CZ302948B6 - Calibration method of object length and apparatus for calibration object length - Google Patents
Calibration method of object length and apparatus for calibration object length Download PDFInfo
- Publication number
- CZ302948B6 CZ302948B6 CZ20100663A CZ2010663A CZ302948B6 CZ 302948 B6 CZ302948 B6 CZ 302948B6 CZ 20100663 A CZ20100663 A CZ 20100663A CZ 2010663 A CZ2010663 A CZ 2010663A CZ 302948 B6 CZ302948 B6 CZ 302948B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- measuring
- sub
- length
- measurement
- beams
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/0209—Low-coherence interferometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
- G01B9/02017—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations
- G01B9/02021—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations contacting different faces of object, e.g. opposite faces
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká způsobu kalibrace délky předmětu, například koncových měrek, a zařízení pro kalibraci délky předmětu.The invention relates to a method for calibrating the length of an object, for example end gauges, and to an apparatus for calibrating the length of an object.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Pro provádění přesných měření délek je základním předpokladem mít přesné měřidlo. Jako etalonů délek se používají koncové měrky. Tyto měrky jsou vytvořeny jako pravidelné hranoly s rovnoběžnými čely, jejichž vzdálenost je kalibrovanou délkou, která by měla být stanovena s přesností o řád vyšší než jaký je požadavek na přesnost měření.For accurate length measurements it is essential to have an accurate gauge. End gauges are used as length standards. These measures are designed as regular prisms with parallel faces whose distance is a calibrated length, which should be determined with an accuracy of an order of magnitude higher than the measurement accuracy requirement.
Koncové měrky musí být vyrobeny z vysoce jakostní oceli nebo z jiného materiálu s obdobnou odolností proti otěru. Rovnoběžná čela kalibrovaných koncových měrek musí být dokonale rovinná a dokonale rovnoběžná. Koncová měrka se při kalibraci zpravidla staví svým čelem na dokonale rovinný povrch podložky, takže dochází k tomu, že koncová měrka působením atomárních sil dokonale přilne k dokonale rovinnému povrchu podložky. Měření pak probíhá přibližováním dotykového snímače ke druhému čelu kalibrované koncové měrky, který po kontaktu s druhým čelem kalibrované koncové měrky indikuje přesnou vzdálenost obou Čel kalibrované koncové měrky. Druhým možným způsobem je odměření vzdálenosti referenční plochy a druhého čela koncové měrky optickou metodou.The gauge blocks shall be made of high-quality steel or any other material with similar abrasion resistance. The parallel faces of the calibrated gauge blocks must be perfectly planar and perfectly parallel. When calibrating, the gauge block is generally placed face-on on a perfectly planar surface of the pad, so that the gauge rod adheres perfectly to the perfectly planar surface of the pad by means of atomic forces. The measurement then proceeds by approaching the touch sensor to the second face of the calibrated gauge block, which, upon contact with the second face of the calibrated gauge block, indicates the exact distance of the two Caliper gauge faces. A second possible method is to measure the distance of the reference surface and the second face of the gauge block by the optical method.
Nevýhodou dosavadního způsobu kalibrace je, že délka koncové měrky není měřená přímo, ale s využitím nasátí koncové měrky na referenční plochu je odměřovaná vzdálenost referenční plochy a přístupného čela koncové měrky. S tímto způsobem kalibrace souvisí nutnost kvalifikované obsluhy kalibračního zařízení a nežádoucí teplotní změny při kontaktu obsluhy s koncovou měrkou. V neposlední řadě je v případě kontaktního měření délky koncové měrky nutné počítat se zvýšeným opotřebením měrky v měřicích bodech, které může vést až ke skreslení výsledku kalibrace.A disadvantage of the prior art calibration method is that the length of the gauge block is not measured directly, but using the gauge gauge sucking onto the reference surface, the distance between the reference surface and the accessible gauge face is measured. This method of calibration is related to the necessity of qualified operation of the calibration equipment and undesirable temperature changes when the operator contacts the gauge block. Last but not least, in the case of contact measurement of the length of the gauge block, it is necessary to take into account the increased wear of the gauge at the measuring points, which may lead to distortion of the calibration result.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky do značné míry eliminuje způsob kalibrace délky předmětu, kde za délku předmětu se považuje vzdálenost dvou protilehlých, vzájemně rovnoběžných čel kalibrovaného předmětu, podle vynálezu, jehož podstata bude následně popsána popisem jednotlivých jeho znaků. Nejprve se vytvoří světelný svazek, zahrnující bílé světlo nebo kombinaci několika koherentních svazků nebo kombinaci koherentního a nekoherentního záření, a tento světelný svazek se rozvětví na referenční svazek a měřicí svazek. Měřicí svazek se dále rozvětví na první dílčí měřicí svazek a druhý dílčí měřící svazek, které se nasměrují proti sobě, přičemž první dílčí měřicí svazek se přivede na první čelo kalibrovaného předmětu, pro odrazení prvního dílčího měřicího svazku od prvního Čela kalibrovaného předmětu a druhý dílčí měřicí svazek se přivede na druhé Čelo kalibrovaného předmětu pro odražení druhého dílčího měřicího svazku od druhého čela kalibrovaného předmětu. Část prvního dílčího měřicího svazku projde okolo kalibrovaného předmětu a za ním se sloučí s druhým dílčím měřicím svazkem odraženým od druhého čela kalibrovaného předmětu a Část druhého dílčího měřicího svazku projde okolo kalibrovaného předmětu a za ním se sloučí s prvním dílčím měřicím svazkem odraženým od prvního Čela kalibrovaného předmětu. Pak se odražený první dílčí měřicí svazek, sloučený s částí druhého dílčího měřicího svazku prošlého okolo kalibrovaného předmětu, a odražený druhý dílčí měřicí svazek, sloučený s částí prvního dílčího měřicího svazku prošlého okolo kalibrovaného předmětu, sloučí s referenčním svazkem. Změnou délky dráhy referenčního svazku na délku rov- 1 CZ 302948 B6 nou délce dráhy prvního dílčího měřicího svazku od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku kbodu odrazu prvního dílčího měřicího svazku od prvního čela kalibrovaného předmětu a odtud odraženého prvního dílčího měřicího svazku až k detektoru sloučeného měřicího a referenčního svazku se dosáhne prvního měřicího stavu, přičemž dosažení shodnosti délky dráhy referenčního svazku a prvního dílčího měřicího svazkuje na výstupu sestavy indikováno interferencí měřicího a referenčního svazku. Současně se změnou délky dráhy referenčního svazku na délku rovnou délce dráhy druhého dílčího měřicího svazku od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku k bodu odrazu druhého dílčího měřicího svazku od druhého čela kalibrovaného předmětu a odtud odraženého druhého dílčího měřicího svazku až k detektoru sloučeného měřicího a referenčního svazku se dosáhne druhého měřicího stavu, přičemž dosažení shodnosti délky dráhy referenčního svazku a druhého dílčího měřicího svazkuje na výstupu sestavy indikováno interferencí měřicího a referenčního svazku. Nato se porovnají délky dráhy referenčního svazku v prvním měřicím stavu a ve druhém měřicím stavu s délkou dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku k detektoru sloučeného měřicího a referenčního svazku, zjištěné změnou délky dráhy referenčního svazku na hodnotu délky dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku k detektoru. Dosažení shodnosti délky dráhy referenčního svazku a prvního i druhého dílčího měřicího svazku je na výstupu sestavy indikováno interferencí měřicího a referenčního svazku, čímž se dosáhne třetího měřicího stavu. Pak se odečte délka dráhy referenčního svazku ve třetím měřicím stavu od délky dráhy referenčního svazku v prvním měřicím stavu a délka dráhy referenčního svazku ve druhém měřicím stavu od délky dráhy referenčního svazku ve třetím měřicím stavu, a součet těchto výsledků je roven změřené délce kalibrovaného předmětu.The aforementioned drawbacks of the prior art are largely eliminated by the method of length calibration of the object, wherein the length of the object is considered to be the distance of two opposing, mutually parallel faces of the object to be calibrated according to the invention. First, a light beam comprising white light or a combination of several coherent beams or a combination of coherent and non-coherent radiation is formed, and the light beam is branched into a reference beam and a measurement beam. The measuring beam is further branched to a first sub-measuring beam and a second sub-measuring beam directed against each other, wherein the first sub-measuring beam is applied to the first face of the calibrated object to reflect the first sub-measuring beam from the first face of the calibrated object and the second