CN203534531U - 一维离面相移电子散斑干涉仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种一维离面相移电子散斑干涉仪，包括水平布置的光学平台，该光学平台上布置有：用于固定受检物的测试架、激光发射装置和CCD摄像机，所述测试架上设置有用于向所述受检物施加荷载的加载装置，所述CCD摄像机与计算机电连接。本实用新型这种干涉仪结构简单合理，测量精度高，测量速度快。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种散斑干涉仪，具体涉及一种一维离面相移电子散斑干涉仪，可用于对物体变形后表面微位移量的精确测量。
背景技术
相移电子散斑干涉（ESPI）技术是继光弹性和全息干涉等光测力学方法之后发展起来的一种实验力学新方法。光弹仪在测量时需要制作特定的模板，且对模板材料的要求高，全息干涉法需要对拍摄的照片进行复杂的湿处理过程，在操作上不方便执行。
而现有的其他仪器在使用电子散斑干涉技术的离面位移测量时需要重新搭建光路，由于对精度要求高，调试起来比较困难，并且容易受外界环境的影响。并且，目前市场上的散斑干涉仪都存在结构复杂、操作繁琐等缺点。
发明内容
本实用新型目的是：针对上述问题，提供一种结构简单合理、测量精度高、测量速度快的一维离面相移电子散斑干涉仪。
本实用新型的技术方案是：一种一维离面相移电子散斑干涉仪，包括水平布置的光学平台，该光学平台上布置有：用于固定受检物的测试架、激光发射装置和CCD摄像机，所述CCD摄像机与计算机电连接，还包括向所述受检物施加荷载的加载装置；
所述激光发射装置包括带有内腔的壳体，该壳体内设置有激光器、分光镜和反光镜，该壳体的壳体壁上开设有两个透光孔，其中一个透光孔处布置有位于壳体外部的扩束镜，另一个透光孔处布置有位于壳体外部的光纤接口，该光纤接口上接有一根与所述CCD摄像机相连的光导纤维；
所述激光器发出的激光经所述分光镜分成两束，其中一束经过所述光导纤 维传递给CCD摄像机作为参考光，另一束依次经过所述反光镜反射、所述扩束镜的扩束后、所述受检物的反射后，射向所述CCD摄像机作为物光。
所述测试架固定在一磁性底座上，该磁性底座吸附固定在所述光学平台的台面上。
所述激光发射装置固定在所述光学平台的台面上，所述CCD摄像机固定在所述激光发射装置的顶部。
所述光学平台上布置有将所述测试架、激光发射装置和CCD摄像机收容在其内的防尘罩。
本实用新型的优点是：
本实用新型这种一维离面位移相移电子散斑干涉仪，将其主要部件集中布置在一壳体中，并将CCD摄像机固定在所述壳体上，从而使得本仪器具有结构简单合理、体型轻小、携带方便的特点。
本实用新型这种一维离面位移相移电子散斑干涉仪，因为其参考光是经过光导纤维的反射传递给CCD摄像机的，所以不需要在激光器上额外添加扩束镜，其精度可达到激光波长的1/20，具有功率低，干涉性好的优点。
现有的其他仪器在使用电子散斑干涉技术的离面位移测量时需要重新搭建光路，由于对精度要求高，调试起来比较困难，并且容易受外界环境的影响。而本实用新型这种离面位移相移电子散斑干涉仪将激光发射装置与干涉测量系统集成而来，更加稳定，便于操作，实现了高精度测量与非接触测量。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型实施例的结构简图；
图2为本实用新型实施例中激光发射装置的结构简图；
图3和图4为实用新型实施例中CCD摄像机的结构简图。
其中：1-光学平台，2-测试架，3-CCD摄像机，4-壳体，5-激光器，6-分光 镜，7-反光镜，8-透光孔，9-扩束镜，10-光纤接口，11-磁性底座，12-激光发射装置。
具体实施方式
实施例：参照图1所示，本实施例所提供的这种一维离面相移电子散斑干涉仪，包括水平布置的光学平台1，该光学平台1上布置有测试架2、激光发射装置12和CCD摄像机3。其中，测试架2主要用于固定受检物，所述CCD摄像机3与计算机电连接。而且本实施例这种一维离面相移电子散斑干涉仪还包括向所述受检物施加荷载的加载装置（图中未画出），实际应用时，该加载装置可对受检物施加荷载以使受检物发生离面变形。
本实施例中，所述测试架2固定在一磁性底座11上，该磁性底座11吸附固定在所述光学平台的台面上，从而方便测试架2在光学平台上的位置调整。所述激光发射装置固定在所述光学平台的台面上，所述CCD摄像机3固定在所述激光发射装置的顶部。
