一种可复位小型激光干涉仪制造技术

一种可复位小型激光干涉仪，所述光纤准直器的输入端用于与光纤连接，光纤准直器的输出端输出准直激光束；所述准直器定位管的一端与安装面板和准直器角度指针相连接，准直器定位管的另一端与镜筒夹片相连接；所述准直器角度指针固定在准直器定位管上并且紧靠安装面板，准直器角度指针的指向与光纤准直器轴线方向一致；所述安装面板为一个U型金属板，安装面板的下方分布六个钢珠，六个钢珠的位置与干涉仪底座的六个定位孔相一致；所述相机滑台由滑槽、滑块及调整手柄三部分组成，滑槽固定在安装面板上，滑块与相机连接板相连接，通过调整手柄可控制滑台沿滑槽滑动，所述相机连接板，用于连接相机滑台和工业CCD相机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可复位小型激光干涉仪，属于激光干涉仪

技术介绍
激光散斑干涉技术，又称为电子散斑干涉技术，是一种基于光学的、全场的、非接触的无损测量与检测技术。当一束相干光照射在平整粗糙的反光表面时，漫反射的光波相互叠加，就会形成明暗相间的斑点状的分布状态，也就是散斑场。散斑场记录着物体表面的几何信息，利用适当的光路和处理技术，可对表面位移、应变、粗糙度、三维形貌等进行测量与检测。残余应力是存在于焊接接头的一种材料内部应力，具有峰值水平高、梯度大的特点。目前常用的残余应力测量手段是电测法，就是在材料被测位置表面张贴电阻应变片，在应变花中心处钻取一定深度的小孔，利用电阻应变仪读取钻孔后的小孔附近位置应变信息，再利用材料力学公式计算获得被测点的残余应力值。这种方法所测量残余应力的精度受到应变片张贴质量、钻孔位置的精确程度、电阻应变仪输入电压的稳定性、被测环境电磁干扰的强弱等多种因素的影响，因此往往出现较大的测试误差。由于激光散斑干涉测量技术是一种精确的光学计量技术，将这项技术代替电测法来测量残余应力并开发出相应的装置，将有效减少电测法测试误差来源，大幅提高测试精度。采用激光散斑法测试材料残余应力的基本原理和方法是，利用激光干涉装置在被测材料位置处制造一个散斑场，利用光学相机采集钻孔前的散斑图像，利用钻孔机在被测位置处钻取一个小孔，再利用光学相机采集钻孔后的散斑图像，将钻孔前后的两个散斑图像输入计算机中并转换为相应的数字信号，在计算机中对其分析处理提取小孔附近应变信息，利用材料力学应力应变数学关系计算出相应的残余应力数值。可见，相比于对材料工作应力应变的测量，残余应力测试对干涉仪的要求是，该干涉仪测试过程中可移走便于钻孔机钻孔操作，而钻孔完成后又能够回复到钻孔前的位置，且回复原位的位置精度要达到微米数量级。现有的干涉仪难以满足上述要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，即相比于对材料工作应力应变的测量，残余应力测试对干涉仪的要求是，该干涉仪测试过程中可移走便于钻孔机钻孔操作，而钻孔完成后又能够回复到钻孔前的位置，且回复原位的位置精度要达到微米数量级。现有的干涉仪难以满足上述要求。进而提供一种可复位小型激光干涉仪。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种可复位小型激光干涉仪，包括：干涉仪底座、光纤准直器、镜筒夹片、准直器定位管、准直器角度指针、安装面板、相机滑台、相机连接板、工业CCD相机和II型结构的金属框架，所述干涉仪底座的前端为一个U型金属框，通过位于干涉仪底座上表面的六个定位孔与安装面板相连接，干涉仪底座的后端为一个II型结构的金属框架；所述光纤准直器的输入端用于与光纤连接，光纤准直器的输出端输出准直激光束；所述镜筒夹片用于连接光纤准直器和准直器定位管；所述准直器定位管的一端与安装面板和准直器角度指针相连接，准直器定位管的另一端与镜筒夹片相连接；所述准直器角度指针固定在准直器定位管上并且紧靠安装面板，准直器角度指针的指向与光纤准直器轴线方向一致；所述安装面板为一个U型金属板，用于安装相机滑台和准直器定位管，安装面板的下方分布六个钢珠，六个钢珠的位置与干涉仪底座的六个定位孔一致；所述相机滑台由滑槽、滑块及调整手柄三部分组成，滑槽固定在安装面板上，滑块与相机连接板相连接，通过调整手柄可控制滑台沿滑槽滑动，从而起到调节工业CCD相机高度的作用；所述相机连接板，用于连接相机滑台和工业CCD相机；所述工业CCD相机为数字相机，通过USB数据线与计算机连接。本专利技术的有益效果是，结构紧凑、体积小、重量轻，定位精度高，可与钻孔机配合使用测试材料的残余应力。可通过旋转准直器定位管来调整光束的入射角，可通过旋转光纤准直器改变激光束的偏振方向，可通过相机滑台调整工业CCD相机的高度。将干涉仪底座固定于三角架上，又可以实现空间位置的全息测试。最重要的是，钻孔完成后干涉仪能够回复到钻孔前的位置，且回复原位的位置精度达到了微米级，满足了残余应力的测试精度要求。附图说明图1为本专利技术一种可复位小型激光干涉仪的装配图。图2为干涉仪底座1的示意图。图3为镜筒夹片3的示意图。图4为准直器角度指针5的示意图。图5为安装面板6的示意图。图中的附图标记，1为干涉仪底座，2为光纤准直器，3为镜筒夹片，4为准直器定位管，5为准直器角度指针，6为安装面板，7为相机滑台，8为相机连接板，9为工业CCD相机，10为II型结构的金属框架，11为定位孔，12为钢珠，13为滑槽，14为滑块。(调整手柄未画出)具体实施方式下面将结合附图对本专利技术做进一步的详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。如图1～图5所示，本实施例所涉及的一种可复位小型激光干涉仪，包括：干涉仪底座1、光纤准直器2、镜筒夹片3、准直器定位管4、准直器角度指针5、安装面板6、相机滑台7、相机连接板8、工业CCD相机9和II型结构的金属框架10；所述干涉仪底座1的前端为一个U型金属框，通过位于干涉仪底座1上表面的六个定位孔11与干涉仪安装面板6相连接，进而保障干涉仪定位精度；其后端为一个II型结构的金属框架10，可与三角架相连接，从而实现空间全位置的测试。所述光纤准直器2的输入端用于与光纤连接，光纤准直器2的输出端可获得直径12mm的准直激光束。当两个准直器与被测材料表面夹角相同时，两束准直激光束在被测表面产生干涉效应形成含有应力应变信息的散斑场。所述镜筒夹片3用于连接光纤准直器2和准直器定位管4。镜筒夹片3下方的螺栓和螺母起到锁紧作用。当螺母处于松开状态时，光纤准直器2可沿其轴线平移和旋转，进而调整激光束偏振方向。所述准直器定位管4的一端与安装面板6和准直器角度指针5相连接，准直器定位管4的另一端与镜筒夹片3相连接。所述镜筒夹片3在准直器定位管4上可沿准直器定位管4轴线方向平移，需要将两个镜筒夹片3调整到与安装面板6距离相等的位置。所述准直器定位管4与安装面板6通过锁紧螺母连接，当螺母处于松开状态时，准直器定位管4可连同镜筒夹片3以及准直器角度指针5沿其轴线旋转，进而调整光纤准直器2的入射角。所述准直器角度指针5固定在准直器定位管4上并且紧靠安装面板6，其指向与光纤准直器2轴线方向一致。也就是，准直器角度指针5指向的角度即为光纤准直器2的方向。所述安装面板6为一个U型金属板，用于安装相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可复位小型激光干涉仪，包括：干涉仪底座(1)、光纤准直器(2)、镜筒夹片(3)、准直器定位管(4)、准直器角度指针(5)、安装面板(6)、相机滑台(7)、相机连接板(8)、工业CCD相机(9)和II型结构的金属框架(10)，其特征在于，所述干涉仪底座(1)的前端为一个U型金属框，通过位于干涉仪底座(1)上表面的六个定位孔(11)与安装面板(6)相连接，干涉仪底座(1)的后端为一个II型结构的金属框架(10)；所述光纤准直器(2)的输入端用于与光纤连接，光纤准直器(2)的输出端输出准直激光束；所述镜筒夹片(3)用于连接光纤准直器(2)和准直器定位管(4)；所述准直器定位管(4)的一端与安装面板(6)和准直器角度指针(5)相连接，准直器定位管(4)的另一端与镜筒夹片(3)相连接；所述准直器角度指针(5)固定在准直器定位管(4)上并且紧靠安装面板(6)，准直器角度指针(5)的指向与光纤准直器(2)轴线方向一致；所述安装面板(6)为一个U型金属板，用于安装相机滑台(7)和准直器定位管(4)，安装面板(6)的下方分布六个钢珠(12)，六个钢珠的位置与干涉仪底座(1)的六个定位孔相一致；所述相机滑台(7)由滑槽(13)、滑块(14)及调整手柄三部分组成，滑槽(13)固定在安装面板(6)上，滑块(14)与相机连接板(8)相连接，通过调整手柄可控制滑台沿滑槽(13)滑动，从而起到调节工业CCD相机高度的作用；所述相机连接板(8)，用于连接相机滑台(7)和工业CCD相机(9)；所述工业CCD相机(9)为数字相机，通过USB数据线与计算机连接。...

