文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 激光干涉仪相关基础知识

激光干涉仪相关基础知识

激光干涉仪相关基础知识
激光干涉仪相关基础知识

一.激光干涉仪概述

激光干涉仪,以激光波长为已知长度,利用迈克耳逊干涉系统测量位移的通用长度测量工具。SJ6000激光干涉仪产品采用美国进口高稳频氦氖激光器、激光双纵模热稳频技术、高精度环境补偿模块、几何参量干涉光路设计、高精度激光干涉信号处理系统、高性能计算机控制系统技术,实现各种参数的高精度测量。通过激光热稳频控制技术,实现快速(5~10分钟)、高精度(0.05ppm)、抗干扰能力强、长期稳定性好的激光频率输出,采用不同的光学镜组可以测量出线性、角度、直线度、平面度和垂直度等几何量,并且可以进行动态分析。

二.激光干涉仪工作原理

激光器发射单一频率光束射入线性干涉镜,然后分成两道光束,一道光束(参考光束)射向连接分光镜的反射镜,而第二道透射光束(测量光束)则通过分光镜射入第二个反射镜,这两道光束再反射回到分光镜,重新汇聚之后返回激光器,其中会有一个探测器监控两道光束之间的干涉(见图)。若光程差没有变化时,探测器会在相长性和相消性干涉的两极之间找到稳定的信号。

若光程差有变化时,探测器会在每一次光程变化时,在相长性和相消性干涉的两极之间找到变化信号,这些变化会被计算并用来测量两个光程之间的差异变化。

三.激光干涉仪功能

SJ6000激光干涉仪产品具有测量精度高、测量速度快、最高测速下分辨率高、测量范围大等优点。通过与不同的光学组件结合,可以实现对直线度、垂直度、角度、平面度、平行度等多种几何精度的测量。在相关软件的配合下,还可以对数控机床进行动态性能检测,可以进行机床振动测试与分析,滚珠丝杆的动态特性分析,驱动系统的响应特性分析,导轨的动态特性分析等,具有极高的精度和效率,为机床误差修正提供依据。

1.静态测量

SJ6000激光干涉仪的系统具有模块化结构,可根据具体测量需求选择不同组件。

SJ6000基本线性测量配置:

SJ6000全套系统:

1.1. 线性测量

1.1.1. 线性测量构建

要进行线性测量,需使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上,这个组合装置就是“线性干涉镜”。线性干涉镜放置在激光头和线性反射镜之间的光路上,

用它的反射光线形成激光光束的参考光路,另一束光入射到线性反射镜,通过线性反射镜的线性位移来实现线性测量。如下图所示。

图1-线性测量构建图

图2-水平轴线性测量样图图3-垂直轴线性测量样图

1.1.

2. 线性测量的应用

1.1.

2.1. 线性轴测量与分析

激光干涉仪可用于精密机床、三坐标的定位精度、重复定位精度、微量位移精度的测量。测量时在工作部件运动过程中自动采集并及时处理数据。

图4-激光干涉仪应用于机密机床校准

图5-激光干涉仪应用于三坐标机校准

SJ6000软件内置10项常用机床检验标准,自动采集完数据后根据所选标准自动计算出所需误差数据,为机床、三坐标的误差修正提供依据。

图8-数据采集界面

图9-数据处理界面

图10-数据分析曲线界面

1.1.

2.2. 高精度传感器校准

利用激光干涉仪对位移传感器检定成为发展趋势,其特点是反应速度快、测量精度高。

图6-激光干涉仪应用于传感器校准

1.1.

2.

3. 实验室标准器

激光干涉仪是当今精度最高的测长仪器,因光波具有可以直接对米进行定义且容易溯源的特点,因此国家实验室多用激光干涉仪做实验室标准器,用于检验测长度仪器。

图7-激光干涉仪应用于实验室

1.1.

2.4. 小型光学镜组件

对于光学镜重量或尺寸可能影响机器动态性能或光学镜安装遇到困难的应用场合,中图仪器提供的轻型镜组,直接吸附在测量设备上,最大限度降低干涉镜附件重量对机器测量的影响。详见下图:

图8-轻型镜组

图9-轻型镜组测量测长机实例

图10-轻型镜组用于螺纹机测量实例

1.2. 角度测量

1.2.1. 角度测量构建

与线性测量原理一样,角度测量需要角度干涉镜和角度反射镜,并且角度反射镜和角度干涉镜必须有一个相对旋转。相对旋转后,会导致角度测量的两束光的光程差发生变化,而光程差的变化会被SJ6000激光干涉仪探测器探测出来,由软件将线性位置的变化转换为角度的变化显示出来。

图11-角度测量原理及测量构建

图12水平轴俯仰角度测量样图图13-2水平轴偏摆角度测量样图

1.2.2. 角度测量的应用

1.2.2.1. 小角度精密测量

激光干涉仪角度镜能实现±10°以内的角度精密测量。

图14-小角度测量实例

1.2.2.2. 准直平台/倾斜工作台的测量

由于角度镜组的不同安装方式,其测量结果代表不同方向的角度值。您可以结合实际需要进行安装、测量。

图15-水平方向角度测量

图16-垂直方向角度测量

在垂直方向的角度测量中,角度反射镜记录下导轨在不同位置时的角度值,可由软件分析导轨的直线度信息,实现角度镜组测量直线度功能。

1.3. 直线度测量

1.3.1. 直线度测量构建

SJ6000激光头射出后的激光由直线度干涉镜以一定的小角度分为两束,并入射到直线度反射镜中。经直线度反射镜反射后,沿着新光路返回到直线度干涉镜中,经直线度干涉镜合束后返回激光头的进光口,由光电探测器、分析器完成计数和测量。

图17-直线度测量原理

在直线度测量过程中,可以由直线度干涉镜或者直线度反射镜运动所产生相对于运动轴的横向移动来进行测量,一般尽可能的采用直线度干涉镜相对于直线度反射的运动,这样操作有利于提高测量的准确性和精度。直线度测量可以对水平面和垂直面进行测量,这取决于直线度干涉镜和反射镜安装的方法。

图18-直线度测量构建

1.3.

2. 直线度测量应用

由于导轨磨损、事故造成的导轨损坏以及地基不牢导致的导轨弯曲等,会对机器的定位、加工精度带来直接的影响。直线度测量可以显示出机器导轨的弯曲或直线度的情况,并可由生成的直线度误差对机器的性能做出评价和补偿。

1.3.

2.1. 机器轴、直线导轨测量

当需要测量导轨较长时,传统的直角测量方法无法提供这样的测量长度和精度,测量时较重的角锥反射镜的移动可能会对测量的准确性产生影响,所有一般建议将质量较轻的直线度干涉镜作为移动部件。

图19-直线导轨水平方向直线度测量

图20-直线导轨垂直方向直线度测量

1.3.

