CN205940757U - 一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器 - Google Patents
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Abstract
一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，包括主体(1)和叉丝管(2)及附属投影灯和标记板；所述叉丝管(2)为中空管并且可装配地安置于所述主体(1)上；所述叉丝管(2)的两个端面各自设有十字叉丝(3)，且叉丝中心的连线为叉丝管(2)的轴线，此轴线与主体(1)前表面(5)垂直。在主体(1)的前表面(5)上,紧贴两根细线(4)，此两根细线所限定的平面(6)也垂直于叉丝管(2)的轴线。主体(1)和叉丝管(2)组成工作平面标准器。与常用采用两条重垂线构成垂直于测光导轨轴线的平面,或者用两台光轴相互垂直的水准仪校准工作平面的方法相比较,所述标准器使用更方便，工作效率更高。
Description
技术领域
本实用新型属于光辐射测量领域，涉及一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，以及采用所述工作平面标准器的用于校准测光导轨上光学器件工作平面姿态的校准装置。
背景技术
在光辐射测量中，测光导轨是光辐射测量中的基本装置，用来放置探测器、光源、漫反射板、滤色片等光学器件，使之能平滑地运动并保证水平和垂直方向的平直度，实现高精度的直线往复运动，还装有精密的标尺或采用光栅尺来测量两个光学器件之间的距离。测光导轨一般要求水平、垂直方向平直性误差小于1mm，1m之内的距离误差小于0.2mm。光辐射测量时位于测光导轨上的探测器的前表面、光源的灯丝平面、漫反射板表面等都需要精密的调整其位置,使其于测光导轨的光学轴线垂直，并且中心通过测光导轨的光学轴线,才能保证测量结果的准确度。
传统的调整测光导轨上光学器件工作平面位置的方法是采用两个轴线相互垂直的水准仪(经纬仪),占用的空间位置大，这种方法调整效率低，过程复杂，需要两个人协同工作。或采用两条重垂线构成垂直于测光导轨轴线的平面，这种方法调整精度低，并且效率低。
因此，光辐射测量中需要提供一种调整测光导轨上器件工作平面位置的标准器，其可安放在测光导轨上,占用空间位置小，能快速、准确地调整放置在测光导轨上的器件如探测器平面、光源灯丝平面等的位置，使其工作平面垂直于测光导轨的光学轴线，并且中心位于测光导轨的光学轴线上。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有方法的不足，提供了一种用于校准测光导轨上光学器件工作平面姿态的工作平面标准器，以便快速、准确地调整测光导轨上光学器件的空间姿态；具体而言，本实用新型提供了以下技术方案：
1、一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，其特征在于，包括主体(1)和叉丝管(2)；所述叉丝管(2)为中空管并且可装配地安置于所述主体(1)上；所述叉丝管(2)包括分别设于所述叉丝管(2)两个端面的两个十字叉丝(3)，所述两个十字叉丝(3)的中心连线与所述叉丝管(2)的轴线重合，所述叉丝管(2)的轴线垂直于所述主体(1)的前表面(5)；在主体(1)的前表面(5)上紧贴有两根细线(4)，所述两根细线(4)所限定的工作平面(6)垂直于所述叉丝管(2)的轴线。
2、根据技术方案1的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，其特征在于，所述主体(1)上开有一个圆形孔，可装配地安置叉丝管(2)，圆形孔的轴线与前表面(5)垂直；所述主体(1)的前表面(5)由上部和下部组成，上部平面和下部平面是一个平面的两部分。
3、根据技术方案2的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，其特征在于，所述两根细线(4)竖直地设于所述主体(1)的前表面(5)的左右两侧，所述两根细线(4)的每一根的两端分别设于所述主体(1)的前表面(5)的上部和下部。
