一种周边固定中心加载的反射镜装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种周边固定中心加载的反射镜装置，包括固定装置、不锈钢薄片、PZT陶瓷管、套筒和点加载弹簧片，所述固定装置固定于不锈钢薄片四周，所述PZT陶瓷管安装于套筒内，所述套筒与固定装置固定连接，所述PZT陶瓷管前端安装有点加载弹簧片，点加载弹簧片上设有钢柱圆头，钢柱圆头与不锈钢薄片接触形成点位移加载，所述PZT陶瓷管外接直流电源，所述直流电源为PZT陶瓷管提供外加电压，PZT陶瓷管根据外加电压的大小进行伸缩从而实现反射镜装置的形变。本实用新型专利技术采用陶瓷管外接直流电源作为加载装置，通过计算机进行外加电压控制，可以实现微米量级的微小位移加载，通过点加载弹簧片装置，可实现微小柔性加载。

【技术实现步骤摘要】
一种周边固定中心加载的反射镜装置
本技术涉及实验装置
，具体的说，是涉及一种周边固定中心加载的反射镜装置。
技术介绍
作为经典实验仪器，迈克尔逊干涉仪采用分振幅双光束干涉进行精密测量，是一种用途广泛、常用的实验仪器，是许多近代干涉仪的原型。利用迈克尔逊干涉仪，可以研究引力波、大风场探测、温度、电磁场以及媒质的运动等物理因素对光线传播的影响，可以测定单色光的波长、线胀系数、薄膜厚度、光源和滤光片的相干长度等。在大学物理实验中，迈克尔逊干涉仪常用于观察等倾干涉条纹、等厚干涉条纹等光的干涉现象。近年来，为了提高学生的综合实验能力和实验素质，激发学生的创新思维，人们对迈克尔逊干涉仪实验做了大量的改进，形成具有综合性、探究特点的实验内容。其中采用计算机处理干涉条纹是综合实验的内容之一。用计算机对干涉条纹进行细分、计量，从而实现精密测量，具有测量精度高，测量范围大，数字化程度高等特点。到目前为止，利用迈克尔逊干涉仪只能测量反射镜的平移位移或者说是物体的离面位移。而有理论解的典型试件，在测量技术的研究中是必不可少的。离面变形典型的试件是周边固定、中心加载的圆盘试件。试件由薄的圆盘铝片(厚度2mm左右)、周边固定板构成，通过后方千分尺加位移载荷。该试件优点是简单实用，常用于散斑测量技术的研究中。不足之处是加载过程手工操作，在光干涉测量过程中容易引起误差，不容易控制加载量，另外，粗糙的试件表面难易形成反射光，不能用于迈克耳逊干涉仪中。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本技术提供了一种周边固定中心加载的反射镜装置，该装置能够由计算机控制实现微小变形，用该装置替代迈克尔逊干涉仪中的固定反射镜，当装置变形时，可以从观察屏观察到变形干涉条纹，结合图像相关技术和光流场理论，能够精确反映试件的三维变形场。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种周边固定中心加载的反射镜装置，包括固定装置、不锈钢薄片、PZT陶瓷管、套筒和点加载弹簧片，所述固定装置固定于不锈钢薄片四周，所述PZT陶瓷管安装于套筒内，所述套筒与固定装置固定连接，所述PZT陶瓷管前端安装有点加载弹簧片，点加载弹簧片上设有钢柱圆头，钢柱圆头与不锈钢薄片接触形成点位移加载，所述PZT陶瓷管外接直流电源，所述直流电源为PZT陶瓷管提供外加电压，PZT陶瓷管根据外加电压的大小进行伸缩从而实现反射镜装置的形变。进一步的，所述固定装置包括固定圆盘和固定圆片，所述固定圆盘和固定圆片为环形结构，所述固定圆盘的一侧与套筒固定连接，另一侧与固定圆片固定连接。进一步的，所述固定圆盘中设有一阶梯结构，不锈钢薄片置于阶梯结构中，所述固定圆片覆于不锈钢薄片上，与固定圆盘一起固定不锈钢薄片。进一步的，所述固定圆盘和固定圆片采用M4螺丝固定。进一步的，所述不锈钢薄片为圆形，其上镀有反射膜，所述反射膜的反射率大于90％。进一步的，所述不锈钢薄片为0.5mm厚，所述反射膜的敏感反射波长为633nm。进一步的，所述PZT陶瓷管的内侧和外侧分别设有连接导线，所述连接导线由套筒底部的中心孔引出后，连接外部直流电源。进一步的，所述直流电源提供外加电压采用计算机控制或手动控制，电源灵敏度为0.05V。进一步的，所述外加电压为0～200V。进一步的，根据外加电压大小不同，PZT陶瓷管的伸缩范围为0.1-2um。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术采用陶瓷管外接直流电源作为加载装置，通过计算机进行外加电压控制，可以实现微米量级的微小位移加载，通过点加载弹簧片装置，可实现微小柔性加载，该加载系统使固定的镀膜不锈钢薄片变形，形成周边固定、中心加载的微变形装置，用该装置替代迈克尔逊干涉仪中的移动反射镜，当装置变形时，可以从观察屏观察到变形干涉条纹，结合图像相关技术和光流场理论，能够精确显示试件的三维变形场。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本技术的固定反射镜装置结构图；图2为固定圆盘结构图,(a)为正视图，(b)为俯视图；图3为固定镀膜不锈钢薄片所用的固定圆片；图4为镀膜不锈钢薄片；图5为带钢柱圆头的加载弹簧片；图6为PZT陶瓷管结构图；图7为套筒结构图；图8为新型的固定反射镜装置与外加直流电源连接图。其中，1、固定装置；2、套筒；3、点加载弹簧片；4、钢柱圆头；5、绝缘支撑点；6、PZT陶瓷管。具体实施方式下面结合附图与具体实施例对本技术做进一步的说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本技术中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本技术中任一部件或元件，不能理解为对本技术的限制。本技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本技术中的具体含义，不能理解为对本技术的限制。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在迈克尔逊干涉仪的固定反射镜装置由薄的圆盘铝片(厚度2mm)、周边固定板构成，通过后方千分尺加位移载荷，加载过程手工操作，在光干涉测量过程中容易引起误差，不容易控制加载量，且粗糙的试件表面难易形成反射光，不能用于迈克耳逊干涉仪中的问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种周边固定中心加载的反射镜装置，该装置能够由计算机控制实现微小变形，用该装置替代迈克尔逊干涉仪中的移动反射镜，当装置移动时，可从观察屏观察到传统的干涉条纹；当装置变形时，可以从观察屏观察到变形干涉条纹；而且，结合图像相关技术和光流场理论，能够精确显示试件的三维变形场。如图1所示，一种周边固定中心加载的反射镜装置，包括固定装置1、不锈钢薄片、PZT陶瓷管6、套筒2和点加载弹簧片3，所述固定装置1固定于不锈钢薄片四周，所述PZT陶瓷6管安装于套筒2内，所述套筒2与固定装置1固定连接，所述PZT陶瓷管6前端安装有点加载弹簧片3，点加载弹簧片3上设有钢柱圆头4，钢柱圆头4与不锈钢薄片接触形成点位移加载，所述PZT陶瓷管6外接直流电源，所述直流电源为PZT陶瓷管6提供外加电压，PZT陶瓷管6根据外加电压的大小进行伸缩从而实现反射镜装置的形变。如图2和图3所示，所述固定装置1包括固定圆盘和固定圆片，所述固定圆盘和固定圆片为环形结构，所述固定圆盘的一侧与套筒2固定连接，另一侧与固定圆片固定连接。所述固定圆盘中设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种周边固定中心加载的反射镜装置，其特征在于：包括固定装置、不锈钢薄片、PZT陶瓷管、套筒和点加载弹簧片，所述固定装置固定于不锈钢薄片四周，所述PZT陶瓷管安装于套筒内，所述套筒与固定装置固定连接，所述PZT陶瓷管前端安装有点加载弹簧片，点加载弹簧片上设有钢柱圆头，钢柱圆头与不锈钢薄片接触形成点位移加载，所述PZT陶瓷管外接直流电源，所述直流电源为PZT陶瓷管提供外加电压，PZT陶瓷管根据外加电压的大小进行伸缩从而实现反射镜装置的形变。