sub-measuring the beam is applied to the second face of the calibrated object to reflect the second sub-measurement beam from the second face of the calibrated object. Part of the first subbeam passes the calibrated object and then merges with the second subbase reflected from the second face of the calibrated object and Part of the second subbeam passes the calibrated object and merges with the first subbeam reflected from the first front of the calibrated part subject. Then, the reflected first sub-measuring beam merged with a portion of the second sub-measuring beam passed around the calibrated object and the reflected second sub-measuring beam merged with a portion of the first sub-measuring beam passed around the calibrated object are combined with the reference beam. By changing the length of the reference beam's path to a length equal to that of the first measurement beam from the bifurcation point of the reference and measurement beams to the first beam measurement bounce from the first face of the calibrated object and thence reflected the first measurement beam to the combined measurement detector. and a first measurement state is reached with the reference beam, wherein the path of the reference beam and the first sub-measuring beam are identical at the output of the assembly as indicated by the interference of the measuring and reference beam. Simultaneously, changing the length of the reference beam's path to a length equal to that of the second sub-beam from the bifurcation point of the reference and measuring beams to the point of reflection of the second sub-beam from the second face of the calibrated object and then reflected the second sub-beam to the combined a second measurement state is reached, wherein the alignment of the length of the reference beam path and the second partial measuring beam at the output of the assembly is indicated by the interference of the measuring and reference beam. Thereafter, the reference beam path lengths in the first measurement state and the second measurement state are compared with the path lengths of the first and second sub-measurement beams from the bifurcation point of the reference and measurement beams to the combined measurement and reference beam detector. the first and second sub-beams from the bifurcation point of the reference and measuring beams to the detector. Achieving the alignment of the path length of the reference beam and the first and second sub-beams at the output of the assembly is indicated by the interference of the measuring and reference beams, thereby achieving a third measurement state. Then, the length of the reference beam path in the third measuring state is subtracted from the length of the reference beam path in the first measuring state and the length of the reference beam path in the second measuring state from the length of the reference beam path in the third measuring state.
Ve výhodném provedení vynálezu první i druhý dílčí měřicí svazek částečně dopadá na první a druhé čelo kalibrovaného předmětu a částečně prochází kolem něj, přičemž ta část prvního i druhého dílčího měřicího svazku, která prochází kolem kalibrovaného předmětu, se využije ke zjištění délky dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku k detektoru.In a preferred embodiment of the invention, the first and second partial measuring beams partially impinge on and pass through the first and second faces of the calibrated object, and that portion of the first and second partial measuring beam that passes the calibrated object is used to determine the path length of the first and second of the measuring beam from the bifurcation point of the reference and measuring beams to the detector.
V jiném výhodném provedení vynálezu se délka dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku k detektoru zjistí před vložením kalibrovaného předmětu do dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku.In another preferred embodiment of the invention, the path length of the first and second sub-measurement beams from the bifurcation point of the reference and measurement beams to the detector is determined before the calibrated object is inserted into the path of the first and second sub-measurement beams.
V ještě jiném výhodném provedení vynálezu se délka dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku k detektoru zjistí po odstranění kalibrovaného předmětu z dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku.In yet another preferred embodiment of the invention, the path length of the first and second sub-measurement beams from the bifurcation point of the reference and measurement beams to the detector is determined after removal of the calibrated object from the path of the first and second sub-measurement beams.
Výhodné přitom je, je-li kalibrovaným předmětem koncová měrka.It is advantageous if the calibrated object is an end gauge.
Výhodné rovněž je, provede-li se rozvětvení měřicího svazku jeho přivedením k šikmo uloženému polopropustnému zrcadlu.It is also advantageous if the measuring beam is branched by feeding it to an oblique semipermeable mirror.
V dalším výhodném provedení vynálezu se směrování referenčního i měřicího svazku provede jejich odrazy od nakloněných zrcadel.In a further preferred embodiment of the invention, the orientation of the reference and measurement beams is carried out by their reflection from the inclined mirrors.
Nedostatky dosavadního stavu techniky do značné míry eliminuje i zařízení pro kalibraci koncových měrek, podle vynálezu, jehož podstata bude následně popsána popisem jednotlivých jeho znaků. Toto zařízení zahrnuje zdroj světla, kde světlem je bílé světlo nebo kombinace několika koherentních svazků nebo kombinace koherentního a nekoherentního záření, první dělič svazku uspořádaný v dráze svazku světla ze zdroje světla. První dělič svazku světlaje vytvořen pro rozdělení svazku světla ze zdroje světla na referenční svazek a měřicí svazek. Dále zařízení zahrnuje druhý dělič svazku světla uspořádaný za prvním děličem svazku světla a rovnoběžně s prvním děličem svazku světla, první odraznou plochu uspořádanou za druhým děličem svazku světla, kde středy prvního a druhého děliče svazku světla a první odrazné plochy a zdroj světla leží na jednéThe disadvantages of the prior art are largely eliminated by the gauge gauge calibration device according to the invention, the nature of which will be described in the following by describing its individual features. The device comprises a light source, wherein the light is white light or a combination of several coherent beams or a combination of coherent and incoherent radiation, a first beam splitter arranged in the light beam path from the light source. The first light beam splitter is designed to divide the light beam from the light source into a reference beam and a measurement beam. Further, the apparatus comprises a second light beam splitter arranged downstream of the first light beam splitter and parallel to the first light beam splitter, a first reflecting surface arranged downstream of the second light beam splitter, wherein the centers of the first and second light beam splitters and first reflecting surfaces and the light source lie on one
-2CZ 302948 B6 přímce. Dále zařízení obsahuje druhou odraznou plochu, přičemž první a druhá odrazná plocha jsou vzájemně uspořádané pro odražení prvního dílčího měřicího svazku ze středu druhé odrazné plochy do středu odrazné plochy a pro odražení druhého dílčího měřicího svazku ze středu první odrazné plochy do středu druhé odrazné plochy, přičemž středy druhého děliče svazku a první a druhé odrazné plochy tvoří pravoúhlý rovnoramenný trojúhelník s vrcholem pravého úhlu ve středu druhého děliče svazku. Konečně pak zařízení zahrnuje posuvnou odraznou plochu, uspořádanou kolmo na dráhu svazku světla odraženého od prvního děliče svazku světla, přičemž osa posuvné odrazné plochy kolmá na tuto posuvnou odraznou plochu prochází středem prvního děliče svazku a detektorem, uspořádaným na opačné straně prvního děliče svazku světla než posuvná odrazná plocha, a měřič polohy posuvné odrazné plochy.-2E 302948 B6 straight line. Further, the apparatus comprises a second reflecting surface, the first and second reflecting surfaces being mutually arranged to reflect the first partial measuring beam from the center of the second reflecting surface to the center of the reflecting surface and to reflect the second partial measuring beam from the center of the first reflecting surface to the center of the second reflecting surface. the centers of the second beam splitter and the first and second reflecting surfaces form a rectangular isosceles triangle with the apex of a right angle at the center of the second beam splitter. Finally, the apparatus comprises a sliding reflective surface perpendicular to the path of the light beam reflected from the first light beam splitter, the axis of the sliding reflective surface perpendicular to the sliding reflective surface passing through the center of the first beam splitter and the detector arranged on the opposite side of the first light beam splitter a reflecting surface, and a sliding reflecting surface position meter.
Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu je první a/nebo druhý dělič svazku světla vytvořen jako polopropustné zrcadlo.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the first and / or second light beam splitter is designed as a semipermeable mirror.
V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu jsou první a druhá odrazná plocha vytvořeny jako plně odrazná zrcadla.In a further preferred embodiment of the device according to the invention, the first and second reflecting surfaces are designed as fully reflecting mirrors.
V jiném výhodném provedení zařízení podle vynálezu je posuvná odrazná plocha vytvořena jako zrcadlo posuvné ve směru kolmém na plochu zrcadla.In another preferred embodiment of the device according to the invention, the sliding reflective surface is formed as a mirror sliding in a direction perpendicular to the surface of the mirror.
V ještě jiném výhodném provedení zařízení podle vynálezu tvoří středy druhého děliče svazku světla a první a druhé odrazné plochy pravoúhlý rovnoramenný trojúhelník s vrcholem pravého úhlu ve středu druhého děliče svazku světla.In yet another preferred embodiment of the device according to the invention, the centers of the second light beam splitter and the first and second reflecting surfaces form a rectangular isosceles triangle with a right angle apex at the center of the second light beam splitter.
Měřič polohy posuvné odrazné plochy může být s výhodou laserový interferometr.The sliding reflective surface position meter may preferably be a laser interferometer.
V dalším výhodném provedení zařízení podle vynálezu je zařízení opatřeno zásobníkem kalibrovaných předmětů a k němu připojeným podavačem kalibrovaných předmětů pro automatickou výměnu kalibrovaných předmětů pro jejich bezkontaktní kalibraci.In another preferred embodiment of the device according to the invention, the device is provided with a container of calibrated objects and a calibrated object feeder connected thereto for the automatic exchange of calibrated objects for their contactless calibration.
Kalibrovanými předměty jsou přitom s výhodou koncové měrky, přičemž zařízení může být opatřeno polohovacím mechanismem pro optimalizaci polohy kalibrovaného předmětu vůči dílčím měřicím svazkům.The calibrated objects are preferably end gauges, and the device may be provided with a positioning mechanism for optimizing the position of the calibrated object relative to the sub-measurement beams.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Vynález bude dále podrobněji popsán na příkladném provedení způsobu a podle přiloženého výkresu, na němž je znázorněno zařízení pro kalibraci délky předmětu, kde tímto předmětem je koncová měrka.The invention will now be described in more detail by way of an exemplary embodiment of the method and of the accompanying drawing, in which an apparatus for calibrating the length of an object is illustrated, wherein the object is an end gauge.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
V příkladném provedení způsobu kalibrace délky předmětu podle vynálezu se kalibruje koncová měrka i, přičemž za délku koncové měrky i se považuje vzdálenost dvou protilehlých, vzájemně rovnoběžných čel této koncové měrky 1. Ke kalibraci se použije světelný svazek 4, který zahrnuje bílé světlo, ale může zahrnovat i kombinaci několika koherentních svazků nebo kombinaci koherentního a nekoherentního záření. Tento světelný svazek 4 se nejdříve rozvětví na referenční svazek 5 a měřicí svazek 6 a měřicí svazek 6 se dále rozvětví na první dílčí měřicí svazek 15 a druhý dílčí měřicí svazek 16. Tohoto rozvětvení je možné dosáhnout například pol oprop ústným zrcadlem 7. Důležité je, aby obě větve pocházely z jediného zdroje 2. První dílčí měřicí svazek 15 a druhý dílčí měřicí svazek 16 se nasměrují proti sobě. Svazky bílého světlaje možno směrovat tím, že se jim do cesty postaví Šikmá zrcadla 8 a 9 a nakloněním těchto zrcadel 8, 9 se svazky bílého světla odrážejí do žádoucích směrů. V oblasti, kde jdou oba dílčí měřicí svazky 15, 16In an exemplary embodiment of a method for calibrating the length of an object of the invention, an end gauge i is calibrated, wherein the length of the end gauge i is considered to be the distance of two opposite, mutually parallel faces of this end gauge 1. including a combination of several coherent beams or a combination of coherent and non-coherent radiation. This light beam 4 is first branched to the reference beam 5 and the measuring beam 6 and the measuring beam 6 are further branched to the first sub-measuring beam 15 and the second sub-measuring beam 16. This branching can be achieved e.g. The first sub-measuring beam 15 and the second sub-measuring beam 16 are directed against each other. The white light beams can be directed by obstructing the oblique mirrors 8 and 9, and by tilting the mirrors 8, 9 the white light beams are reflected in the desired directions. In the area where the two partial measuring beams 15, 16 go
-3 CZ 302948 B6 bílého světla proti sobě, se jim postaví do cesty kalibrovaný předmět, například kalibrovaná měrka i, a to každým svým čelem zpravidla kolmo k jednomu dílčímu měřicímu svazku 15, 16. První dílčí měřicí svazek 15 se přivede na první čelo koncové měrky 1, v tomto příkladném provedení způsobu kolmo na první čelo koncové měrky I, druhý dílčí měřicí svazek j_6 se přivede na druhé čelo koncové měrky 1, v tomto příkladném provedení způsobu kolmo na druhé čelo koncové měrky 1, pro odražení druhého dílčího měřicího svazku 16 od druhého Čela koncové měrky L Přitom však část prvního dílčího měřicího svazku J_5 projde okolo koncové měrky I a za ní se sloučí s druhým dílčím měřicím svazkem 16 odraženým od druhého čela koncové měrky I a část druhého dílčího měřicího svazku 16 projde okolo koncové měrky I a za ní se sloučí s prvním dílčím měřicím svazkem 15 odraženým od prvního čela koncové měrky I- Odražený první dílčí měřicí svazek 15 sloučený s částí druhého dílčího měřicího svazku 16 prošlého okolo koncové měrky 1 a odražený druhý dílčí měřicí svazek 16 sloučený s částí prvního dílčího měřicího svazku 15 prošlého okolo koncové měrky 1 se sloučí s referenčním svazkem 5. Pak změnou délky dráhy referenčního svazku 5 na délku rovnou délce dráhy prvního dílčího měřicího svazku 15 od bodu rozvětvení referenčního svazku 5 a měřicího svazku 6 k bodu odrazu prvního dílčího měřicího svazku 15 od prvního čela koncové měrky 1 a odtud odraženého prvního dílčího měřicího svazku 15 až k detektoru 11 sloučeného měřicího a referenčního svazku 6 a 5 se dosáhne prvního měřicího stavu, přičemž dosažení shodnosti délky dráhy referenčního svazku 5 a prvního dílčího měřicího svazku L5 je na výstupu sestavy indikováno interferencí měřicího a referenčního svazku. Právě proto, že bílé světlo nebo kombinace několika koherentních svazků nebo kombinace koherentního a nekoherentního záření sestávají ze světelných paprsků mnoha různých světelných délek, dojde při interferenci těchto světelných svazků k soufázi všech těchto různých světelných délek a tedy k zesílení světelného signálu pouze tehdy, jsou-li dráhy sečkaných světelných svazků přesně dlouhé. Stejným způsobem, tedy změnou délky dráhy referenčního svazku 5 na délku rovnou délce dráhy druhého dílčího měřicího svazku 