2.2. 机床工作台直线度测量

测量时,直线度反射镜固定在机床的工作台上,直线度干涉镜安装在移动的刀具位置,通过刀头的移动就可以记录下机床刀头的直线度。

图21-数控机床直线度测量

1.4. 垂直度测量

1.4.1. 垂直度测量构建

垂直度的测量是直线度测量在二维方向上的延伸,进行垂直度测量就是在同一基准上对两个标称正交轴分别进行直线度的测量。然后对两个轴的直线度进行比较,得出两个轴的垂直度。

共同的参考基准通常指的是两次测量时反射镜的光学准直轴,在两次测量过程中既不移动、也不调整,光学直角尺用于至少一次测量中,允许调整激光束与直线度的准直,而不动直线度反射镜。

垂直度误差= 棱镜误差- (倾斜度1 + 倾斜度2)

图22- 垂直图测量构建

1.4.

2. 垂直度测量应用

1.4.

2.1. 机器轴垂直度误差测量(数控机床、坐标测量机等)

垂直度测量通过比较直线度值从而确定两个标称正交坐标轴的非直角度。垂直度误差可能是导轨磨损、事故造成导轨损坏或机器地基差或双驱动机器上的两原点传感器未准直造成的。垂直度误差将对机器的定位精度及插补能力产生直接影响。

典型情况下对于超过1.5米长的机器轴,像使用激光干涉仪这样的光学方法是唯一的选择,因为传统的实物基准,如直角尺(金属或大理石等)的长度一般局限于1米的范围内。

1.4.

2.2. X,Y轴垂直度对准

X,Y工作台和水平面垂直度测量:不管是什么类型的XY平台,包括龙门型或者混合型或者其他类型的XY平台,无论是大型或者小型平台,重要的是有一个共同的参考基准,如图27所示的直线度反射镜。测量过程中直线度反射始终镜保持不动。

1.4.

2.

3. 坐标测量机垂直度和水平轴之间的垂直度测量

对于涉及垂直轴的垂直度测量,需要额外的增加直线度的附件,主要包括一个将光束偏转90°的光束转向镜。

图23-机床垂直度测量

1.5. 平面度测量

1.5.1. 平面度测量原理

平面测量是在角度测量的基础上做的延伸,利用角度测量的附件记录下一系列平面位置角度,转化为高度的变化,按照对角线的方法测量出平台上不同位置的高度变化值,就可以得到整个平台的平面度。

图24-平面度测量原理

图25-平面度测量分析

1.5.

2. 平面度应用及方法

测量一个平面的平面度,需要在平面上采集若干条测量直线,平面度测量有常用的方法为:对角线法,又称米字法

图26-平面度测量方法

对角线法测量平面度时,若激光头位于G点出,光线射向E点时,建议按照EA、CA、DH、EG、AG、BF、CE、GC的次序进行测量。

图27-大理石平台平面度测量实例

1.6. 回转轴测量

利用SJ6000激光干涉仪的角度测量附件,结合高精密零级多齿分度台,便可以对回转轴进行校准。高精度零级多齿分度台的运行间隔为5°,因此可以旋转并锁定到相对原点0°~360°范围内的72个位置中的任何一个。高精密零级多齿分度台内包含一个可自动控制的高精密齿盘,在锁定状态下能够实现±1″的角度定位。

图28- 高精密分度转台

用激光头、角度干涉镜和角度反射镜测量转台的角度位置。软件将转台的角度位置与来自激光头和角度光学镜的读数合并在一起,就是被校准机轴的真实转角位置。测量后,自动按照选择的机床标准计算回转轴误差,对机床经行补偿。

2. 动态测量

动态测量包含基于时间的动态测量和基于距离的动态测量。其中通过基于时间或位移的两种方式采集到大量的数据,对这些数据进行动态分析和FFT分析,其中动态测量与分析包括:位移-时间曲线、速度-时间曲线、加速度-时间曲线、振幅与频率。

软件可与线性、角度或直线度光学镜组配合使用,用于线性振动、速度波纹监控、角度振动、动态直线度等切削或切割应用场合。可以“实时”监控数据(如调试机器参数),并可保存最终结果用动态分析软件进行进一步分析。

2.1. 基于时间的动态测量

基于时间的采集使动态软件能够提供相对位移数据,动态软件通常在用户设定的时间范围内采集并保存这些数据。

2.1.1. 机器位置控制

●运动控制器PID参数设置

●高速运动后机器的稳定性和稳定所需时间

●用于高性能运动控制的微小步幅(亚微米)运动测试

2.1.2. 振动监视

●扫描应用:用于定位精度不重要、但恒速对实现高质量成像非常关键的场合

●FPD检测/维修平台:用于对“速度波纹”有特别要求的重要指标的场合,而“速度波

纹”通常被定义为工作速度的百分比(如0.1% @ 20 mm/s)

●机床应用:典型应用包括要求刀具慢速、平稳轮廓运动的高质量表面精加工

2.1.

3. 振动分析

●分析被测对象的振动频率

●通过快速傅立叶变换(FFT) 分离振动频率

2.2. 基于距离的动态测量

基于距离的动态测量激光系统沿着轴线“飞行”测量,即运动轴在不停顿的情况下以用户指定的间隔采集数据。

2.2.1. 光栅尺精度测量

2.2.2. 滚珠丝杠校准

2.3. 动态测量分析

测量软件主界面:

图29-测量软件主界面测量完成实现多种结果分析

图30-目标位置的过冲和稳定时间分析可以用于分析机器位置控制特性,测试,优化机器稳定所需时间

振动分析用于分析被测对象的振动频率,通过快速傅立叶变换(FFT)分离振动频率

图32-速度分析

激光粒度仪使用说明及注意事项

激光粒度仪使用说明及注意事项 注意:第一次使用仪器得有人全程陪同指导,能搞到多少技巧看你本事啦,同时群里有详细的原理资料。 一、样品制备 1、取半勺粉体(注意不要太少),倒入研钵(研钵底部略湿)中,再用钵杵研磨 粉体只看不见颗粒; 2、量取10ml的蒸馏水,洗涤研钵后倒入烧杯中; 3、配置六偏磷酸钠溶液:2.83g的六偏磷酸钠+45ml的水=六偏磷酸钠溶液,取 此溶液15滴滴入烧杯中; 4、将烧杯至于超声波清洗器振动腔内超声,时间:5~6min,频率:50Hz,功率 60W。 二、软件操作 1、打开软件点击“纳米测试”点击“放大倍数”,选60倍; 2、清洗仪器:自己倒蒸馏水进入反应釜(以稍微淹盖搅拌片为准)点击“半自动清洗”逐步点击“超声”、“循环泵”、“搅拌”(工作时间为30秒)点击“排水”(此时排水阀打开,等待反应釜水排完)再点击“排水”(此时排水阀关闭)以上操作连续两次,目的是为了能够把仪器清洗干净,具体视情况而定; 3、测试:自己倒蒸馏水进入反应釜(以稍微淹盖搅拌片为准)加样品水,取上清液1ml左右点击“半自动清洗”逐步点击“超声”、“循环泵”、“搅拌”(工作时间为30秒)点击“退出”点击“状态调整”,待显示正常再点击一次,连续两次(不能少,不正常则继续点击),点击“状态检测”点击“单分数测试”“人工测试” “标准测试”选“否”再分别输入“15”、“80”、“40”、“40”、“命名”、“3次”、“确定”。 4、品质因素合理范围为80左右,75~85之间,根据具体情况而定。 5、保存数据图片:“特殊功能”“图文”选择要保存的原始数据打开否命名; 6、保存数据txt格式:“特殊功能”txt 选择要保存的原始数据打开否命名; 三、注意事项 1、激光粒度仪开机须预热二十分钟才可测试; 2、软件测试时禁止其他操作,假如误操作使得软件关闭,重新打开软件; 3、软件连接不上仪器,重启计算机即可; 4、样品制备后须马上测试,不宜放置太久测试,否则结果可能不正确,团聚; 5、品质因数为零,可能是粉体的浓度太低造成的,或者是重新“超声”、“循环 泵”、“搅拌”在测量,否则是测试玻璃污染得清理; 暂时想到这些,有什么错误的地方大伙就帮着改下,好建议就加进来吧。

