基于干涉测量的滚转角测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于干涉测量的滚转角测试装置及测试方法。本发明专利技术的测试装置包括一台干涉仪、棱镜A和棱镜B；干涉仪的一侧设置棱镜A，干涉仪出射的平行光束经棱镜A折射后，光线垂直入射至棱镜B的斜面，经棱镜B斜面反射后光线原路返回干涉仪进行测试；棱镜B底面与被测工件端面连接；所述棱镜A和棱镜B的棱，与被测工件中心轴线垂直相交。本发明专利技术可以采用常规干涉仪测试工件滚转角偏差，属于非接触式测量、且测试时工件可沿其中心轴线方向前后移动，测试方法简单灵活，为高精度小角度滚转角测试以及实际应用提供更准确的测试数据。及实际应用提供更准确的测试数据。及实际应用提供更准确的测试数据。

【技术实现步骤摘要】
基于干涉测量的滚转角测试装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及一种基于干涉测量的滚转角测试装置及测试方法，属于光学测量


技术介绍

[0002]滚转角误差是六自由度误差中难度最大的测量参数。传统的滚转角测量方法是以重力方向为基准的电子水平仪及以四方铁的位置为基准的组合测量法，属于接触式测量，测量过程繁杂且精度低。
[0003]光学测量以其非接触、设计灵活等特点成为现代高精度测量的主要手段之一。目前国内外测量滚转角的光学方法有外差干涉法、偏振法和几何光学法（或称“准直测量法”）等几类，其中外差干涉法需采用双频激光器或用声光、电光与磁光调制得到两个频差的激光，偏振法需使用偏振器件，几何光学法中平行双光束法最为简洁，但对双光束平行性要求高，否则会影响滚转角测试精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述存在的问题，提供一种基于干涉测量的滚转角测试装置及测试方法，采用常规干涉仪测试工件滚转角偏差，为光学非接触式测量，且测试时工件可沿其中心轴线方向前后移动，为高精度小角度滚转角测试以及实际应用提供更准确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于干涉测量的滚转角测试装置，其特征是：包括一台干涉仪、棱镜A和棱镜B；所述干涉仪的一侧设置棱镜A，干涉仪出射的平行光束经棱镜A折射后，出射光线垂直入射至棱镜B的斜面，经棱镜B的斜面反射后光线原路返回干涉仪进行测试；所述棱镜B底面与被测工件端面连接；所述棱镜A和棱镜B的棱，与被测工件中心轴线垂直相交。2.根据权利要求1所述的基于干涉测量的滚转角测试装置，其特征是：所述干涉仪与棱镜A各放置在一个五维微动平台上，能够进行前后、上下、左右平移与俯仰、偏摆调节；所述棱镜B与被测工件连接以后由六维微动平台固定，六维微动平台能够进行前后、上下、左右平移与俯仰、偏摆、旋转调节；六维微动平台的旋转调节使工件绕自身的中心轴线旋转，能够达到改变工件滚转角的目的。3.根据权利要求1所述的基于干涉测量的滚转角测试装置，其特征是：所述干涉仪配备标准平面镜头。4.根据权利要求1或2或3所述的基于干涉测量的滚转角测试装置，其特征是：所述棱镜A和棱镜B均采用等腰三角形棱镜，即等腰三角形棱镜A和等腰三角形棱镜B，且所述等腰三角形棱镜A底面朝向干涉仪放置或者底面朝向等腰三角形棱镜B放置均可。5.根据权利要求1或2或3所述的基于干涉测量的滚转角测试装置，其特征是：所述棱镜A和棱镜B均采用K形棱镜，即K形棱镜A和K形棱镜B，且K形棱镜A底面朝向干涉仪放置或者底面朝向K形棱镜B放置均可。6.根据权利要求1或2或3所述的基于干涉测量的滚转角测试装置，其特征是：棱镜A采用直角棱镜，或者半K形棱镜，或者V形棱镜，或者倒V形棱镜，对应棱镜B具有直角棱镜结构，或者半K形结构，或者直角棱镜结构，或者半K形结构，且棱镜B同时具有平板结构；此时棱镜A两臂偏折角等于棱镜B二面角θ，且棱镜B带有抛光的平面用于返回参考光束至干涉仪进行角度测试，平板结构另一面为棱镜B与被测工件粘接面，该粘接面可抛光亦可采用毛面。7.一种用权利要求1
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6之一所述的基于干涉测量的滚转角测试装置进行工件滚转角测试的方法，其特征在于，该方法为：棱镜B底面粘接被测工件，使干涉仪发出的平面波经棱镜A出射后，光线垂直入射至棱镜B的斜面，经棱镜B的斜面反射后光线原路返回干涉仪进行测试；当工件绕中心轴线存在旋转时，若旋转角度在13
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内，能够使用干涉仪测量返回两束激光的波前倾角，通过两者角度差计算得到工件滚转角。8.根据权利要求7所述的工件滚转角测试的方法，其特征是，当棱镜A和棱镜B均采用等腰三角形棱镜或者K形棱镜时，工件滚转角计算过程如下：令棱镜A的底角为α，棱镜A的光学玻璃材质折射率为n，由折射定律及角度关系，得出两块棱镜底角关系：当棱镜A的底面朝向干涉仪时，令棱...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎发志，王苹，张柯，胡芬，程莹，陈彧龙，贺瑶，周子元，
申请(专利权)人：南京英田光学工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：