4、一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的校准装置，其特征在于，包括根据技术方案1-3中任一项的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，投影灯和标记板。
5、根据技术方案4的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的校准装置，其特征在于，所述工作平面标准器安放在所述测光导轨上，所述投影灯和标记板分别放置于所述测光导轨的两侧外部，所述叉丝管(2)的两个十字叉丝(3)的中心均处在测光导轨的测量轴线上，所述工作平面(6)垂直于测光导轨的测量轴线，所述投影灯和所述标记板的位置经调整使得所述两根细线(4)在所述标记板上形成清晰、重合的投影，在标志板上所述投影的位置处设有标志线。
6、一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的方法，包括以下步骤：
S100，提供根据技术方案1-3中任一项的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，投影灯和标记板；或者提供根据技术方案4或5的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的校准装置；
S200，将水准仪安放在测光导轨的一端，调整水准仪的位置使其轴线与测光导轨的轴线一致；将所述标准器安放在位于所述测光导轨的滑车上，利用滑车上的调整装置调整标准器的空间姿态，使工作平面(6)与测光导轨的轴线垂直；将所述投影灯和所述标记板分别设置于所述测光导轨的两侧外部；
S300，打开所述投影灯，调节所述标准器在所述测光导轨上的位置和空间姿态使得所述标准器的两根细线(4)与由所述投影灯在所述标记板上形成的投影重合，在所述标记板上用标志线保持所述投影的位置即工作平面(6)的姿态，固定投影灯和标记板的位置；
S400,用待校准工作器件替换安放在所述测光导轨上的所述标准器，调节所述待校准工作器件在所述测光导轨上的位置和空间姿态，使得所述待校准工作器件的工作平面的由所述投影灯在所述标记板上形成的投影与步骤S300中在所述标记板上设置的标志线重合。
在一些情况下，在所述方法中，步骤S200还包括：将所述标准器安放在位于所述测光导轨的滑车上，利用滑车上的调整装置调整标准器的空间姿态，通过水准仪观察使得叉丝管(2)的前、后叉丝(3)均位于测光导轨的光学轴线上，那么叉丝管(2)的轴线及主体(1)上所开圆形孔的轴线也就与测光导轨的轴线一致，此时标准器的工作平面(5)上的两根细线(4)所限定的平面(6)与测光导轨的轴线垂直。在一些情况下，在所述标准器的主体底面处设置磁铁，通过磁铁的磁力将标准器固定在滑车上。
在一些情况下，根据技术方案4或5的所述用于校准光辐射测量中工作器件的空间姿态的装置还包括校准附件，所述校准附件具有用于在所述投影灯照射下在所述标记板上形成的投影的标志平面、以及用于连接所述标志平面和工作器件的连接件，所述连接件具有调节机构用于调节所述标志平面与所述工作器件的工作平面之间的位置关系，使得所述标志平面与所述工作器件的工作平面相互重合或平行。所述标志平面可以为玻璃、金属、木质等材质的平板并附有坐标纸或刻线。所述连接件可以由螺栓和螺母组合，其中通过旋转螺栓或螺母来调节所述标志平面与所述工作器件的工作平面之间的位置关系。
在一些情况下，所述校准附件是根据技术方案1-3任一项的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，所述标准器进一步包括用于连接所述标准器和工作器件的连接件。这样，在根据技术方案6的用于校准光辐射测量中工作器件的空间姿态的方法中，S400进一步还包括调节连接到待校准工作器件上的标准器的位置使得标准器的叉丝管(2)的两个端面上的十字叉丝(3)的叉丝交点所在的直线与所述工作器件的光学轴线一致。