粒度测试原理

分析了Cilas940L激光粒度仪的测试结果,并与沉降法、筛析法进行了比较.激光粒度仪测试结果的重复性较好,测量精度较高.对于玻璃珠样品,激光粒度仪和筛析法测试结果十分接近,对于天然沉积物,激光粒度仪测定的平均粒径偏粗,分选偏差.和沉降法相比,激光粒度仪测定的粘土组份(<8φ)的含量为沉降法的46.7%~70.5%,平均为60%,测定的平均粒径较沉降法偏粗,分选偏差.造成激光粒度仪与沉降法、筛析法之间差异的原因主要在于这些测试方法原理的不同和天然沉积物不规则的形状. 激光衍射法与比重计沉降法所测粒度参数的对比研究——以海滩泥沙为例 陈仕涛1,王建1,朱正坤2,娄英杰2 (1.南京师范大学地理科学学院,江苏南京210097; 2.江苏省交通规划设计院,江苏南京 210005) 摘要:用比重计沉降法和激光衍射法这两种方法,在相同条件下,对65个海滩泥沙样品分别进行了粒度分析。结果表明,激光衍射法的测试结果相对偏粗,二者的差异主要反映在>9Φ中和<4Φ这两个粒级范围内,上述差异对平均粒径、中值粒径、标准偏差、尖度、偏度等5个常用粒度参数的影响程度是不同的,经过线性相关性分析发现,二者的平均粒径和中值粒径的相关系数R较高,分别为0.9864,0.9763,F显著性检验和分析表明,其回归方程是有意义的,可作为换算公式使用,从而求得二者数据对比与换算途径。 关键词:激光粒度仪;比重计;粒度分析;相关性 1 引言 粒度分析,也叫颗粒分析,在许多领域有着广泛的应用。粒度测量的方法很多,比如传统的沉降法和随着激光技术的发展而产生的激光衍射法。沉降法之一的比重计法由于使用的仪器简单,在细颗粒样品的测量中曾广泛应用。激光衍射粒度分析法由于测量范围宽、所需样品量少、快速方便、重复性好等优点,使得用户越来越多,进而有取代其它粒度方法的趋势[1],不同的测试方法由于受原理中某些假设和仪器本身的限制,测量的数据往往各不相同[2],这就必然会导致相关数据及成果在对比与共享方面存在着客观上的困难。因此,定量分析这两

激光干涉仪操作规程

激光干涉仪操作规程 一、操作步骤 1.系统的相互连接 ·将PC10计算机系统与ML10 激光干涉仪用通讯电缆连接。 ·如果需要,将PC10计算机系统与EC10 环境补偿单元用通讯电缆连接。 ·将PC10、ML10、EC10分别接上电源线,再接到电源插板上。·通过稳压电源,将总电源线接到220V接地电源上。 2.激光的预热 闭合激光干涉仪开关,使激光预热大约15~20分钟,等激光指示灯出现绿色后,表明激光已稳定。 3.测量软件的启动 打开计算机,在“C”提示符下依次键入: ·CD/RENISHAW (RETURN) ·RCS (RETURN) ·a (RETURN) ·b (RETURN) 完成以上步骤后,测量软件已被启动。 4.光学镜的安装 ·将反射镜用夹紧块、安装杆、磁性表座固定在机床运动部件上。

·将反射镜和分光镜组合组成干涉镜;将干涉镜用夹紧块、安装杆、磁性表座固定在机床不可运动部件或其它固定部件上。 5.激光调整 ·调整激光,使其与测量方向一致。调整时,首先用粗光束调,然后用细光束调,保证信号强度达到测量精度要求并恒定(由计算机上信号强度指示确定)。 ·调整透射光线和折射光线重合。 6.目标值设定 根据测量要求,设定目标值,目标值的设定应尽可能的覆盖整个行程范围。 7.数据采集 ·按目标值设定要求编制数控测量程序,在每个测量点必须有足够的延时设定(由机床操作人员完成)。 ·设定数据采集参数,主要包括;线性/圆周、测量次数、单向/双向、测量信息等。 ·按“ALI+D”进行数据采集。 ·数据采集完后,按“ESC”终止采集过程。 8.数据分析 选择“数据分析”菜单,按相关标准要求进行数据分析,分别给出双向定位精度、重复性、反向偏差等精度指标。

激光检测技术研究现状与发展趋势

激光检测技术研究现状与发展趋势 提要:激光检测学科发展现状在光电检测领域,利用光的干涉、衍射和散射进行检测已经有很长的历史。由泰曼干涉仪到莫尔条纹,然后到散斑,再到全息干涉,出现了一个个干涉场,物理量(如位移、温度、压力、速度、折射率等)的测量不再需要单独测量,而是整个物理量场一起进行测量。自从激光出现以后,电子学领域的许多探测方法(如外差、相关、取样平均、光子计数等)被引入,使测量灵敏度和测量精度得到大大提高。用激光检测关键技术(激光干涉测量技术、激光共焦测量技术、激光三角测量技术)实现的激光干涉仪、激光位移传感器等,可以完成纳米级非接触测量。可以说,超精密加工技术将随着高精密激光检测技术的发展而发展;在此基础上,提出了激光测量需解决的关键技术及今后的发展方向。 1.测量原理 1.1激光测距原理 先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。

1.2激光测位移原理 激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面,经物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的CCD线性相机接收,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。 2.激光测量系统的应用 激光功率和能量是描述激光特性的两个基本参数,激光功率计和能量计是最常用的两类激光测量仪器。随着激光技术的不断发展,对激光测试技术和测量仪器提出了更高要求。由于调Q和锁模激光的出现和应用,要求测量的激光功率已从毫瓦、瓦、千瓦、兆瓦直到千兆瓦以上。激光能量也从毫焦尔逐渐跨过千焦尔。脉冲激光的持续时间也由毫秒、微秒、毫微秒、而缩短至微微秒量级。光谱范围也从紫外、可见、红外扩展到近毫米波段。激光精密测量和某些生物医学方面的研究和应用(如眼科治疗、细胞手术器等)的发展,对激光测量的精度也提出了非常高的要求。 2.1激光非球面检测技术 长期以来,非球面检测技术一直制约着非球面制造精度的提高,尤其对于高精度非球面的检测。规的非球面检测方法如刀口阴影法、激光数字干涉法及接触式光栅测量法等,对于检测工件表面来说都有一定的局限性。原子力显微镜是利用纳米级的探针固定在可灵敏操控的微米级尺度的弹性悬臂上,当针尖很靠近样品时,其顶端的原子与