【技术特征摘要】
1.一种周边固定中心加载的反射镜装置，其特征在于：包括固定装置、不锈钢薄片、PZT陶瓷管、套筒和点加载弹簧片，所述固定装置固定于不锈钢薄片四周，所述PZT陶瓷管安装于套筒内，所述套筒与固定装置固定连接，所述PZT陶瓷管前端安装有点加载弹簧片，点加载弹簧片上设有钢柱圆头，钢柱圆头与不锈钢薄片接触形成点位移加载，所述PZT陶瓷管外接直流电源，所述直流电源为PZT陶瓷管提供外加电压，PZT陶瓷管根据外加电压的大小进行伸缩从而实现反射镜装置的形变。2.如权利要求1所述的一种周边固定中心加载的反射镜装置，其特征在于，所述固定装置包括固定圆盘和固定圆片，所述固定圆盘和固定圆片为环形结构，所述固定圆盘的一侧与套筒固定连接，另一侧与固定圆片固定连接。3.如权利要求2所述的一种周边固定中心加载的反射镜装置，其特征在于，所述固定圆盘中设有一阶梯结构，不锈钢薄片置于阶梯结构中，所述固定圆片覆于不锈钢薄片上，与固定圆盘一起固定不锈钢薄片。4.如权利要求2或3所述的一种周边固定中心加载的反...

【专利技术属性】
技术研发人员：高延红，孙平，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：新型
国别省市：山东,37