根据实用新型的一种用于校准测光导轨上工作平面(如光源灯丝平面，探测器接收平面)姿态的校准装置，包括主体(1)和叉丝管(2)及附属投影灯和标记板；所述叉丝 管(2)为中空管并且可装配地安置于所述主体(1)上；所述叉丝管(2)的两个端面各自设有十字叉丝(3)，且叉丝中心的连线为叉丝管(2)的轴线，此轴线与主体(1)前表面(5)垂直。在主体(1)的前表面(5)上,紧贴两根细线(4)，此两根细线所限定的平面(6)也垂直于叉丝管(2)的轴线。主体(1)和叉丝管(2)组成工作平面标准器。标准器安置在测光导轨上，调节标准器位置，使叉丝管(2)的两叉丝中心均处在测光导轨的测量轴线上,因而两根细线(4)所限定的平面(6)就垂直于测光导轨的测量轴线。用测光导轨附设的投影灯和标记板上的标志线保持两细线(4)所限定的工作平面(6)的姿态。固定投影灯和标志板的位置，即可用于工作平面姿态的校准。与常用方法，例如，采用两条重垂线构成垂直于测光导轨轴线的平面,或者用两台光轴相互垂直的水准仪校准工作平面的方法相比较,所述标准器使用更方便，工作效率更高。
根据本实用新型的标准器和方法，占用空间位置小，能快速、准确地调整测光导轨上光学器件的空间姿态。与传统方法中采用两条重垂线构成垂直于测光导轨轴线的平面,或者用两台光轴相互垂直的水准仪校准工作平面的方法相比较,所述标准器使用更方便，工作效率更高。
附图说明
图1是根据本实用新型的一个实施方式的用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器结构示意图，其中的附图标记为：1.主体；2.叉丝管；3.叉丝；4.细线；5.前表面；6.工作平面。
具体实施方式
在下面描述和图解本实用新型的示例性实施方案。为了清楚和准确，下面讨论的所述示例性实施方案可以包括优选的步骤、方法和特征，本领域普通技术人员将可以认识到，这些优选的步骤、方法和特征不是落在本实用新型范围内的必要条件。
图1所示的用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，其特征在于，包括主体(1)和叉丝管(2)；所述叉丝管(2)为中空管并且可装配地固定于所述主体(1)；所述叉丝管(2)的两个端面各自设有十字叉丝(3)；两个十字叉丝(3)的连线与所述叉丝管(2)的轴线平行，优选共线；所述主体(1)具有垂直于所述叉丝管(2)的轴线的前表面(5)，所述工作平面(6)由设于所述主体(1)左右两边的两根细线(4)限定。
当利用所述标准器校准光辐射测量中工作器件的空间姿态时，将所述标准器安放在位于测光导轨的滑车上。滑车除了可以沿测光导轨移动外，还有四个自由度可以调整，这样所示标准器可进行五自由度的位置调整。调节滑车，使得所述标准器的工作平面(6)垂直于所述测光导轨的光学轴线；在所述测光导轨的两侧外部分别设置投影灯和标记板；打开所述投影灯，调节所述标准器在所述测光导轨上的位置和空间姿态使得所述标准器的两根细线(4)的由所述投影灯在所述标记板上形成的投影重合，并且在所述标记板上设置标志线保持投影位置即工作平面的空间姿态，固定投影灯和标记板的位置，在以后的试验中，只要保持投影灯和分化板的位置不变，便不再需要使用工作平面标准器，只需将待测工作平面的投影与标志板的标志线调整为一致(或平行)，则待校工作平面即与测光导轨的轴线垂直，用待校准探测器替换安放在所述测光导轨上的所述标准器，调节所述待校准探测器在所述测光导轨上的位置和姿态，使得所述待校探测器的工作平面的由所述投影灯在所述标记板上形成的投影与步骤S300中在所述标记板上设置的标志线平行(优选重合)，从而使得所述待校准探测器的工作平面与所述测光导轨的光学轴线垂直，再将待校探测器的中心与叉丝管的中心调整为一致，即完成探测器的姿态调整。
在一些情况下，将叉丝管(2)安放在主体(1)的圆形孔中；通过滑车上的位置调整装置调整标准器的空间姿态，使得叉丝管(2)的前、后叉丝(3)均与测光导轨的光学轴线(通过轴线与测光导轨轴线一致的水准仪观察)一致，那么叉丝管(2)的轴线及主体(1)上所开圆形孔的轴线也就与测光导轨的轴线一致，此时标准器的前表面(5)上的两根细线(4)所限定的平面与测光导轨的轴线垂直。
在一些情况下，所述主体(1)具有与所述叉丝管(2)的轴线垂直且与所述工作平面(5)平行的沟槽，所述沟槽贯通所述主体(1)使得主体(1)呈“[”型，所述两根细线(4)各自的上下两端分别固定于所述沟槽两端的上沿和下沿。这样轨道一侧的投影灯可方便地将设于轨道上的标准器的两根细线(4)的投影投射在轨道另一侧的标记板上。