马尔文激光粒度仪(MS2000)操作规程-干湿法

马尔文MS2000操作规程 一.开机顺序:先开仪器主机和湿法或干法进样器,再开电脑,仪器需要预热15到30分钟。 关机顺序:先关电脑软件,再关湿法或干法进样器和仪器主机。 二.湿法测量程序: a)手指轻轻按键控制面板第一个显示中间的on/off键盘,让水循环起来。 b)在桌面上双击Mastersizer2000操作软件,进入操作软件,输入操作者姓 名,然后鼠标左键点击确定。 c)在文件那里点击打开,打开已有的文件或新建一个文件,确保记录存放 在你所需要的文件名下。 d)单击“测量”菜单中的“手动”按钮,进入测量窗口。 e)然后点击“对光”,对光好后,如果背景状态正常,就不需要换水了(如 果是第一次打开软件的话,对光按键是隐藏在测量背景下面的,只要点 击“开始”键,仪器就会对光接着测量背景的)。 f)然后进入“选项”菜单,选择合适的光学参数,在“物质”那里选择好 催化剂,或者新鲜催化剂,再进入“文档”菜单,输入样品名称,然后 “确定”退出。 g)然后单击“开始”按钮,系统开始测量背景,当背景测量完成以后并提 示“加入样品”后,开始加入样品到遮光度10%,到控制的遮光度范围 内,然后单击“开始”或按“测量样品”仪器会进行测量样品。每测量 一次,结果会按记录编号和时间存在已经指定的文件里。 h)测量结束后,抬起烧杯上方盖子到两个黑线中间,附近会自动把样品池 的水排除,然后换新鲜的水并清洗两到三次(以背景正常为准)。三.干法测量步骤:干法测量可用SOP(标准操作规程)来进行测量。 1.把样品放入干法进样器的样品盘中 2.点击测量窗口中的“启用SOP” 3.选择已经设置好的SOP 4.根据仪器运行SOP提示输入样品的编号

激光干涉仪功能与应用

SJ6000激光干涉仪产品具有测量精度高、测量速度快、测量范围大、分辨力高等优点。通过与不同的光学组件结合,可以实现对线性、角度、平面度、直线度(平行度)、垂直度、回转轴等参数的精密测量,并能对设备进行速度、加速度、频率-振幅、时间-位移等动态性能分析。 在相关软件的配合下,可自动生成误差补偿方案,为设备误差修正提供依据。

1.静态测量 SJ6000激光干涉仪的系统具有模块化结构,可根据具体测量需求选择不同组件。SJ6000基本线性测量配置: 图1-基本线性配置 SJ6000全套镜组:

图2-SJ6000全套镜组 镜组附件: 图3-SJ6000 镜组附件 镜组安装配件: 图4-SJ6000 镜组安装配件

1.1. 线性测量 1.1.1. 线性测量构建 要进行线性测量,需使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上,组装成“线性干涉镜”。线性干涉镜放置在激光头和线性反射镜之间的光路上,用它的反射光线形成激光光束的参考光路,另一束光入射到线性反射镜,通过线性反射镜的线性位移来实现线性测量。如下图所示。 图5-线性测量构建图 图6-水平轴线性测量样图图7-垂直轴线性测量样图 1.1. 2. 线性测量的应用 1.1. 2.1. 线性轴测量与分析 激光干涉仪可用于精密机床、三坐标的定位精度、重复定位精度、微量位移精度的测量。测量时在工作部件运动过程中自动采集并及时处理数据。

图8-激光干涉仪应用于机密机床校准 图9-激光干涉仪应用于三坐标机校准 SJ6000软件内置10项常用机床检验标准,自动采集完数据后根据所选标准自动计算出所需误差数据,可生成误差补偿表,为机床、三坐标的误差修正提供依据。

激光测量技术研究现状与发展趋势

激光测量技术研究现状与发展趋势授课教师:冯其波谢芳 学院:理学院 专业:光信息科学与技术 班级:光科0704班 姓名:杨涛 07272111 (组长) 颜川力 07272110 杨一帆 07272112 戴瑞辰 07272094 (副组长) 赵晓军 07272117 激光测量技术研究现状与发展趋势 光科0704:杨涛戴瑞辰杨一帆颜川力赵晓军 提要:激光检测学科发展现状在光电检测领域,利用光的干涉、衍射和散射进行检测已经有很长的历史。由泰曼干涉仪到莫尔条纹,然后到散斑,再到全息干 涉,出现了一个个干涉场,物理量(如位移、温度、压力、速度、折射率等)的测量不再需要单独测量,而是整个物理量场一起进行测量。自从激光出现以后, 电子学领域的许多探测方法(如外差、相关、取样平均、光子计数等)被引入,使测量灵敏度和测量精度得到大大提高。用激光检测关键技术(激光干涉测量技 术、激光共焦测量技术、激光三角测量技术)实现的激光干涉仪、激光位移传感 器等,可以完成纳米级非接触测量。可以说,超精密加工技术将随着高精密激光

检测技术的发展而发展;在此基础上,提出了激光测量需解决的关键技术及今 后 的发展方向。 Developing Situation of laser detection .In the field of photoelectric detection, there`ve been a long history of making a detection by using the principle of interference, diffraction and scattering of light. Interference field such as Tieman interferometer, Moire fringe, speckle and Holographic interferometry were designed one after another. Form then on, instead of measuring every physical quantity (displacement, temperature, pressure, velocity, refractive index) in turn, people measure the physical field entirely. After the development of laser, a number of detection methods (heterodyne, correlation, sample averaging, photon-counting) were invented, which lead to the improvement of the sensitivity and accuracy of the detection. People use the laser interferometer and Laser Displacement Transducer with key technologies of the laser detection to make nano-scaling non-contact measurement. It is clear that Super Precision Technology will raise to a new level according to the development of the High Precision laser detection; take which as the foundation, we advance the key technologies which belongs to the laser detection field, and also development direction of the field. 关键词:激光测量,扫描隧道显微镜,激光干涉仪,激光共焦测量技术 1 激光测量系统