16 od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku 5 a 6 k bodu odrazu druhého dílčího měřicího svazku 16 od druhé čela koncové měrky 1 a odtud odraženého druhého dílčího měřicího svazku 16 až k detektoru 11 sloučeného měřicího a referenčního svazku 6 a 5 se dosáhne druhého měřicího stavu, přičemž dosažení shodnosti délky dráhy referenčního svazku 5 a druhého dílčího měřicího svazku 16 je na výstupu sestavy indikováno interferencí měřicího a referenčního svazku 6 a 5.1 zde dojde při interferenci těchto světelných svazků k soufázi všech těchto různých světelných délek a tedy k zesílení světelného signálu pouze tehdy, jsou-li dráhy seěítaných světelných svazků přesně stejně dlouhé. Součástí kalibrace koncové měrky 1 je dále zjištění délky dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku 15 a 16 od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku 5 a 6 k detektoru ii sloučeného měřicího a referenčního svazku 5 a 6. Toto se opět zjistí změnou délky dráhy referenčního svazku 5 na hodnotu délky dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku 15 a 16 od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku 5 a 6 k detektoru ϋ. Dosažení shodnosti délky dráhy referenčního svazku 5 a prvního i druhého dílčího měřicího svazku 15 a 16 je na výstupu sestavy opět indikováno interferencí měřicího a referenčního svazku 6 a 5, čímž se dosáhne třetího měřicího stavu. Po zjištění všech tří měřicích stavů, což jsou vlastně délky dráhy měřicích světelných svazků jednak s odrazem od obou Čel koncové měrky 1 a jednak procházejících kolem koncové měrky i nebo místa, kam bude nebo byla koncová měrka i pro měření vložena, se odečte délka dráhy referenčního svazku 5 ve třetím měřicím stavu od délky dráhy referenčního svazku 5 v prvním měřicím stavu a délka dráhy referenčního svazku 5 ve druhém měřicím stavu od délky dráhy referenčního svazku 5 ve třetím měřicím stavu, a součet těchto výsledků je roven polovině změřené délky koncové měrky i. Přitom, jak bylo popsáno výše, délky dráhy měřicích světelných svazků jednak s odrazem od obou čel koncové měrky i a jednak procházejících kolem koncové měrky i jsou rovny délkám dráhy referenčního světelného svazku 5 ve změřených prvním až třetím měřicím stavu, Takto získané délky dráhy referenčního svazku 5 v prvním měřicím stavu a ve druhém měřicím stavu se porovnají s délkou dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku 15 a 16 od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku 5 a 6 k detektoru 11 sloučeného měřicího a referenčního svazku 6 a 5.A calibrated object, for example a calibrated gauge 1, is placed in the way of each of the two light beams facing each other, generally perpendicularly perpendicular to one measuring beam 15, 16. The first measuring beam 15 is brought to the first end face. of the gauge 1, in this exemplary method perpendicular to the first face of the gauge 1, the second sub-measuring beam 16 is fed to a second face of the gauge 1, in this exemplary method perpendicular to the second face of the gauge 1, to reflect the second sub-measuring beam 16 however, part of the first sub-measuring beam 15 passes around the end measuring gauge I and merges therefrom with the second sub-measuring beam 16 reflected from the second end of the measuring gauge I and part of the second sub-measuring beam 16 passes the measuring gauge I and after this, it shall be combined with the first partial measuring beam 15 from The reflected first sub-measuring beam 15 merged with a portion of the second sub-measuring beam 16 passed around the end gauge 1 and the reflected second sub-measuring beam 16 merged with a portion of the first sub-measuring beam 15 passed around the end gauge 1 merges with then by changing the path of the reference beam 5 to a length equal to that of the first sub-beam 15 from the branch point of the reference beam 5 and the measuring beam 6 to the point of reflection of the first sub-beam 15 from the first face of the gauge 1 and The first measurement state is reached with the measurement beam 15 to the detector 11 of the combined measurement and reference beams 6 and 5, whereby the interference path length of the reference beam 5 and the first sub-measuring beam L5 is indicated at the output of the assembly measuring and reference beam. Precisely because white light or a combination of several coherent beams or a combination of coherent and non-coherent radiation consist of light rays of many different light lengths, when these light beams interfere, all these different light lengths coincide and thus only amplify the light signal if the paths of the curled light beams are exactly long. In the same way, by changing the path length of the reference beam 5 to a length equal to the path length of the second sub-measuring beam 16 from the bifurcation point of the reference and measuring beams 5 and 6 to the point of reflection of the second sub-measuring beam 16 from the second face of the gauge 1. beam 16 to the detector 11 of the combined measuring and reference beams 6 and 5, a second measurement state is reached, where the path length of the reference beam 5 and the second sub-beam 16 is identical at the output of the assembly indicated by interference of the measuring and reference beams 6 and 5.1 interference of these light beams to the coincidence of all these different light lengths and thus to the amplification of the light signal only if the paths of the combined light beams are exactly the same length. Calibration of the gauge block 1 further includes determining the path lengths of the first and second sub-beams 15 and 16 from the bifurcation point of the reference and measuring beams 5 and 6 to the detector ii of the combined measuring and reference beams 5 and 6. 5 to the path length value of the first and second sub-measuring beams 15 and 16 from the branching point of the reference and measuring beams 5 and 6 to the detector ϋ. Achieving the same path length of the reference beam 5 and the first and second sub-measuring beams 15 and 16 is again indicated at the output of the assembly by the interference of the measuring and reference beams 6 and 5, thereby achieving a third measurement state. After detecting all three measurement states, which are actually the path lengths of the measuring light beams, both with reflection from both Ends of the gauge 1 and passing through the gauge 1 or the location where the gauge is or has been inserted for measurement, and the length of the reference beam 5 in the second measurement state from the length of the reference beam 5 in the third measurement state, and the sum of these results is equal to half the measured length of the gauge block i. Herein, as described above, the path lengths of the measuring light beams, with reflection from both the ends of the end gauge i and passing through the end gauge i, are equal to the path lengths of the reference light beam 5 in the measured first to third measurement states. of beam 5 in the first measuring state and in the second measuring state are compared with the path length of the first and second sub-measuring beams 15 and 16 from the branching point of the reference and measuring beams 5 and 6 to the detector 11 of the combined measuring and reference beams 6 and 5.