所述激光发射装置12的具体结构可参照图2所示，它包括带有内腔的壳体4，该壳体4内设置有激光器5、分光镜6和反光镜7。该壳体4的壳体壁上开设有两个透光孔8，其中一个透光孔8处布置有位于壳体外部的扩束镜9，另一个透光孔8处布置有位于壳体外部的光纤接口10，该光纤接口10上接有一根与所述CCD摄像机3相连的光导纤维，CCD摄像机3上也设有一光纤接口10，如图3。
参照图1～图3所示，现将本实施例的工作原理简介如下：
工作时，所述激光器5发出的激光经过所述分光镜6后分成频率相等的两束光（满足干涉调节）。其中一束透过图2中下方的透光孔8后，再经过所述光导纤维传递给CCD摄像机3作为参考光。另一束依次经过所述反光镜7反射后透过图2中上方的透光孔8，再依次经过所述扩束镜9的扩束、所述受检物的反射后，射向所述CCD摄像机3作为物光。所述物光会与所述参考光发生干涉 现象，并在所述计算机上显示出物光和参考光的干涉图样9，操作者利用所述加载装置对受检物施加一定量的荷载，从而使受检物发生离面的移动（即受检物发生变形），这样物光的光程就会发生变化，其与所述参考光形成的干涉图样也随之发生变化，通过计算机的接收，计算机通过软件记录下变形前后的散斑干涉图样，并由软件得出受检物的离面位移的结果。因为参考光是经过光导纤维的反射传递给CCD摄像机3的，所以不需要在激光器上额外添加扩束镜，其精度可达到激光波长的1/20，具有功率低，干涉性好的优点。
本例在所述光学平台1上布置有能够将所述测试架2、激光发射装置和CCD摄像机3收容在其内的防尘罩（图中未示出）。使用仪器时，将所述防尘罩取下；仪器不使用时，将所述防尘罩盖好。如果长期不用应将激光发射装置和CCD摄像机3放置在干燥箱里以免受潮。
当然，上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种一维离面相移电子散斑干涉仪，其特征在于：它包括水平布置的光学平台，该光学平台上布置有：用于固定受检物的测试架（2）、激光发射装置（12）和CCD摄像机（3），所述CCD摄像机（3）与计算机电连接，还包括向所述受检物施加荷载的加载装置；
所述激光发射装置（12）包括带有内腔的壳体（4），该壳体（4）内设置有激光器（5）、分光镜（6）和反光镜（7），该壳体（4）的壳体壁上开设有两个透光孔（8），其中一个透光孔（8）处布置有位于壳体外部的扩束镜（9），另一个透光孔（8）处布置有位于壳体外部的光纤接口（10），该光纤接口（10）上接有一根与所述CCD摄像机（3）相连的光导纤维；
所述激光器（5）发出的激光经所述分光镜（6）分成两束，其中一束经过所述光导纤维传递给CCD摄像机（3）作为参考光，另一束依次经过所述反光镜（7）的反射、所述扩束镜（9）的扩束后、所述受检物的反射后，射向所述CCD摄像机（3）作为物光。
2.根据权利要求1所述的一维离面相移电子散斑干涉仪，其特征在于：所述测试架（2）固定在一磁性底座（11）上，该磁性底座（11）吸附固定在所述光学平台的台面上。
3.根据权利要求1所述的一维离面相移电子散斑干涉仪，其特征在于：所述激光发射装置固定在所述光学平台的台面上，所述CCD摄像机（3）固定在所述激光发射装置的顶部。
4.根据权利要求1所述的一维离面相移电子散斑干涉仪，其特征在于：所述光学平台（1）上布置有将所述测试架（2）、激光发射装置和CCD摄像机（3）收容在其内的防尘罩。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105783705A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种可复位小型激光干涉仪 |
| CN107389244A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-24 | 北京航空航天大学 | 一种激光盲孔残余应力检测装置及开发软件 |
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| CN105783705B (zh) * | 2016-04-07 | 2018-09-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种可复位小型激光干涉仪 |
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