專利名稱：自準式透明材料折射率檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學測試儀器技術(shù)領(lǐng)域，是一種適用于光學玻璃的自準式透明材料折射率檢測儀。
背景技術(shù)：
在光學設(shè)計中，為了使光學零件符合一定的光路要求，根據(jù)設(shè)計要求，必須將光學零件的折射率限定在一定的范圍，因此，只有對光學玻璃的折射率進行精確測定后，才能根據(jù)所測結(jié)果選用滿足設(shè)計要求的零件。在現(xiàn)有的技術(shù)中，對光學玻璃及透明材料折射率的檢測通常采用的是V棱鏡折光儀，該儀器是利用光線通過透明材料時會發(fā)生偏折的原理制成，并根據(jù)所檢測到的偏折角而得知所測材料的折射率。該儀器采用將準直光路與接受光路分開的結(jié)構(gòu)方式，包括一個瞄準鏡筒和一個數(shù)值讀數(shù)鏡筒，在測試偏折角時，瞄準和讀數(shù)必須分兩步進行，檢測時需要用單個眼睛觀察瞄準鏡或讀數(shù)鏡，觀察時間一長，眼睛容易疲勞，就會產(chǎn)生視覺瞄準誤差，由此而影響測試精度。另外，從讀數(shù)鏡中讀出的數(shù)值還需要利用人工，將中間數(shù)據(jù)用插值法查表計算、才能得出最終結(jié)果，因此費工、費時、勞動強度大，并且容易出現(xiàn)人為計算錯誤。該儀器由于對檢測操作人員的工作經(jīng)驗要求較高，加之工作程序的繁雜導致檢測效率低，測試精度及重復(fù)性較差，因此無法滿足現(xiàn)場大批量生產(chǎn)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崟r在線檢測，并通過計算機屏幕直接觀察、數(shù)據(jù)直讀、檢測精度高、效率高的自準式透明材料折射率檢測儀。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是該檢測儀具有一個平板基座，基座上通過定位支撐件固定一個水平置放的測試鏡筒，在測試鏡筒出射光的前部，對應(yīng)設(shè)置有工件定位座，測試鏡筒后端裝有攝像器件，該器件通過設(shè)置的傳輸接口與計算機連接，在測試鏡筒的上部，通過架設(shè)的固定支架上裝有軸角編碼器，軸角編碼器的上部設(shè)置有與計算機連接的傳輸接口，底部通過連軸器與測試鏡筒中的測微器連接，連軸器上裝有用于調(diào)節(jié)測試角度的調(diào)節(jié)手輪，在測試鏡筒中的輔助分劃板的通光孔處裝有單色燈。
所述測試鏡筒采用的是將準直光路與接受光路合為同一光路的自準直儀鏡筒，它包括鏡筒體、物鏡組、主分劃板，活動分劃板、輔助分劃板和測微器，各構(gòu)件依次安裝在鏡筒體內(nèi)，其中，測微器位于鏡筒體外，并與鏡筒體內(nèi)的活動分劃板螺紋連接。
所述工件定位座采用的是敞開式的V型座結(jié)構(gòu)或兩側(cè)為封閉式的V型槽座結(jié)構(gòu)。
按照上述方案制成的自準式透明材料折射率檢測儀，通過自準直儀測試被測材料的偏折角，并利用軸角編碼器將角度數(shù)字化，再通過傳感器件將圖像及角度數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C上，經(jīng)過計算機進行處理，將所測件的圖像、類別及最終結(jié)果顯示在顯示器上，并且通過顯示器可直接觀察測試結(jié)果。使用該檢測儀，實現(xiàn)了光學玻璃及透明材料折射率的實時在線測量，省去了查表計算的繁瑣過程，避免了人為計算錯誤以及由于人眼疲勞所引起的瞄準誤差，有效地提高了測試精度和測試效率。本發(fā)明的檢測儀特別適用于對所有光學玻璃在同種材料范圍內(nèi)作快速精確檢測，對于其它透明材料如塑料、有機玻璃、液體等也可以進行折射率的檢測。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
圖1中各標號為平板基座1、工件定位座2、測試鏡筒3、定位支撐件4、主分劃板5、單色燈6、輔助分劃板7、活動分劃板8、攝像器件9、攝像傳輸線10、支架11、軸角編碼器12、編碼器傳輸線13、連軸器14、調(diào)節(jié)手輪15、測微器16、照明燈泡17、計算機18、顯示器19。
參看圖1，本發(fā)明的自準式透明材料折射率檢測儀，是由平板基座1、工件定位座2、測試鏡筒3、單色燈6、攝像器件9、軸角編碼器12、連軸器14、調(diào)節(jié)手輪15、測微器16、計算機18、顯示器19組成，在本案中，測試鏡筒3采用準直光路與接受光路為同一光路的自準直儀鏡筒，該自準直儀鏡筒可在市場直接購置，它的功能作用是形成準直光，并將輔助分劃板7通過工件定位座2的折反射作用形成的像，成像到自準直儀鏡筒中的的主分劃板5上，通過旋動調(diào)節(jié)手輪15，移動活動分劃板8進行瞄準并測出透明材料的偏折角。直準直儀鏡筒包括鏡筒體、物鏡組(圖中未示)、主分劃板5，活動分劃板8、輔助分劃板7和測微器16，各構(gòu)件依次安裝在鏡筒體內(nèi)，其中，測微器16位于鏡筒體外，它與鏡筒體內(nèi)的活動分劃板8螺紋連接，其作用是測試角度。