Zjištění délky dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku J_5 a 16 od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku 5 a 6 k detektoru 11 sloučeného měřicího a referenčního svazku 6 a 5Finding the path length of the first and second sub-measuring beams 15 and 16 from the branching point of the reference and measuring beams 5 and 6 to the detector 11 of the combined measuring and reference beams 6 and 5, respectively.
-4CZ 302948 B6 lze uskutečnit tak, že první i druhý dílčí měřicí svazek 15 a 16 Částečně dopadá na první a druhé čelo koncové měrky 1 a částečně prochází kolem něj, přičemž ta část prvního i druhého dílčího měřicího svazku 15 a 16, která prochází kolem koncové měrky i, se využije ke zjištění délky dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku 15 a 16 od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku 5 a 6 k detektoru J_L Jiným způsobem zjištění délky dráhy prvního i druhého dílčího měřicího svazku 15 a 16 od bodu rozvětvení referenčního a měřicího svazku 5 a 6 k detektoru 11 sloučeného měřicího a referenčního svazku 6 a 5 je, že první i druhý dílčí měřicí svazek 15 a 16 prochází místem pro uložení koncové měrky 1 ještě předtím, než se na toto místo koncová měrka i vloží nebo až poté, co je koncová měrka I z něj odstraněna.The first and second sub-measuring beams 15 and 16 may partially effect the first and second faces of the gauge block 1 and partially pass around it, with the portion of the first and second sub-measuring beams 15 and 16 passing therethrough. gauge i, is used to determine the path length of the first and second sub-beams 15 and 16 from the bifurcation point of the reference and measurement beams 5 and 6 to the detector 11. and the measurement beam 5 and 6 to the detector 11 of the combined measurement and reference beams 6 and 5 is that the first and second sub-measurement beams 15 and 16 pass through the end gauge housing 1 before the end gauge 1 is inserted or up to after the gauge block I is removed therefrom.
Na přiloženém obrázku je schematicky znázorněno zařízení pro kalibraci délky předmětu, například koncových měrek 1. Toto zařízení obsahuje zdroj 2 světla, kde tímto světlem je v příkladném provedení bílé světlo. Bílé světlo však může být nahrazeno kombinací několika koherentních svazků nebo kombinací koherentního a nekoherentního záření. Toto bílé světlo dopadá na první dělič 3 svazku uspořádaný v dráze svazku 4 světla ze zdroje 2 světla. První dělič 3 svazku je v příkladném provedení vytvořen jako polopropustné zrcadlo, ale může to být například i hranol nebo jiný prvek, který dokáže na něj dopadající světlo rozdělit do dvou směrů. Odrazná plocha tohoto polopropustného zrcadla svírá s dráhou svazku 4 světla úhel 45°, a to pro rozdělení svazku 4 světla ze zdroje 2 světla na referenční svazek 5 a měřicí svazek 6. Rovnoběžně za prvním děličem 3 svazkuje uspořádán druhý dělič 7 svazku. I druhý dělič 7 svazkuje v příkladném provedení vytvořen jako polopropustné zrcadlo. Za druhým děličem 7 svazku je uspořádána první odrazná plocha 8 pro nasměrování svazku ke druhé odrazné ploše 9, přičemž středy prvního a druhého děliče 3 a 7 svazku a první odrazné plochy 8 a zdroj 2 světla leží na jedné přímce. Další součástí zařízení pro kalibraci délky předmětu je druhá odrazná plocha 9 uspořádaná vůči první odrazné ploše 8 pro nasměrování svazku k první odrazné ploše 8, přičemž středy druhého děliče 7 svazku a první a druhé odrazné plochy 8 a 9 tvoří rovnoramenný trojúhelník, který je v příkladném provedení pravoúhlý s vrcholem pravého úhlu ve středu druhého děliče 7 svazku. Zařízení pro kalibraci délky předmětu je současně opatřeno posuvnou odraznou plochou 10, uspořádanou kolmo na dráhu referenčního svazku 5 světla odraženého od prvního děliče 3 svazku, přičemž osa posuvné odrazné plochy 10 kolmá na tuto posuvnou odraznou plochu 10 prochází středem prvního děliče 3 svazku a detektorem 11, uspořádaným na opačné straně prvního děliče 3 svazku než posuvná odrazná plocha 10. Posuvná odrazná plocha 10 spolupracuje s měřičem 12 polohy posuvné odrazné plochy 10. kterým je v příkladném provedení laserový interferometr, vysílající laserový svazek 13 po odrazu od třetí odrazné plochy 14 k posuvné odrazné ploše JO a odtud stejnou cestou zpět.The attached figure schematically illustrates an apparatus for calibrating the length of an object, for example, of gauge blocks 1. This apparatus comprises a light source 2, which in the exemplary embodiment is white light. However, white light can be replaced by a combination of several coherent beams or a combination of coherent and incoherent radiation. This white light strikes the first beam splitter 3 arranged in the path of the beam 4 from the light source 2. In the exemplary embodiment, the first beam splitter 3 is designed as a semipermeable mirror, but it may also be, for example, a prism or other element which can divide the incident light into it in two directions. The reflective surface of this semipermeable mirror forms an angle of 45 ° with the beam path 4 to divide the beam 4 from the light source 2 into a reference beam 5 and a measurement beam 6. A second beam splitter 7 is arranged parallel to the first beam splitter 3. In the exemplary embodiment, the second beam splitter 7 is also formed as a semipermeable mirror. Downstream of the second beam splitter 7 is a first reflecting surface 8 for directing the beam towards the second reflecting surface 9, wherein the centers of the first and second beam splitters 3 and 7 and the first reflecting surface 8 and the light source 2 lie on one line. A further part of the device length calibration device is a second reflecting surface 9 arranged with respect to the first reflecting surface 8 for directing the beam towards the first reflecting surface 8, the centers of the second beam splitter 7 and the first and second reflecting surfaces 8 and 9 forming an isosceles triangle. the rectangular design with the apex of the right angle at the center of the second beam splitter 7. The object length calibration device is also provided with a sliding reflective surface 10 arranged perpendicular to the path of the reference light beam 5 reflected from the first beam splitter 3, the axis of the sliding reflective surface 10 perpendicular to this sliding reflective surface 10 passing through the center of the first beam splitter 3 and detector 11 arranged on the opposite side of the first beam splitter 3 than the sliding reflective surface 10. The sliding reflective surface 10 cooperates with the position measuring device 12 of the sliding reflective surface 10. which in the exemplary embodiment is a laser interferometer transmitting the laser beam 13 reflective surface JO and thence the same way back.
