重疊原理 兩波在同一介質中傳播,相向行進而重疊時,重疊范圍內介質 的質點同時受到兩個波的作用。若波的振幅不大,此時重疊范圍內介質質點的振動 位移等于各別波動所造成位移的矢量和,稱為波的重疊原理。
激光干涉儀(laser interferometer) 以激光波長為已知長度利用邁克耳遜干涉系統測量位移的通用長度測量.工具激光 干涉儀有單頻的和雙頻的兩種。激光具有高強度、高度方向性、空間同調性、窄帶寬和高度單色性等優點。
目前 常用來測量長度的干涉儀,主要是以邁克爾遜干涉儀為主,并以穩頻氦氖激光為光源, 構成一個具有干涉作用的測量系統。激光干涉儀可配合各種折射鏡、反射鏡等來作線 性位置、速度、角度、真平度、真直度、平行度和垂直度等測量工作,并可作為精密工具機或測量儀器的校正工作。
(1)幾何精度檢測 可用于檢測直線度、垂直度、俯仰與偏擺、平面度、平行度等。
(2)位置精度的檢測及其自動補償 可檢測數控機床定位精度、重復定位精度、微量位移精度等。利用雷尼紹ML10激光干涉儀不僅能自動測量機器的誤差,而且還能通過RS232接口自動對其線性誤差進行補償,比通常的補償方法節省了大量時間,并且避免了手工計算和手動數控鍵入而引起的操作者誤差,同時可盡大限度地選用被測軸上的補償點數,使機床達到較佳精度,另外操作者無需具有機床參數及補償方法的知識。
(3)數控轉臺分度精度的檢測及其自動補償,利用ML10激光干涉儀加上RX10轉臺基準還能進行回轉軸的自動測量。它可對任意角度位置,以任意角度間隔進行全自動測量,其精度達±1。新的國際標準已推薦使用該項新技術。它比傳統用自準直儀和多面體的方法不僅節約了大量的測量時間,而且還得到完整的回轉軸精度曲線,知曉其精度的每一細節,并給出按相關標準處理的統計結果。
(4)雙軸定位精度的檢測及其自動補償雷尼紹雙激光干涉儀系統可同步測量大型龍門移動式數控機床,由雙伺服驅動某一軸向運動的定位精度,而且還能通過RS232接口,自動對兩軸線性誤差分別進行補償。
(5)數控機床動態性能檢測利用RENISHAW動態特性測量與評估軟件,可用激光干涉儀進行機床振動測試與分析(FFT),滾珠絲杠的動態特性分析,伺服驅動系統的響應特性分析,導軌的動態特性(低速爬行)分析等。
激光頭射出激光(附有參考光束和分光鏡光束的兩個偏振光)先經過附有可移動反射鏡的線性干涉鏡 B,附有可移動反射鏡的線性干涉鏡就會將激光分為兩路光束,一路經偏振片 1(在干涉鏡內)后成為含有頻率為 F1-F2 的參考光束。另一路經偏振分光鏡(在干涉鏡內)后又分為兩路:一路成為僅含有 F1 的光束射向附在線性干涉鏡上的可移動反射鏡,另一路成為僅含有 F2 的光束激光經過。
干涉鏡射向反射鏡,反射鏡的移動便會產生多普勒效應,這時激光會產生 ΔF 的附 加波頻,含有 F2 的光束經可動反射鏡反射后成為含有 F2 ±ΔF 的光束,正負號表示 移動方向,這路光束和由固定反射鏡 E 反射回來僅含有 F1 的光的光束經偏振片 2 后會合成為 F1-(F2±ΔF)的測量光束,測量光束和上述參考光束經各自的光電轉換 元件、放大器、整形器后進入減法器相減,輸出成為僅含有±ΔF 的電脈沖信號。經 可逆計數器計數后,由電子計算機進行當量換算(乘 1/2 激光波長)后即可得出可 動反射鏡的位移量,以上光路關系提示如圖

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