西南科技大学《电子陶瓷》课程学习内容及要求

《电子陶瓷》课程学习内容及要求 第一章电子瓷瓷料的制备原理 电子瓷的原料要求:高纯、高活性、高分散、超细、化学计量准确 1、掌握机械粉碎(细磨)的方法、原理、粉碎方式及特点(适用范围) 粉碎方式:冲击、研磨、劈裂、压碎 1、球磨 粉碎方式:以冲击和研磨作用为主 2、振动磨——超细粉碎设备(快速磨)干磨:→1μm;湿磨:→0.1μm 原理:利用研磨体在磨机内作高频振动而将物料粉碎,以冲击、研磨作用为主 3、砂磨(搅拌磨,摩擦磨): 超细粉碎设备,适合加工0.1μm的超细粉,入磨粒度一般≤1mm。 粉碎方式:以研磨作用为主 4、气流磨(能流磨或无介质磨):超细粉碎设备粒度:→ 1μm 2、理解、掌握影响球磨效率的因素 ①转速 ②研磨介质的形状、大小、比重 ③内衬材质:燧石、橡胶、瓷质 ④料球水比合理 ⑤干磨与湿磨 ⑥球磨机直径:直径大——好! ⑦助磨剂 3、掌握结合能、表面能(表面自由能)的概念 结合能:等于离子由高度分散状态结合成晶体所放出的能量(KJ/mol),结合能越大,其坚固程度越大,越难破碎,耐火度也越高。 表面能(表面自由能):晶体表面离子比晶体内部离子多具有的那部分能量。比表面能用γ表示,单位KJ/m2 4、熟悉、理解粉料粒度分析方法及特点 (1)记数法:光学显微镜(1mm-1μm)、电子显微镜(10μm-1nm)、激光粒度分析仪、Zata 电位分析仪(→2nm)等; (2)筛分法(1mm-10μm ); (3)沉降法(1mm-1μm ); (4)吸附法(BET法)(10μm -1nm)

5、掌握陶瓷原料合成的方法及特点 一、固相法 1、高温固相反应法(PZT\PLZT\PT等) ▲优点:工艺简单,成本低 ▲缺点:合成原料纯度低,颗粒粗,活性差 2、分解法 ▲优点:合成原料纯度高、颗粒较细、活性较好,工艺简单,成本低 ▲缺点:需选择合适的原料 3、燃烧法 4、低热固相反应 二、液相法:1、沉淀法2、醇盐水解法 3、水热法4、溶剂蒸发法 ▲液相法的优点:合成原料性能优异(纯度高、颗粒细、活性好等) ▲液相法的缺点:工艺较复杂,成本较高 6、理解改善坯料性能的添加剂及其作用 1、解胶剂(解凝剂,减水剂):用来提高泥浆的流动性。 2、结合剂(包括塑化剂):用来提高可塑泥团的塑性,增强生坯的强度。 7、掌握原料预烧的作用(目的) 原料预烧的目的: (1)改变物性;(2)稳定晶型;(3)破坏层片状结构 9、熟悉、理解、掌握粉料粒度分布的表示方法 (个数,体积,重量,面积)频度分布曲线,(个数,体积,重量,面积)累积分布曲线 第二章电子瓷成型原理 1、掌握各种成型方法的特点(或适用范围) ▲压制成型:适合成型形状简单、坯体厚度不大的扁平状制品。 ▲流法成型:适合成型形状复杂、规格尺寸较大的制品。 ▲可塑成型:适合成型带有回转中心的杯碟状的制品。 2、理解成型压力-坯体密度的关系及压力-坯体强度的关系

激光干涉仪使用方法

用激光干涉仪系统进行精确的线性测量 — 最佳操作及实践经验 1 简介 本文描述的最佳操作步骤及实践经验主要针对使用激光干涉仪校准机床如车床、铣床以及坐标测量机的线性精度。但是,文中描述的一般原则适用于所有情况。与激光测量方法相关的其它项目,如角度、平面度、直线度和平行度测量不包括在内,用于实现0.1微米即 0.1 ppm以下的短距离精度测量的特殊方法(如真空操作)也不包括在内。 微米是极小的距离测量单位。(1微米比一根头发的1/25还细。由于太细,所以肉眼无法看到,接近于传统光学显微镜的极限值)。可实现微米级及更高分辨率的数显表的广泛使用,为用户提供了令人满意的测量精度。尽管测量值在小数点后有很多位数,但并不表明都很精确。(在许多情况下精度比显示的分辨率低10-100倍)。实现1微米的测量分辨率很容易,但要得到1微米的测量精度需要特别注意一些细节。本文描述了可用于提高激光干涉仪测量精度的方法。 2 光学镜组的位置 光学镜的安放应保证其间距变化能够精确地反映待校准机器部件的线性运动,并且不受其它误差的影响。方法如下: 2.1 使Abbe(阿贝)偏置误差降至最低 激光测量光束应当与需要校准的准线重合(或尽量靠近)。例如,要校准车床Z轴的线性定位精度,应当对测量激光光束进行准直,使之靠近主轴中心线。(这样可以极大降低机床俯仰 (pitch) 或扭摆 (yaw) 误差对线性精度校准数据的影响。 2.2 将光学镜组固定牢靠 要尽量减小振动影响并提高测量稳定性,光学镜组应牢牢固定所需的测量点上。安装支柱应尽可能短,所有其它紧固件的横截面都应尽量牢固。磁力表座应直接夹到机床铸件上。 避免将其夹到横截面较薄的机器防护罩或外盖上。确保紧固件表面平坦并没有油污和灰尘。 2.3 将光学镜组直接固定在相关的点上 材料膨胀补偿通常只应用在与测量激光距离等长的材料路径长度上。如果测量回路还包括附加的结构,该―材料死程‖的任何热膨胀或收缩或因承载而发生的偏斜都将导致测量误差。为尽量减少此类误差,最好将光学镜组直接固定到所需的测量点上。在机床校准中,一个光学镜通常固定在工件夹具上,而另一个光学镜组则固定在刀具夹具上。激光测量将会精确地反映刀具和工件之间发生的误差。即使机器防护系统和机器盖导致难于接近,也一定要尽量将干涉镜和角锥反射镜都固定到机器上。不要将一个光学镜安装在机器内部而另一个安装在外部如支在机器外地面的三脚架上,因为整台机器在地基上的移动可能导致校准无效。然而,是否拆下导轨防护罩时需仔细考虑,因为这可能改变机器性能。

激光干涉仪软硬件介绍讲解

激光干涉仪软硬件介绍 本次试验我们使用的仪器为:Renishaw 激光器测量系统。 这个系统由“软件”与“硬件”两个部分组成,所以我们认识他,就是搞清楚各是什么硬件和软件。 看到这个章节时,可定有人会问还有什么硬软件之分的吗?答案是肯定的! 先问大家一个问题:只有躯体的人就是一个正常的人吗?答案是否定的! 一个正常的人不但须要一个实实在在的躯体,还需要由看不见的意识性的东西——思想的存在! 3.1 激光干涉仪是由什么硬件组成 3.1.1 什么是硬件? 硬件:硬件就是我们看到的一堆由金属、塑料等材料堆成的被称之为“Renishaw 激光干涉仪”的东西(事实上,它是由一些机壳和电路板等物构成)。因为是一些看得见、摸得着的东西,又因为都是“硬”的,所以被人们形象地称为“硬件”。 3.1.2具体硬件名称以及各自的用途是什么? 一、本次使用激光检测仪主要检测螺距误差,因此我们主要使用到以下的仪器: (1)ML10 激光器 Renishaw ML10 Gold Standard 激光器

以上四个图案为激光罩在不同的状态下的作用 A)无光束射出 B)缩小横截面光束及目标 C)最答光束及目标 D)标准测量位置射出最大光来的横截面以及反射光束的探测器孔Renishaw ML10 Gold Standard 激光器:

ML10 是一种单频 HeNe 激光器,内含对输出激光束稳频的电子线路及对由测量光学镜产生的干涉条纹进行细分和计数处理。 其主要作用简单概括为:发射红外线以及返收红外线供特定的软件做分析,记录相关的数据。 (2)三脚架

三脚架及云台可用来安装 ML10 激光器,将 ML10 激光器设置在不同的高度,并充分控制 ML10 激光束的准直。对于大多数机床校准设置,建议将 ML10 激光器安装在三脚架和云台上。 三脚架、安装云台和 ML10 激光器三合一体,可为 ML10 光束准直提供下列调整:高度调整 水平平移调整 角度偏转偏转调整 角度俯仰调整 其中高度调整是由图9上显示的高度曲柄控制的,水平平移是由图2上显示的平移控制旋钮控制,角度偏转偏移是由图2上显示的旋转微调旋钮控制。图2后的两个示意图为水平平移和角度偏移的使用方法。 (3)EC10 环境补偿装置

激光粒度仪维护保养作业指导书

1 作业目的: 确保激光粒度仪的正常运行,正确监测烟气管道中催化剂的粒度和浓度,从而保证烟气轮机的正常运转。 2 作业要求 2.1 反吹风系统供风应维持在0.4—0.6MPa范围内 2.2 拆装激光器时需对地泄放高压,防止电击 2.3 发射器和接收器的紧固螺钉和调节螺钉不能随意调节 3 作业内容 3.1 清洗石英玻璃 3.2 激光发射装置和接收装置的对中 4 作业准备和危害识别 4.1 联系工艺,开具相应作业票,并落实作业票要求的安全措施,进行危害识别,作好JHA分析 4.2 准备全套个人工具:酒精绸布F枪Y型专用扳手和对讲机 5 作业方法 5.1 清洗镜片 5. 1.1 对过滤器进行排污排水 5.1.2 关死烟气采样阀后关死反吹风阀,打开放空阀 5.1.3 拆下观察门,用Y型专用扳手缓慢拆下镜片。先除去镜片上催化剂粉末,再用酒精清洗.。 5.1.4 装回镜片,关上放空阀,打开反吹风阀,然后再打开烟气采样阀,用上述方法分别对发射端和接收端进行操作。 5.2 发射器和接收器对中 5.2.1 放置一坐标纸在接收端石英玻璃表面,检查光玻璃是否在中心。如没有,必须纠正 5.2.2 松开发射器外壳中间的四只调整螺钉和锁定螺母,转动相应的调整螺钉并同时旋转相反方向的螺钉. 5.2.3 当控制柜数显表横向光能和纵向光能的显示值在3.0V时,同时接线箱+X -X +Y -Y四象限输出信号基本相等,对中基本完成 5.2.4 松开接收外筒的4只调整螺钉,并作相应调整,使散射光进入有反射光接收孔的中心 5.2.5 同时测量(用万用表交流档)S1 S2端子上的电压值,调整到电压输出信号最大值时,完成接收调整 6 检查与验收 6.1 检查反吹风压力是否在要求范围内,并调节至规定压力 6.2 对中螺钉的锁定螺母是否已拧紧,接收4光斑是否在中心,以免发生位移 6.3 观察石英玻璃是否干净,并保证石英玻璃温度不可升高 6.4 检查各管路是否有松动,漏气现象,是否有漏装和装反现象 7 仪表投用注意事项 7.1 拆下镜片前,必须先关烟气采样阀,后关反吹风阀 7.2 打开烟气采样阀前,必须先打开反吹风阀 7.3 保证反吹风无尘无水

激光干涉技术的发展历史、现状与应用前景

科技动态 ——地壳运动与地震 2008年12月第4期(总第90期) 目次 激光干涉技术的发展历史、现状与应用前景 (1) 全球性地震监测的过去、现在和未来 (7) 利用ALOS/PALSAR数据资料采用INSAR方法测定地震造成的地壳形变 (8) PIXEL:日本INSAR地壳形变研究社团 (8) 利用多天线GPS形变监测系统进行滑坡监测 (9) ENVISAT卫星SCANSAR干涉测量法测到的西藏大范围形变 (9) 利用远、近场地震资料确定深源地震的破裂速度 (10) 中国首度举办世界地震工程大会回良玉出席大会开幕式并致辞 (10) 国际空间站安装地震预报实验装置 (11) 科学家探测到震前细微地质变化——有望预警地震 (12) 国家测绘局、中国地震局联合召开新闻发布会公布汶川地震地形变化监测结果 (13) 14 4米―通天石柱‖立珞珈山建地壳运动监测网 ····································································· 中、外文期刊专题文献题录 (14) 应变集中带与大地震的关系 (25) i

地壳活动综合观测系统的研发和取得的成果以及今后的连续观测 (26) 湖北省地震局抗震救灾英雄模范卓力格图抵京接受表彰 (30) 湖北省地震局赴四川地震灾区现场工作队被授予“湖北青年五四奖状” (30) 《湖北省地震应急预案(修订稿)》通过评审 (30) 郭生练出席湖北省地震应急快速反应系统项目建设总结表彰会 (31) 西班牙兰萨若特自治州主席率代表团访问湖北 (31) 湖北省地震重点监视防御区工作会议在武汉召开 (32) 武汉地震工程院参建湖北援川项目 (32) 郭唐永研究员赴韩国庆州参加中韩SLR研讨会并进行合作交流 (32) 王佩莲被省科协授予―湖北省科技传播十大杰出人物‖称号 (33) 《科技动态》2008年总目录 (34) 主编:郭唐永副主编:贾冬青责任编辑:饶扬誉贾冬青 i i

大影响激光干涉仪测量精度的因素

大影响激光干涉仪测量 精度的因素精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

6大激光干涉仪影响因素,提高数控机床检测准确度全靠它了! 激光干涉仪是精度最高的线性位移测量仪器,其光波可以直接对米进行定义,可溯源至国家标准,通过与不同的光学组件结合,可以实现对各类机床的线性、角度、平面度、直线度(平行度)、垂直度、回转轴等参数的精密测量,并能对设备进行速度、加速度、频率-振幅、时间-位移等动态性能分析,在相关软件的配合下,可自动生成误差补偿方案,为设备误差修正提供依据。 但是我们在使用中往往会出现检测偏离值,偏离我们的预估,以至于在高精度检测时,对设备产生怀疑。今天我们来扒一扒引起激光干涉仪测量误差的部分原因。 因测量光学镜组的安装高度不在被测设备的运动轴上引起的测量误差称之为阿贝误差。产生的原因是设备移动时存在俯仰、扭摆差,因此光学镜组与运动轴偏置距离越远,引起的阿贝误差越大。 角度、偏置距离引起的误差表(单位:um)

上表可得:角度1″在500mm偏置距离下引起的误差大约是。 来个实际案例:以检测机床时不同安装高度为具体说明。 线性镜组安装距工作台10cm: 线性镜组安装距工作台30cm 线性镜组安装距工作台50cm 实验结果:按GB/《机床检验通则》2000版分析标准得出结果,镜组安装高度偏离设备运动轴线越远,检测结果中重复精度以及定位精度就越差。