在一些情况下，主体(1)上开一个圆形的孔,圆形孔内可以安放叉丝管(2)，安装叉丝管(2)后其形状类似“E”形，圆形孔与叉丝管(2)紧密配合，通过机械加工保证圆形孔的轴线与主体(1)的前表面(5)垂直；叉丝管(2)的前后端面透明并附有十字叉丝(3),叉丝管(2)安放在主体(1)的圆形孔内时，两个十字叉丝所构成的轴线与主体上圆形孔的轴线一致；主体(1)的前表面(5)上安放有两根细线(4)，其紧贴在前表面(5)上,两根细线(4)所限定的平面(6)与主体(1)的前表面(5) 平行。
在一些情况下，所述细线(4)为尼龙线，直径为0.1-1mm，优选0.2-0.5mm。所述叉丝管(2)的前后端面优选为有机玻璃并刻有十字叉丝，或直接挂装两根尼龙线构成十字叉丝。所述十字叉丝的中心(叉丝交点)的连线与叉丝管的轴线一致，并与主体上所开圆形孔的轴线一致。
与常用方法采用两条重垂线构成垂直于测光导轨轴线的平面,或者用两台光轴相互垂直的水准仪校准工作平面的方法相比较,所述标准器使用更方便，工作效率更高。
以上通过举例说明的方式描述了本实用新型。但是，应当理解，本实用新型绝不仅仅限于这些具体实施方式。普通技术人员可以对本实用新型进行各种修改或变动，而这些修改和变动都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，其特征在于，包括主体(1)和叉丝管(2)；所述叉丝管(2)为中空管并且可装配地安置于所述主体(1)上；所述叉丝管(2)包括分别设于所述叉丝管(2)两个端面的两个十字叉丝(3)，所述两个十字叉丝(3)的中心连线与所述叉丝管(2)的轴线重合，所述叉丝管(2)的轴线垂直于所述主体(1)的前表面(5)；在主体(1)的前表面(5)上紧贴有两根细线(4)，所述两根细线(4)所限定的工作平面(6)也垂直于所述叉丝管(2)的轴线。
2.根据权利要求1的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，其特征在于，所述主体(1)上开有一个圆形孔，可装配地安置叉丝管(2)，圆形孔的轴线与前表面(5)垂直；所述主体(1)的前表面(5)由上部和下部组成，上部平面和下部平面是一个平面的两部分。
3.根据权利要求2的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，其特征在于，所述两根细线(4)竖直地设于所述主体(1)的前表面(5)的左右两侧，所述两根细线(4)的每一根的两端分别设于所述主体(1)的前表面(5)的上部和下部。
4.一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的校准装置，其特征在于，包括根据权利要求1-3中任一项的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器，投影灯和标记板。
5.根据权利要求4的所述用于校准测光导轨上工作平面姿态的校准装置，其特征在于，所述工作平面标准器安放在所述测光导轨上，所述投影灯和标记板分别放置于所述测光导轨的两侧外部，所述叉丝管(2)的两个十字叉丝(3)的中心均处在测光导轨的测量轴线上，所述工作平面(6)垂直于测光导轨的测量轴线，所述投影灯和所述标记板的位置经调整使得所述两根细线(4)在所述标记板上形成清晰、重合的投影，在标志板上所述投影的位置处设有标志线。
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| CN201620564677.2U CN205940757U (zh) | 2016-06-13 | 2016-06-13 | 一种用于校准测光导轨上工作平面姿态的工作平面标准器 |
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| CN105890747A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-08-24 | 中国计量科学研究院 | 一种工作平面标准器以及用其校准测光导轨上工作平面姿态的方法 |
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- 2016-06-13 CN CN201620564677.2U patent/CN205940757U/zh active Active
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