【技术特征摘要】
1.一种可复位小型激光干涉仪，包括：干涉仪底座(1)、光纤准直器(2)、镜
筒夹片(3)、准直器定位管(4)、准直器角度指针(5)、安装面板(6)、相机滑台
(7)、相机连接板(8)、工业CCD相机(9)和II型结构的金属框架(10)，其特征
在于，
所述干涉仪底座(1)的前端为一个U型金属框，通过位于干涉仪底座(1)上表面
的六个定位孔(11)与安装面板(6)相连接，干涉仪底座(1)的后端为一个II型结构
的金属框架(10)；
所述光纤准直器(2)的输入端用于与光纤连接，光纤准直器(2)的输出端输出准
直激光束；
所述镜筒夹片(3)用于连接光纤准直器(2)和准直器定位管(4)；
所述准直器定位管(4)的一端与安装面板(6)和准直器角度指针(5)相连接，
准直器定位管(4)的另一端与镜筒夹片(3)相连接；
所述准直器角度指针(5)固定在准直器定位管(4)上并且紧靠安装面板(6)，
准直器角度指针(5)的指向与光纤准直器(2)轴线方向一致；
所述安装面板(6)为一个U型金属板，用于安装相机滑台(7)和准直器定位管
(4)，安装面板(6)的下方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪松，闫忠杰，潘海博，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23