正确方式:设备校准时线性镜组的安装高度应该尽量靠近被测轴,使激光光束与运动轴重合(或尽量靠近),减小阿贝误差。 扩展:SJ6000激光干涉仪用户在进行两台同类设备定位精度的对比时,应该进行同轴比对,即共用线性镜组,这样才具有可比性。 环境补偿单元能准确采集空气温度、压力、相对湿度信息,基于Edlen公式计算空气折射率,以此对激光波长进行补偿。 1000mm示值因环境温度、压力、空气湿度各自变化引起的示值变化量(单位:um)

欧美克LS-POP激光粒度分析仪作业指导书

1. 目的: 为了规范对激光粒度分析仪的操作使用,从而确保产品粒度检验结果的正确性、真实性、可靠性,特制定本文件。 2. 内容: 2.1 工作原理 利用颗粒对光的散射现象,根据散射光能的分布推算被测颗粒的粒度分布。 2.2 技术指标 测试范围:0.2~500μm 进样方式:湿法,循环进样器和静态样品池 重复性误差:<3% 测试时间:1-2分钟 独立探测单元数:32 光源种类:氦-氖激光 功率:2.0 mW 波长:0.6328 μm 2.3工作环境 2.3.1 仪器应安装在洁净、少尘、无烟、带空调的环境中。仪器的组件中含有激光管、光学镜头、针孔和测量窗口等。这些光学部件如果受到灰尘、油脂、石油产品或其他有害物质的侵蚀,将会造成光洁度下降、腐蚀、堵塞、功率下降等损害。 2.3.2 室温要稳定,没有明显的气流,没有直射阳光,否则会引起激光功率不稳,光束准直欠佳和外界杂散光的干扰,从而造成测量的重复性下降。 2.3.3 ,仪器的工作环境要求温度在5-35℃之间,空气湿度不可高于85% ,否则光学镜头表面可能会结露,致使光线不能聚焦,时间长了还会使镜头发霉。 2.3.4 地面不能有明显的震动,否则会导致光路系统偏移,引起测量结果异常。 2.3.5 电源电压220V,50/60HZ,有三头插座且接地线良好。 2.3.6严禁将零线和地线合接。 2.3.7本仪器的接地线不可与其他地线专用。 2.4 输出项目 粒度分布表、粒度分布曲线、平均粒径、中位径、比表面积等。

2.5 相关名词解释 2.5.1 粒径:又称颗粒尺寸,用以表征颗粒的大小。除了球形颗粒这一特例外,粒径并不是真实的物理尺寸,而是会随测量原理变化的等效尺寸。在激光散射法技术中,粒径是指与待测颗粒有相同的化学性质并有最相近的光散射特性的球形颗粒(组合)的直径(分布)。 2.5.2 粒度分布:是指一个粉体样品中各种粒径的颗粒所占的比例。因为任何一个粉体样品都是由大小不同的颗粒组成的,所以用粒度分布才能确切地描述其粗细情况。 2.5.3 悬浮介质:测量粒度时需要把样品分散在液体或气体中。这里的液体或气体就称为悬浮介质。合适的悬浮介质应该是既能让样品在其中分散,又不让样品在其中分解或发生化学反应的。 2.5.4 光能分布:即散射光的能量分布,就是照射到粒度仪各光电探测器上的散射光的能量。背景光能代表被光路上的尘埃粒子或各光学镜面的疵点散射的光能分布;而样品颗粒的散射光能是被待测样品的颗粒散射的光能,其分布与样品颗粒的粒度相对应,但不等于粒度分布。 2.5.5 遮光比:指测量用的照明光束被测量的样品颗粒阻挡的部分与照明光的比值。颗粒在测量介质中的浓度越高,则遮光比越大。 2.5.6 平均粒径:是指样品中所有颗粒的粒径的平均值,可以根据粒度分布计算而得。 2.5.7粒度分布宽度:用以表征样品粒径的均匀程度。粒度分布宽,表示样品颗粒的粗细不均匀;反之,则表示均匀。 2.6 准备阶段 2.6.1系统开机 打开电源开关 测量单元(预热半小时后进行下面步骤) 循环进样器 打印机 显示器 计算机主机 2.6.2 测量单元预热 2.6.2.1如关机超过半小时再重新开机,必须预热半小时。 2.6.2.2打开测量单元电源,半小时后,激光率才能稳定。如果环境温度较低,等待时间还要延长。 2.6.2.3判断激光功率是否达到稳定的依据是,背景光能分布的零环高度是否稳定。正常

《机械制造技术基础》知识点整理

第一章机械制造系统和制造技术简介 1.制造系统:制造过程及其所涉及的硬件,软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品的有机体,称为制造系统。 2.制造系统在运行过程中总是伴随着物料流,信息流和能量流的运动。 3.制造过程由技术准备,毛坯制造,机械加工,热处理,装配,质检,运输,储存等过程组成。 4.制造工艺过程:技术准备,机械加工,热处理,装配等一般称为制造工艺过程。 5.机械加工由若干工序组成。 6.机械加工中每一个工序又可分为安装,工位,工步,走刀等。 7.工序:一个工人在一个工作地点对一个工件连续完成的那一部分工艺过程。 8.安装:在一个工序中,工件在机床或夹具中每定位和加紧一次,称为一个安装。 9.工位:在工件一次安装中,通过分度装置使工件相对于机床床身改变加工位置每占据一个加工位置称为一个工位。 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

10.工步:在一个工序内,加工表面,切削刀具,切削速度和进给量都不变的情况下完成的加工内容称为工步。 11.走刀:切削刀具在加工表面切削一次所完成的加工内容。 12.按生产专业化程度不同可将生产分为三种类型:单件生产,成批生产,大量生产。 13.成批生产分小批生产,中批生产,大批生产。 14.机械加工的方法分为材料成型法,材料去除法,材料累加法。 15.材料成型法是将不定形的原材料转化为所需要形状尺寸的产品的一种工艺方法。 16.材料成型工艺包括铸造,锻造,粉末冶金,连接成型。 17.影响铸件质量关键因素是液态金属流动性和在凝固过程中的收缩性。 18.常用铸造工艺有:普通砂型铸造,熔模铸造,金属型铸造,压力铸造,离心铸造,陶瓷铸造。 19.锻造工艺分自由锻造和模膛锻造。 20.粉末冶金分固相烧结和含液相烧结。 21.连接成型分可拆卸的连接和不可拆卸的连接(如焊 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

激光干涉仪使用技巧讲解

厨 f静堂鸯溅斌技术)2007亭第弘誊第{O麓 激光干涉仪使用技巧 Precise G口洫to Vsine a Laser Interferometer 魏纯 (广州市计最检测技术研究院,广东广州510030) 瓣萎:本文讨论了激光予涉仪在使用巾的准直等技礴,用户在实际使用中增加葺芒件以及维护巾邋蓟的同舔。燕键词:激光平涉仪;准直 l引言高性能激光干涉仪具有快速、高准确测量的优点,是校准数字机床、坐标测量机及其它定位装置精度及线性指标最常用的标准仪器,弦者所在单位使用的是英国RENISHAW公闭生产的MLl0激光干涉仪,具有性能稳定,使罱方便等特点。 通过较长时闯使用,作者认为测量人员除了要考虑环境、温度、原理等影响测量的常规因素外,掌握一些激光干涉仪的使用技巧会使测量互作事半功倍。 2原理介绍