V činnosti zařízení pro kalibraci délky předmětu se mezi první odraznou plochu 8 a druhou odraznou plochu 9 vloží kalibrovaný předmět, například koncová měrka I. Rozsvítí se zdroj 2 světla ajeho paprsky dopadnou na první dělič 3 svazku, kde se svazek 4 světla rozdělí na měřicí svazek 6 světla, který prochází přímo prvním děličem 3 svazku a je pokračováním svazku 4 světla ve stejném směru, a na referenční svazek 5 světla, který se odráží od prvního děliče 3 svazku ve směru kolmém na svazek 4 světla na posuvnou odrazovou plochu 10 a odtud se odráží zpět k prvnímu děliči 3 svazku, prochází jím a beze změny směru dopadá na detektor 11. Měřicí svazek 6 světla po průchodu prvním děličem 3 svazku dopadá na druhá dělič 7 svazku a zde se dělí na první dílčí měřicí svazek 15, který prochází přímo druhým děličem 7 svazku a je pokračováním měřicího svazku 6 ve stejném směru, a druhý dílčí měřicí svazek 16, který se odráží od druhého děliče 7 svazku ve směru kolmém na měřící svazek 6 světla na druhou odraznou plochu 9. První dílčí měřicí svazek 15 se od první odrazné plochy 8 odrazí směrem ke koncové měrce lau ní se jeho Část odrazí od prvního čela koncové měrky 1, a vrací se stejnou cestou odrazem od první odrazné plochy 8 k druhému děliči 7 svazku, tímto druhým děličem 7 svazku projde a stejným směrem pokračuje k prvnímu děliči 3 svazku, od něj se odrazí a dopadá v souběhu s referenčním svazkem 5 světla na detektor 11. Druhý dílčí měřicí svazek 16 se od druhé odrazné plochy 9 odrazí směrem ke koncové měrce 1 a u ní se jeho část odrazí od druhého čela koncové měrky 1, a vrací se stejnou cestou odrazem od druhé odrazné plochy 9 k druhému děliči 7 svazku, od něj se odrazí směrem k prvnímu děliči 3 svazku a spolu s prvním dílčím měřicím svazkem J_5 se odIn the operation of the object length calibration device, a calibrated object, for example a gauge I, is inserted between the first reflecting surface 8 and the second reflecting surface 9, for example a gauge I. The light source 2 lights up and its beams strike the first beam splitter 3. 6, which passes directly through the first beam splitter 3 and is a continuation of the light beam 4 in the same direction, and onto the light beam 5 which is reflected from the first beam splitter 3 in a direction perpendicular to the light beam 4 to the movable reflective surface 10 Reflects back to the first beam splitter 3, passes through it and impinges on the detector 11 without changing direction. The light measuring beam 6 after passing through the first beam splitter 3 hits the second beam splitter 7 and divides here into a first partial beam 15 which passes directly through the second beam beam. the beam splitter 7 and is a continuation of the measuring beam 6 in the same direction, and the second sub-beam the measuring beam 16, which is reflected from the second beam splitter 7 in a direction perpendicular to the light measuring beam 6 to the second reflecting surface 9. The first partial measuring beam 15 is reflected from the first reflecting surface 8 towards the end measuring gauge. of the end gauge 1, and returns in the same way by reflection from the first reflecting surface 8 to the second beam splitter 7, passing through the second beam splitter 7 and continuing in the same direction to the first beam splitter 3, bouncing off it and impinging in parallel with the reference beam 5 The second partial beam 16 is reflected from the second reflective surface 9 towards the end gauge 1 and part thereof is reflected from the second face of the end gauge 1 and returns in the same way by reflection from the second reflective surface 9 to the second divider 7 it is reflected from it towards the first beam splitter 3 and, together with the first partial measuring beam 15,
-5CZ 302948 B6 prvního děliče 3 svazku odrazí a dopadá v souběhu s prvním dílčím měřicím svazkem 15 a s referenčním svazkem 5 světla na detektor 1_L Další část prvního dílčího měřicího svazku 15 pak projde okolo koncové měrky 1 a po odrazu od druhé odrazné plochy 9 se odrazí od druhého děliče 7 svazku a pak od prvního děliče 3 svazku odrazí a dopadá v souběhu s první Častí prvního dílčího měřicího svazku 15 a s referenčním svazkem 5 světla na detektor 11. Další Část druhého dílčího měřicího svazku 16 pak projde okolo koncové měrky 1 a po odrazu od první odrazné plochy 8 prochází druhým děličem ]_ svazku a pak se od prvního děliče 3 svazku odrazí a dopadá v souběhu s první částí prvního dílčího měřicího svazku 15 a s referenčním svazkem 5 světla na detektor iiBílé světlo je vlastně směsí barevných světelných paprsků, přičemž každé barvě odpovídá určitý kmitočet. Takto je bílé světlo směsicí různých kmitočtů ve viditelné částí světla. Všechny tyto kmitočty se dostanou současně do stejné fáze pouze tehdy, je-li délka dráhy světla rovna společnému násobku všech kmitočtů. První takový společný násobek je násobkem jedničkou, další takový je pro praktické účely příliš daleko, což znamená, že při sloučení světelných svazků vycházejících z jednoho zdroje dochází k interferenci či zesílení světla jedině tehdy, jestliže se délky drah sloučených světelných svazků navzájem rovnají.The first part of the first sub-beam 15 then passes around the end gauge 1 and, after reflection from the second reflective surface 9, is reflected off the first detector beam 15 and the light reference beam 5. from the second beam splitter 7 and then from the first beam splitter 3 bounces and falls in parallel with the first part of the first sub-beam 15 and the light reference beam 5 to the detector 11. The other part of the second sub-beam 16 then passes the end gauge 1 and from the first reflecting surface 8 passes through the second beam splitter 11 and then is reflected from the first beam splitter 3 and impinges in parallel with the first part of the first sub-measuring beam 15 and the light reference beam 5 on the detector 11White light is actually a mixture of colored light beams color corresponds to a certain frequency. Thus, white light is a mixture of different frequencies in the visible part of the light. All these frequencies will only be in the same phase at the same time if the length of the light path is equal to a multiple of all frequencies. The first such multiple is a multiple of one, the other one is too far for practical purposes, which means that when light beams emanating from one source merge, the light is only interfered or amplified if the path lengths of the combined light beams are equal to each other.
Na detektor 11, jak bylo uvedeno výše, přichází světlo ze zdroje 2 světla po pěti různých drahách.The detector 11, as mentioned above, receives light from the light source 2 along five different paths.
- První svazek světla jde ze zdroje 2 světla, odrazí se od prvního děliče 3 svazku a pak od posuvné odrazné plochy _t0 a projde přes první dělič 3 svazku na detektor TLThe first light beam goes from the light source 2, is reflected from the first beam splitter 3 and then from the reflective reflecting surface t0 and passes through the first beam splitter 3 to the TL detector
- Druhý svazek světla jde ze zdroje 2 světla, projde prvním děličem 3 svazku, odrazí se od druhého děliče 7 svazku, pak od druhé odrazné plochy 9, pak od druhého čela koncové měrky i zpět ke druhé odrazné ploše 9, od ní ke druhému děliči 7 svazku, od něj se odrazí k prvnímu děliči 3 svazku a od něj se odrazí k detektoru 11.The second light beam comes from the light source 2, passes through the first beam splitter 3, bounces off the second beam splitter 7, then from the second reflective surface 9, then from the second end of the gauge block and back to the second reflective surface 9, from it to the second 7, from which it is reflected to the first beam splitter 3 and from that it is reflected to the detector 11.
