數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)，包括光源，所述光源的前方設(shè)置有擴(kuò)束準(zhǔn)直器件，在擴(kuò)束準(zhǔn)直器件的前方設(shè)置有分光鏡，所述分光鏡設(shè)置有兩個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸出端設(shè)置在分光鏡的下方，分光鏡的下方為載物臺(tái)，另一個(gè)輸出端設(shè)置在分光鏡的一側(cè)，該輸出端的前端設(shè)置反光鏡，所述分光鏡的上方設(shè)置有CCD圖像傳感器。本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量方法中的固有缺陷，防止接觸式測(cè)量方法觸針圓弧半徑大無法接觸被測(cè)表面輪廓谷底，避免了觸針劃傷被測(cè)表面等問題；利用全新的數(shù)字全息技術(shù)作為基本原理，提升了表面粗糙度的測(cè)量范圍，將原有的線測(cè)量方式轉(zhuǎn)變?yōu)槊鏈y(cè)量方式，能夠更加全面地反應(yīng)整個(gè)被測(cè)表面的粗糙度分布情況。
【專利說明】數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及表面粗糙度測(cè)量裝置，具體為一種數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前表面粗糙度測(cè)量主要使用表面粗糙度測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，采用接觸式測(cè)量方法，利用觸針2劃過被測(cè)表面1，利用杠桿4使支點(diǎn)3另一端的鐵芯5在電感線圈6內(nèi)移動(dòng)，產(chǎn)生電信號(hào)，處理器把表面粗糙度輪廓放大濾波后，經(jīng)過計(jì)算處理裝置直接給出Ra值。下圖為表面粗糙度測(cè)量?jī)x實(shí)物圖與主要測(cè)量原理圖。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的問題:1、檢測(cè)時(shí)受觸針圓弧半徑的限制，難以探測(cè)到表面實(shí)際輪廓的谷底，從而影響測(cè)量精度；2、被測(cè)表面可能會(huì)被觸針劃傷；3、只能進(jìn)行線測(cè)量，無法評(píng)價(jià)整個(gè)被測(cè)表面的粗糙度情況。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種采用非接觸式的數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)，摒除了接觸式測(cè)量中觸針圓弧半徑的限制，避免了觸針劃傷被測(cè)表面。
[0005]本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)，包括光源，所述光源的前方設(shè)置有擴(kuò)束準(zhǔn)直器件，在擴(kuò)束準(zhǔn)直器件的前方設(shè)置有分光鏡，所述分光鏡設(shè)置有兩個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸出端設(shè)置在分光鏡的下方，分光鏡的下方為載物臺(tái)，另一個(gè)輸出端設(shè)置在分光鏡的一側(cè)，該輸出端的前端設(shè)置反光鏡，所述分光鏡的上方設(shè)置有CXD圖像傳感器。所述兩個(gè)輸出端還設(shè)置有顯微物鏡。
[0006]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):1、克服了傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量方法中的固有缺陷，防止接觸式測(cè)量方法觸針圓弧半徑大無法接觸被測(cè)表面輪廓谷底，避免了觸針劃傷被測(cè)表面等問題；2、利用全新的數(shù)字全息技術(shù)作為基本原理，提升了表面粗糙度的測(cè)量范圍，將原有的線測(cè)量方式轉(zhuǎn)變?yōu)槊鏈y(cè)量方式，能夠更加全面地反應(yīng)整個(gè)被測(cè)表面的粗糙度分布情況。3、采用全新測(cè)量原理及機(jī)械結(jié)構(gòu)，裝置中除CCD升降支架和微動(dòng)載物臺(tái)是移動(dòng)部件，其它部分皆為固定部件，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。4、表面粗糙度參數(shù)的獲得是基于單幅圖像，因此具有較好的動(dòng)態(tài)性，對(duì)環(huán)境振動(dòng)等要求較低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的原理圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖2所示，一種數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)，包括光源I I，所述光源的前方設(shè)置有擴(kuò)束準(zhǔn)直器件I 2，在擴(kuò)束準(zhǔn)直器件的前方設(shè)置有分光鏡I 3，所述分光鏡設(shè)置有兩個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸出端為物波輸出端，設(shè)置在分光鏡的下方，分光鏡的下方為載物臺(tái)，被測(cè)物體放置在該載物臺(tái)I 5上，另一個(gè)輸出端為光波輸出端，設(shè)置在分光鏡的一偵牝該輸出端的前端設(shè)置反光鏡I 6，所述分光鏡的上方設(shè)置有CXD圖像傳感器I 7。所述兩個(gè)輸出端還設(shè)置有顯微物鏡I 4，其中物波輸出端顯微物鏡主要目的是放大被測(cè)表面，由此會(huì)弓I入二次項(xiàng)相位因子，參考光波輸出端顯微物鏡主要目的是校正物波中所引入的二次項(xiàng)相位因子。兩顯微物鏡要求放大倍率相同，與CCD之間的距離相同。如圖所示，載物臺(tái)到CCD圖像傳感器、載物臺(tái)到分光鏡中心以及反光鏡到分光鏡中心的距離均為相同一個(gè)距尚值L。
[0010]光源經(jīng)擴(kuò)束準(zhǔn)直器件形成平面波后，由分光鏡分成兩束光波，一束直射至反射鏡作為參考光波，返回經(jīng)顯微物鏡放大后至CXD圖像傳感器。另一束反射至被測(cè)表面形成被放大的物光波，返回經(jīng)顯微物鏡至(XD。兩束光波在CXD感光面匯合干涉，形成全息圖，由CO)記錄。
[0011]本發(fā)明基于數(shù)字全息測(cè)量原理，解決如下問題:1、采用非接觸式激光全息測(cè)量方法，摒除了接觸式測(cè)量中觸針圓弧半徑的限制，避免了觸針劃傷被測(cè)表面；2、本裝置在實(shí)現(xiàn)線測(cè)量的同時(shí)，主要亮點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了面測(cè)量，可以全面地測(cè)量整個(gè)被測(cè)表面的表面粗糙度分布情況。3、本發(fā)明方法是基于單幅圖像處理技術(shù)，不需要掃描過程。本裝置消除了現(xiàn)有表面粗糙度系統(tǒng)的缺點(diǎn)，并把現(xiàn)有表面粗糙度方法從線測(cè)量提升到了面測(cè)量的高度。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)，包括光源，其特征是，所述光源的前方設(shè)置有擴(kuò)束準(zhǔn)直器件，在擴(kuò)束準(zhǔn)直器件的前方設(shè)置有分光鏡，所述分光鏡設(shè)置有兩個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸出端為物波輸出端，設(shè)置在分光鏡的下方，分光鏡的下方為載物臺(tái)，另一個(gè)輸出端為光波輸出端，設(shè)置在分光鏡的一側(cè)，該輸出端的前端設(shè)置反光鏡，所述分光鏡的上方設(shè)置有CCD圖像傳感器，所述載物臺(tái)為微動(dòng)載物臺(tái)，所述兩個(gè)輸出端還設(shè)置有顯微物鏡，其中物波輸出端顯微物鏡用于放大被測(cè)表面，參考光波輸出端顯微物鏡用于校正物波中所引入的二次項(xiàng)相位因子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字顯微全息表面粗糙度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是，所述顯微物鏡分別放置在反射鏡的前面和被測(cè)物體的上表面，和CCD圖像傳感器之間具有相同的距離值。
【文檔編號(hào)】G01B11/30GK204007550SQ201420160072
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】陳剛, 周文靜, 周清, 胡楨, 徐騰寅, 徐強(qiáng)勝, 林艷 申請(qǐng)人:上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院