MLl0激光干涉仪是根据光学千涉基本原理设计磊成酌。从MLl0激光器射出的激光束有单一频率,其标称波长隽0.633pLIn,且其长期波长稳定健(真空状态)要高于0.1ppm。当此光束抵达偏振分光镜时,会被分为两道光束一一道反射光糯一道透射光。这两道光射向其反光镜,然后透过分光镜反射圈去,在激光头内的探测器形成一道干涉光束。若光程差没有任俺变讫,探测器会在樵长性秘楣潢性于涉的两极找到稳定的信号。若光程差确实有变化,探测器会在 每一次光程改变时,在相长性和相消性干涉的弼极找 到变动的信号。这些变化(援格)会被计算并用来测量两个光程闻的差异变化。测量的光程就是栅格数乘以光束大约一半的波长。 值褥注意的是,激光束的波长取决于所通过敖空气折射率。由于空气折射率会随着温度、压力和相对湿度而变化,用来计算测蹩值的波长值可能需要加以李}偿,以配合这魍环境参数豹改变。实际上就测量准确度而言,此类补偿在进行线性位移(定位精度)测量,特别是量程较大时,非常重要。3激光干涉仪使用技巧 3.1 Z轴激光光路快速准直方法 用激光干涉仪进行线性测量时,无论是数字机 床、还是坐标测燮枫,z轴测量酵激光光路的礁童榻对X、Y轴准直来说,要困难的多。尤其是在z轴距离较长的情况下,要保证激光光束经反射镜反射后回到激 先探测器的强度满足测量对对光强的要求,准妻激光光路往往需要很长时间。 根据作者长期使用的经验,按照“离处动尾部,低处动整体”的调整方法,将会大大缩短漆直时闻。(“尾部”是指MLl0激光器电源接口边上的倾斜度调蹩旋钮和三兔架云台上的旋转微调控制旋锂,“整体”是指三

激光粒度分布仪操作规程

1、目的:建立BT-2003激光粒度分布仪的操作规程,使检验人员正确BT-2003激光粒度分布仪。 2、适用范围:适用于粒径的测定。 3、责任人:化验员。 4、正文: 4.1基本操作: 4.1.1开机顺序:激光粒度分布仪→自动循环分散系统→启动粒度分析软件。4.1.2关机顺序:关闭粒度分析软件→自动循环分散系统→激光粒度分布仪。4.1.3常规操作时的操作步骤。 4.1.3.1测试准备:(1)填写“文件-数据库处置”信息。(2)点击“下一步”进入“测试参数”:选择合适的物质(如碳酸钙)、介质(水)等。在选择合适的分析模式。(3)下一步进入点“常规测试”进入测试窗口。(4)单击“进水”图标把循环池加满水,然后交替的循环泵和超声波消除气泡(至少3次),再开启超声、循环。 4.1.3.2开始测试:(1)背景:启动“测量-常规测试”测量系统背景。背景高度应在0.5-5之间(1-4最佳),横坐标长度小于20格,20格以后没有信号。点击“确认”后背景将被保存下来。(2)浓度:观察遮光率,这个值一般应在10%-15%之间。(3)分散:超声分散3分钟左右。(4)测试:点击“连续”按钮开始测试并显示结果。(5)保存和打印:点击保存或打印按钮,将结果保存到数据库里,测试结束。 4.1.3.3清洗:点击“自动清洗”图标清洗循环分散系统,然后准备进行下次测试。 4.1.4自动测试时的操作步骤: 4.1.4.1SOP设置:打开“文件-数据库处置”填好内容后点击下一 步进入测试参数后点击“自动流程”设置里面的各项参数后点“确认”保存下来,点击“自动测试”进入自动测试窗口后即可以进行自动测试。 4.1.4.2自动测试:点击“自动测试”按钮,待提示请加入样品时加入适量的样品(遮光率为10%-15%),就等待结果即可。 4.2准确性标定方法: 4.2.1标定周期:通常半年标定一次,仪器经过维修后要标定

粒度仪实验报告

实验一 ls230/vsm+激光粒度仪测定果汁饮料粒度 1实验目的 1.1了解激光粒度仪的基本操作; 1.2了解激光粒度仪测定的基本原理。 2实验原理 激光粒度分析仪的原理是基于激光的散射或衍射,颗粒的大小可直接通过散射角的大小 表现出来,小颗粒对激光的散射角大,大颗粒对激光的散射角小,通过对颗粒角向散射光强 的测量(不同颗粒散射的叠加),再运用矩阵反演分解角向散射光强即可获得样品的粒度分布。 激光粒度仪原理图如图1所示,来自固体激光器的一束窄光束经扩充系统扩充后,平行 地照射在样品池中的被测颗粒群上,由颗粒群产生的衍射光或散射光经会聚透镜会聚后,利 用光电探测器进行信号的光电转换,并通过信号放大、a/d变换、数据采集送到计算机中, 通过预先编制的优化程序,即可快速求出颗粒群的尺寸分布。 3实验试剂与仪器 3.1实验样品:果汁饮料。 3.2实验仪器:ls230/vsm+激光粒度仪。 4实验步骤 4.1按照粒度仪、计算机、打印机的顺序将电源打开,并使样品台里充满蒸馏水,开泵, 仪器预热10分钟。 4.2进入ls230的操作程序,建立连接,再进行相应的参数设置: 启动run-run cycle(运行信息) (1)选择measure offset(测量补偿),alignment(光路校正),measure background(测量空白),loading(加样浓度),start 1 run(开始测量 (2)输入样品的基本信息,并将分析时间设为60秒,点击start(开始)。 如需要测量小于0.4μm以下的颗粒,选择include pids,并将分析时 间改为90秒后,点击start(开始) (3)泵速的设定根据样品的大小来定,一般设在50,颗粒越大,泵速越高, 反之亦然。 4.3在测量补偿,光路校正,测量空白的工作通过后,根据软件的提示,加入样品控制 好浓度,obscuration应稳定在8-12%:假如选择了pids,则要把pids稳定在40-50%,待软 件出现ok提示后,点击done(完成)。 4.4分析结束后,排液,并加水清洗样品台,准备下一次分析。 4.5作平行试验,保存好结果,根据要求打印报告。 4.6退出程序,关电源,样品台里加满水,防止残余颗粒附着在镜片上。 5实验结果与讨论 5.1实验结果 由实验结果显示: 平均粒径:141.7μm 6思考题 6.1 ls230/vsm+激光粒度仪的技术特点 ls230/vsm+激光粒度仪的特点是测量的动态范围宽、测量速度快、操作方便,尤其适合 测量粒度分布范围宽的粉体和液体雾滴。 (1)双镜头专利技术:避免了更换镜头的麻烦,测量宽分布颗粒时,大、小颗粒的信息 在一次分析中都可得到,大大提高了分析精度。 (2)pids(偏振光强度差)专利技术:用三种方法改进了对小颗粒的测定:多波长(450nm,

相关文档
相关文档 最新文档