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        長度計量基礎知識講座(三十)

        2011-07-17 01:23:00上海市計量測試技術(shù)研究院
        上海計量測試 2011年5期
        關(guān)鍵詞:物鏡投影儀工作臺

        /上海市計量測試技術(shù)研究院

        第三十講 投影儀

        1 概述

        投影儀由于結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,在機械制造行業(yè)得到廣泛應用。投影儀是將被測件通過投影物鏡放大后成像在投影屏上,利用讀數(shù)裝置測量機械零件的尺寸、角度和形狀誤差,也可將影像直接與繪在透明薄片上的標準樣板進行直接比較。

        投影儀可用透射光作輪廓測量或坐標測量,也可用反射光對工件表面的形狀和尺寸進行測量。

        投影儀的品種很多,但儀器的工作原理、測量方法、儀器的組成和照明方式等基本相同。按照投影儀的物鏡光軸所處位置的不同,投影儀可分為立式投影儀(物鏡光軸垂直于工作臺面,見圖1)和臥式投影儀(物鏡光軸平行于工作臺面,見圖2)。按照投影屏的大小,投影儀可分為小型或臺式投影儀(投影屏直徑小于400 mm);中型投影儀(投影屏直徑為500 ~ 800 mm)和大型投影儀(投影屏直徑大于800 mm)。按投影儀的工作臺的形式,投影儀分為簡易型投影儀(工作臺無讀數(shù)裝置,使用時直接與繪在透明薄片上的樣板比較);輕型投影儀(工作臺的行程小于等于150 mm×75 mm)和重型投影儀(工作臺的行程大于 150 mm×75 mm)。

        投影儀的讀數(shù)裝置主要有三種形式:

        (1)機械式:通常是輕型投影儀,讀數(shù)裝置采用0 ~ 25 mm的測微鼓輪,測微鼓輪可方便地估讀到0.1μm。大于25 mm時,采用3或4等量塊。

        (2)投影式:讀數(shù)系統(tǒng)采用光學玻璃標尺和測微系統(tǒng),通過投影顯示讀數(shù)值。一般最小分度值為1 μm。

        (3)數(shù)顯式:讀數(shù)系統(tǒng)采用光柵尺和電子細分系統(tǒng),分辨力為1 μm或0.1 μm。

        圖1 立式投影儀

        圖2 臥式投影儀

        2 工作原理

        投影儀的光學系統(tǒng)由照明系統(tǒng)(光源及聚光鏡)及投影系統(tǒng)(物鏡及影屏)兩大部分組成。其工作原理見圖3。

        圖3 投影儀的光學系統(tǒng)工作原理

        投影儀的光源安置在聚光鏡的焦點上,發(fā)出的光束經(jīng)聚光鏡后變成平行光投向工件,再經(jīng)過物鏡將被測工件放大并成像于影屏上。對于反射式投影系統(tǒng),光源同樣位于聚光鏡的焦點上,發(fā)出的光束經(jīng)聚光鏡后成平行光,平行光束透過半透反射鏡后投向工作臺上的被測工件,在工作臺上被測工件表面反射后向上經(jīng)半透反射鏡反射,通過物鏡成像于影屏上。

        投影儀的結(jié)構(gòu)主要由底座、光路系統(tǒng)、工作臺和讀數(shù)系統(tǒng)以及物鏡等部分所組成。光路系統(tǒng)、工作臺及其讀數(shù)系統(tǒng)固定在儀器的底座上。工作臺調(diào)焦系統(tǒng)能根據(jù)不同倍率的物鏡進行調(diào)焦,使被測工件清晰地成像于影屏,通過工作臺及其讀數(shù)系統(tǒng)進行測量。

        投影儀一般帶有10倍、20倍、50倍和100倍4種物鏡。投影儀的物鏡要和相對應的聚光鏡一起使用,其目的是為了在影屏上能得到盡可能大的亮度。若高倍物鏡用了低倍聚光鏡,則影屏上亮度降低;相反,若低倍物鏡用了高倍聚光鏡,則影屏中間亮,而光照不能充滿整個視場。投影儀的工作臺可作縱向和橫向移動,圓工作臺可在360°范圍內(nèi)任意轉(zhuǎn)動,這些運動均為測量工件的長度、角度所必需,達到進行測量的目的。

        3 主要技術(shù)指標

        1)工作臺縱橫(垂)向?qū)к壱苿拥闹本€度和垂直度

        工作臺縱橫(垂)向?qū)к壱苿拥闹本€度和垂直度要求見表1。

        表1 工作臺縱橫(垂)向?qū)к壱苿拥闹本€度和垂直度要求

        2)儀器示值誤差

        儀器示值誤差的要求見表2。

        表2 儀器示值誤差

        3)投影儀放大倍數(shù)的正確性

        投影儀放大倍數(shù)的正確性要求見表3。

        表3 投影儀放大倍數(shù)的正確性

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