- Třetí svazek světla jde ze zdroje 2 světla, projde prvním děličem 2 svazku, projde druhým děličem 7 svazku, odrazí se od první odrazné plochy 8, pak od prvního čela koncové měrky 1 zpět k první odrazné ploše 8, od ní ke druhému děliči 7 svazku, kterým projde k prvnímu děliči 3 svazku a od něj se odrazí k detektoru 1_LThe third light beam comes from the light source 2, passes through the first beam splitter 2, passes through the second beam splitter 7, bounces off the first reflecting surface 8, then from the first face of the end gauge 1 back to the first reflecting surface 8, from it to the second splitter 7 The beam passes through the first beam splitter 3 and is reflected from it to the detector 11
- Čtvrtý svazek světla jde ze zdroje 2 světla, projde prvním děličem 3 svazku, odrazí se od druhého děliče 7 svazku, pak od druhé odrazné plochy 9, projde okolo koncové měrky 1 k první odrazné ploše 8, od ní ke druhému děliči 7 svazku, kterým projde k prvnímu děliči 3 svazku a od něj se odrazí k detektoru 11,- the fourth beam comes from the light source 2, passes through the first beam splitter 3, bounces off from the second beam splitter 7, then from the second reflecting surface 9, passes the end gauge 1 to the first reflecting surface 8, from it to the second beam splitter 7 passing through to the first beam splitter 3 and bouncing off it into the detector 11,
Pátý svazek světla jde ze zdroje 2 světla, projde prvním děličem 3 svazku, projde druhým děličem 7 svazku, odrazí se od první odrazné plochy 8, projde okolo koncové měrky i ke druhé odrazné plochy 9, od ní ke druhému děliči 7 svazku, od něj se odrazí k prvnímu děliči 3 svazku a od něj se odrazí k detektoru li. Pátý svazek světla má přesně stejnou délku dráhy jako čtvrtý svazek světla, neboť jejich dráhy jsou totožné, pouze v trojúhelníku s rohy v druhém děliči 7 svazku, druhé odrazné ploše 9 a první odrazné ploše 8 je tyto svazky světla absolvují v opačném směru.The fifth beam comes from the light source 2, passes through the first beam splitter 3, passes through the second beam splitter 7, bounces off the first reflective surface 8, passes the end gauge i to the second reflective surface 9, from it to the second beam splitter 7, is reflected to the first beam splitter 3 and reflected from it to the detector 11. The fifth beam has exactly the same path length as the fourth beam because their paths are identical, only in a triangle with corners in the second beam splitter 7, the second reflecting surface 9 and the first reflecting surface 8 the beams pass in the opposite direction.
Z těchto svazků světla lze v uspořádání podle vynálezu měnit délku dráhy pouze u prvního, referenčního svazku 5 světla, a to pohybem posuvné odrazné plochy 10 ve směru kolmém na tuto posuvnou odrazovou plochu 10. Při posunu posuvné odrazné plochy 10 o délku x se délka dráhy referenčního svazku 5 světla změní o dvojnásobek délky x.Of these light beams, only the first reference light beam 5 can be varied in the arrangement according to the invention by moving the sliding reflective surface 10 in a direction perpendicular to this sliding reflective surface 10. When the sliding reflective surface 10 is shifted by x, the path length the reference light beam 5 changes by twice the length x.
Posouváním posuvné odrazné plochy 10 ve směru kolmém na tuto posuvnou odrazovou plochu 10 tak ve třech polohách posuvné odrazné plochy 10 dopadnou na detektor jeden nebo dva světelné svazky s ve fázi s referenčním svazkem 5 světla. Přitom detektor 11 naměří zesílení světelného signálu.Thus, by moving the sliding reflective surface 10 in a direction perpendicular to the sliding reflective surface 10, in three positions of the sliding reflective surface 10, one or two light beams s in phase with the light reference beam 5 fall on the detector. The detector 11 measures the amplification of the light signal.
-6CZ 302948 B6-6GB 302948 B6
V případě, kdy dojdou na detektor JJ. ve stejné fázi referenční svazek 5 světla a oba světelné svazky procházející podél koncové měrky i, znamená to, že délka dráhy referenčního svazku 5 světla od zdroje 2 světla k detektoru 11 je stejná jako délka dráhy svazku světla procházejícího okolo koncové měrky 1, ať už v jakémkoliv směru, od zdroje 2 světla k detektoru H, přičemž střed této dráhy je na obrázku naznačen tečkovanou čarou přetínající koncovou měrku 1. Poloha posuvné odrazné plochy 10 v době, kdy na detektor 11 dojdou ve stejné fázi referenční svazek 5 světla a oba světelné svazky procházející podél koncové měrky 1 ve stejné fázi je výše popsaným třetím měřicím stavem 19. Koncovou měrku 1 je přitom vhodné uložit pro kalibraci mezi první a druhou odraznou plochu 8 a 9 tak, aby tato středová čára byla mezi čely koncové měrky 1, neboť to sníží nároky na délku posuvu posuvné odrazné plochy 10.In case they reach the JJ detector. at the same stage, the light reference beam 5 and the two light beams passing along the end gauge 1, this means that the path length of the light reference beam 5 from the light source 2 to the detector 11 is equal to the path length of the light beam passing the end gauge 1 from the light source 2 to the detector 11, the center of this path being indicated in the figure by a dotted line intersecting the end gauge 1. The position of the movable reflecting surface 10 when the light reference beam 5 and both light beams reach the detector 11 at the same stage passing along the end gauge 1 in the same phase is the third measurement condition 19 described above. The end gauge 1 should be positioned for calibration between the first and second reflecting surfaces 8 and 9 so that this center line is between the ends of the end gauge 1, sliding reflective surface requirements 10.
Při dalším posuvu posuvné odrazné plochy 10 dojdou na detektor 11 ve stejné fázi referenční svazek 5 světla a světelný svazek, který se odrazil od prvního čela koncové měrky 1. Poloha posuvné odrazné plochy 10 v době, kdy na detektor ί 1 dojdou ve stejné fázi referenční svazek 5 světla a světelný svazek, který se odrazil od prvního čela koncové měrky 1, je výše popsaným prvním měřicím stavem 17. Rozdíl v poloze posuvné odrazné plochy 10 v prvním měřicím stavu 17 a v třetím měřicím stavu 19 je roven vzdálenosti prvního čela koncové měrky 1 od středu dráhy svazku světla jdoucího ze zdroje 2 světla a odrážejícího se od prvního čela koncové měrky 1 k detektoru 11.As the sliding reflective surface 10 is further moved, the light reference beam 5 and the light beam that are reflected from the first face of the gauge block 1 arrive at the detector 11 in the same phase. Position of the sliding reflective surface 10 when the detector 11 reaches the reference phase in the same phase The light beam 5 and the light beam reflected from the first face of the gauge 1 are the first measurement state 17 described above. The difference in the position of the sliding reflective surface 10 in the first measurement state 17 and in the third measurement state 19 is equal to the distance 1 from the center of the path of the light beam coming from the light source 2 and reflected from the first face of the gauge block 1 to the detector 11.
Při dalším posuvu posuvné odrazné plochy 10 dojdou na detektor 11 ve stejné fázi referenční svazek 5 světla a světelný svazek, který se odrazil od druhého čela koncové měrky 1. Poloha posuvné odrazné plochy 10 v době, kdy na detektor 11 dojdou ve stejné fázi referenční svazek 5 světla a světelný svazek, který se odrazil od druhého čela koncové měrky 1, je výše popsaným druhým měřicím stavem 18. Rozdíl v poloze posuvné odrazné plochy 10 v druhém měřicím stavu 18 a v třetím měřicím stavu 19 je roven vzdálenosti druhého čela koncové měrky 1 od středu dráhy svazku světla jdoucího ze zdroje 2 světla a odrážejícího se od druhého čela koncové měrky 1 k detektoru 11.At a further movement of the sliding reflective surface 10, the light reference beam 5 and the light beam reflected from the second face of the end gauge 1 arrive at the same phase on the detector 11. Position of the sliding reflective surface 10 when the reference beam reaches the detector 11 5 and the light beam reflected from the second face of the gauge 1 is the second measurement state 18 described above. The difference in position of the sliding reflective surface 10 in the second measurement state 18 and in the third measurement state 19 is equal to the distance from the center of the path of the light beam coming from the light source 2 and reflecting from the second face of the gauge block 1 to the detector 11.