測試鏡筒3以水平置放的方式，通過定位支撐件4固定在平板基座1上，在測試鏡筒3的出射光的前端，對應(yīng)固定有用于放置被測工件的定位座2，該定位座2是組成測試折射率時偏折光路的主要元件，對通過輔助分劃板7的光束有折射和反射作用。定位座2可以采用敞開式V型座結(jié)構(gòu)或兩側(cè)為封閉式的V型槽座結(jié)構(gòu)。敞開式V型座用于放置固體材料被測件，V型槽座用于透明液體材料檢測。在測試鏡筒3的尾端連接有攝像器件9，該攝像器件9是將圖像數(shù)字化的器件，可將分劃板上的像通過攝像傳輸線10及USB接口傳輸?shù)接嬎銠C18上，并將傳送的圖像通過顯示器19顯示。軸角編碼器12位于支架11上，下部通過連軸器14與測試鏡筒3中的測微器16連接，軸角編碼器12是將轉(zhuǎn)角數(shù)字化的器件，通過測微器16和軸角編碼器12轉(zhuǎn)軸的同時旋轉(zhuǎn)，可將測微器16的轉(zhuǎn)角通過編碼器傳輸線13及RS232傳輸接口傳輸?shù)接嬎銠C18上，由計算機18處理軸角編碼器12傳送的數(shù)據(jù)，在線計算出折射率值，并在顯示器19上實時顯示。在測試鏡筒3中的輔助分劃板7的通光孔的對應(yīng)處，安裝有單色燈6，該單色燈6采用的是鈉光燈或鎘燈或氫燈或氦燈，其作用是用特定波長的單色光照亮輔助分劃板7。在測試鏡筒3的出射光的前端，設(shè)置有輔助照明燈泡17，可用來改善背景亮度，以便能夠清晰分辨各分劃板(活動分劃板8、主分劃板5、輔助分劃板7)的像。
本發(fā)明檢測儀的工作過程由單色燈照亮自準直儀鏡筒內(nèi)的輔助分劃板，輔助分劃板上的十字線通過自準直儀鏡筒及V型定位座成像于鏡筒內(nèi)的主分劃板上，然后通過攝像器件將所成的像由USB接口傳送到計算機并在顯示器上顯示。通過旋轉(zhuǎn)手輪，帶動測微器，移動活動分劃板，使豎線亮像位于活動分劃板的雙刻線中間，從而測得被測件相對于標準件的偏折角；由于測微器通過連軸器與軸角編碼器相連，軸角編碼器將數(shù)字化的角度值通過RS232傳輸接口傳送到計算機，實時計算出被測件的折射率，并在顯示器上顯示，實現(xiàn)在線檢測。該檢測儀適用于透明固體材料或透明液體材料的測試，透明固體包括透明玻璃、有機玻璃、透明塑料等。當測試的材料為透明液體時，只需將V型定位座的V型槽兩側(cè)封閉，將被測液體倒入V型槽內(nèi)，即可進行透明液體材料折射率的檢測。
權(quán)利要求
1.一種自準式透明材料折射率檢測儀，其特征在于該檢測儀具有一個平板基座，基座上通過定位支撐件固定一個水平置放的測試鏡筒，在測試鏡筒出射光的前部，對應(yīng)設(shè)置有工件定位座，測試鏡筒后端裝有攝像器件，該器件通過設(shè)置的傳輸接口與計算機連接，在測試鏡筒的上部，通過架設(shè)的固定支架上裝有軸角編碼器，軸角編碼器上設(shè)置有與計算機連接的傳輸接口，底部通過連軸器與測試鏡筒中的測微器連接，連軸器上裝有用于調(diào)節(jié)測試角度的調(diào)節(jié)手輪，在測試鏡筒中的輔助分劃板的通光孔處裝有單色燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自準式透明材料折射率檢測儀，其特征在于測試鏡筒采用的是將準直光路與接受光路合為同一光路的自準直儀鏡筒，它包括鏡筒體、物鏡組、主分劃板，活動分劃板、輔助分劃板和測微器，各構(gòu)件依次安裝在鏡筒體內(nèi)，其中，測微器位于鏡筒體外，并與鏡筒體內(nèi)的活動分劃板螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自準式透明材料折射率檢測儀，其特征在于所述工件定位座采用的是敞開式的V型座結(jié)構(gòu)或兩側(cè)為封閉式的V型槽結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自準式透明材料折射率檢測儀，其特征在于所述單色燈采用的是鈉光燈或鎘燈或氫燈或氦燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自準式透明材料折射率檢測儀。該檢測儀具有一個平板基座，基座上通過定位支撐件固定一個水平置放的測試鏡筒，在鏡筒出射光的前端，設(shè)置有工件定位座，尾端裝有攝像器件，并通過傳輸接口與計算機連接，測試鏡筒的上部設(shè)置有軸角編碼器，編碼器上設(shè)置有與計算機連接的傳輸接口，并通過連軸器與測試鏡筒上的測微器連接，連軸器上裝有一個調(diào)節(jié)手輪，在測試鏡筒中的輔助分劃板通光孔處裝有單色燈。該檢測儀通過自準直儀測試被測件的偏折角，利用傳感器件將圖像及角度數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C上，通過顯示器可直接觀察測試結(jié)果。實現(xiàn)了折射率測試的在線實時測量，有效地提高了被測件的測試精度和測試效率。
文檔編號G01N21/84GK1858578SQ200510017560
公開日2006年11月8日 申請日期2005年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月2日
發(fā)明者馬建榮 申請人:河南中光學集團有限公司