Sečtením vzdáleností obou čel koncové měrky 1 od středu dráhy svazku světla jdoucího ze zdroje 2 světla kolem koncové měrky 1 k detektoru JJ. se bezkontaktně získá přesná hodnota vzdáleností obou čel koncové měrky 1 a tedy přesná hodnota délky koncové měrky 1.By adding the distances of both ends of the gauge 1 from the center of the path of the light beam coming from the light source 2 around the gauge 1 to the detector 11. the exact distance value of the two ends of the gauge block 1 and thus the exact length of the gauge block 1 is obtained without contact.
Ke změření vzájemných vzdáleností prvního, druhého a třetího měřicího stavu 17, 18 a 19 se jako měřiče 12 polohy posuvné odrazné plochy 10 zpravidla používá laserový interferometr.A laser interferometer is generally used as a position measuring device 12 for measuring the relative distances of the first, second and third measurement states 17, 18 and 19.
Kalibrace délky koncových měrek 1 dává výsledky s takovou přesností, že je ovlivnitelná i nepatrným zvýšením teploty koncové měrky 1 způsobeným například tím, že ji obsluha měřicího zařízení vezme do ruky, aby ji vložila na místo měření. Je tedy žádoucí z celého procesu kalibrace vyloučit jakýkoliv kontakt lidského činitele s koncovou měrkou. Proto se zařízení pro kalibraci délky předmětu, například koncových měrek, vybavuje neznázoměným zásobníkem koncových měrek a k němu připojeným podavačem koncových měrek pro automatickou výměnu koncových měrek pro jejich bezkontaktní kalibraci. Z téhož důvodu se zařízení pro kalibraci délky předmětu, například koncových měrek, vybavuje polohovacím mechanismem pro optimalizaci polohy koncové měrky vůči dílčím měřicím svazkům.Calibration of the length of the gauge blocks 1 gives results with such accuracy that it can be influenced even by a slight increase in the temperature of the gauge block 1 caused, for example, by the operator of the measuring device to take it in place. It is therefore desirable to exclude any contact of the human factor with the gauge block from the entire calibration process. Therefore, the device for calibrating the length of an object, such as gauge gauges, is equipped with a gauge gauge magazine (not shown) and a gauge feeder connected thereto for automatically changing gauge gauges for their contactless calibration. For the same reason, the device for calibrating the length of an object, such as gauge blocks, is equipped with a positioning mechanism to optimize the position of the gauge block with respect to the sub-measurement beams.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Způsob i zařízení pro kalibraci délky předmětů, například koncových měrek lze využít ve všech oborech, kde je přesnost délkových rozměrů podstatnou podmínkou pro výrobu.Both the method and the device for calibrating the length of articles, such as gauge blocks, can be used in all fields where accuracy of length dimensions is an essential condition for production.
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100663A CZ302948B6 (en) | 2010-09-03 | 2010-09-03 | Calibration method of object length and apparatus for calibration object length |
| PCT/CZ2011/000087 WO2012028119A2 (en) | 2010-09-03 | 2011-09-05 | Method and apparatus for calibrating a length of a product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100663A CZ302948B6 (en) | 2010-09-03 | 2010-09-03 | Calibration method of object length and apparatus for calibration object length |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010663A3 CZ2010663A3 (en) | 2012-01-25 |
| CZ302948B6 true CZ302948B6 (en) | 2012-01-25 |
Family
ID=45094347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100663A CZ302948B6 (en) | 2010-09-03 | 2010-09-03 | Calibration method of object length and apparatus for calibration object length |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ302948B6 (en) |
| WO (1) | WO2012028119A2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4404663A1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Stiftung Fuer Lasertechnologie | Optical measurement of distance separating two parallel measurement surfaces of object |
| EP0874215A3 (en) * | 1997-04-24 | 2000-09-20 | Technomess Qualitätssicherungs- Systeme Gesellschaft mbH | Method and device for measuring lengths and distances |
| WO2001088474A1 (en) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Nikon Corporation | Interval measuring device and surface shape measuring device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7239397B2 (en) * | 2003-12-31 | 2007-07-03 | Corning Incorporated | Device for high-accuracy measurement of dimensional changes |
-
2010
- 2010-09-03 CZ CZ20100663A patent/CZ302948B6/en unknown
-
2011
- 2011-09-05 WO PCT/CZ2011/000087 patent/WO2012028119A2/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4404663A1 (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Stiftung Fuer Lasertechnologie | Optical measurement of distance separating two parallel measurement surfaces of object |
| EP0874215A3 (en) * | 1997-04-24 | 2000-09-20 | Technomess Qualitätssicherungs- Systeme Gesellschaft mbH | Method and device for measuring lengths and distances |
| WO2001088474A1 (en) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Nikon Corporation | Interval measuring device and surface shape measuring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2010663A3 (en) | 2012-01-25 |
| WO2012028119A2 (en) | 2012-03-08 |
| WO2012028119A3 (en) | 2012-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4568372B2 (en) | Partial coherence interferometer eliminating measurement ambiguity | |
| TWI452262B (en) | Interferometer system for simultaneous measurement of linear displacement and tilt angle | |
| US9410797B2 (en) | Optical position-measuring device | |
| US9791259B2 (en) | Interferometric distance sensing device and method with less dependency on environment disturbances on a fiber | |
| CN111998782B (en) | Optical measuring device and method | |
| CN104508421B (en) | Optical measuring probe and the method for optical measurement for interior diameter and overall diameter | |
| CZ302948B6 (en) | Calibration method of object length and apparatus for calibration object length | |
| KR20090132421A (en) | System for analyzing plasma density | |
| US7742171B2 (en) | Reflectivity/emissivity measurement probe insensitive to variations in probe-to-target distance | |
| CN101000232A (en) | Method for precision measuring space offset of telephotolens and eyepiece using interferometer | |
| CN100470248C (en) | Optic delay standard tool and detecting optic path | |
| JP4334380B2 (en) | Shape measuring device | |
| KR101792632B1 (en) | Spectral-domain Interferometric System For Measurement Of Absolute Distances Free From Non-measurable Range and Directional Ambiguity | |
| US6654124B2 (en) | Signal modulation compensation for wavelength meter | |
| EP0480027A1 (en) | Method and device for determining the thickness of a glass tube | |
| JP2004286575A (en) | Method and system for precisely measuring group refractive index of optical material | |
| JP2007225453A (en) | Coherence measuring device and testing device | |
| WO2016067268A1 (en) | Method, system and subsystem for interferometrically determining radius of curvature | |
| JPH03186709A (en) | Optical shape measuring method | |
| EP0668483A2 (en) | Laser interferometer | |
| CZ33046U1 (en) | Integrated laser length sensor for contact measurement | |
| SU352479A1 (en) | ||
| JP2004037104A (en) | Dimension measuring equipment | |
| CN103528503B (en) | Double-optical axis compensation and air bath type angular displacement laser interferometer calibration method and device | |
| PL200760B1 (en) | Method for absolute length measurement and interferometer system for absolute length measurement |