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垂准仪检定装置

发布时间:2015-12-01

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详情描述

1.用途
该装置是垂准仪生产厂、维修部门及质量技术监督部门授权的计量检测机构的专用装置,用于检测激光垂准仪和光学垂准仪的各项技术性能指标的设备。
2. 主要技术参数
表1 基本参数

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3. 该装置系统组成

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图3.1 垂准仪检定装置系统图
1—微倾台架2—被测仪器3—合作反射镜4—二维光电数据采集器1
5—二维光电数据采集器2 6—控制箱 7—计算机

该装置由微倾台架、合作反射镜、二维光电数据采集器1(专用于激光垂准仪)、二维光电
数据采集器2(专用于光学垂准仪)、计算机和控制箱、数据处理软件等组成。装置系统图如图3.1所示。
3.1微倾台架
微倾台架由下面的底板和上面的顶板、可调支柱A、B、C及导轨3和台架反射镜4组成,见图3.1.1。支柱A、B、C按六点定位原理设计,A、C支柱均有螺纹,可微调高度(参见图3.1.2)。支柱A为一球支点,具有三维转动自由度。支柱B为一个十字轴支点,具有二维转动和一维平动自由度,支柱C为有三维转动二维平动的支承,用于顶板的倾斜操作。

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图3.1.1 微倾台架的组成
1—底板 2—顶板3—导轨4—台架反射镜5—座机安装板

在顶板的三个支承的上表面,均安装有可调高度的测量球头(参见图3.1.2),三个测量球头用于调整三个支承球的回转中心及在微倾操作时测量要求的位移(由倾角换算得出)。台架反射镜用于反射激光束,使之能射向合作反射镜。被检仪器若有卡具或磁铁,可安装在导轨3上;若有底座,也可将被检仪器安装在台架座机安装板的长孔上。

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3.2 二维光电数据采集器1
3.2.1 二维光电数据采集器1组成
二维光电数据采集器1(以下简称采集器1)专用于激光垂准仪的一些参数的检测,其组成(参见图3. 2. 1)为七个部分:1、5为采集器手动旋钮,用于手动调整图像接收器的位置;2为图像接收器(参见图3.2.2),可采集激光光斑图象;3为物距细调钮用于图像接收器内置摄像头的物距微调;4为焦距细调钮,用于图像接收器内置摄像头的焦距微调(3、4两个旋钮出厂时已调好,用户勿动,如有问题请专业人士处理);6为二维光电数据采集器底板;7为光栅尺。

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图3.2.1 二维光电数据采集器1组成图
1、5—二维光电数据采集器手动钮 2—图像接收器 3—物距粗调钮
4—物距细调钮 6—二维光电数据采集器底板 7—光栅尺

3.2.2 图像接收器说明

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图3.2.2   图像接收器内部组成图

图像接收器内部组成见上图,含遮光筒、分划板(成像面)、摄像头等,图像传输线由它的后部引出来,该线具有标准的USB插头。
3.3二维光电数据采集器2
3.3.1 二维光电数据采集器2组成
二维光电数据采集器2(以下简称采集器2)组成(参见图3.3.1)主要分为三部分:(1)平行光管部分(2)图象采集部分(图中虚框内部分)(3)底板部分。
3.3.2 平行光管部分
平行光管部分由平行光管及可调支架组成。平行光管的焦距1300㎜,平行光管固定在可调支架上;平行光管的尾部是它的接口部分,包括分划板和照明部分,只有检测望远镜的分辨力时需要装上,检测其它参数时拆下。
3.3.3 图象采集部分(图3.3.1中虚框内部分)
图象采集部分由分划板、内部光学系统、照明部分、摄像头等构成的取像部分和三维平移台及光栅尺组成。

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图3.3.1    二维光电数据采集器2组成图

3.4 合作反射镜
合作反射镜用于反射台架反射镜反射的激光垂准仪的激光束,合作反射镜的数量(经几次反射)需根据光程要求和实际每次反射光程的大小确定。
3.5 计算机和控制箱
计算机和控制箱是该装置数字化检测的核心,控制箱连接数据采集器和计算机,控制箱接收光栅尺的数据,并将光栅尺的数据送给计算机。
3.6 数据处理软件
数据处理软件是给用户使用的计算机应用软件,既提供检测过程平台,也提供数据后处理平台。
4. 该装置的安装与调整
该装置的安装与调整分为两部分:(1)激光垂准仪检测部分;(2)光学垂准仪检测部分。这两部分的共用部分是微倾台架、计算机及控制箱、数据处理软件。不同的部分是二维数据采集器,激光垂准仪采用二维数据采集器1;而光学垂准仪采用二维数据采集器2。系统组成图分别如图4.1.1、4.2.1所示。
4.1 激光垂准仪检测部分的组成及安装调整
4.1.1激光垂准仪检测部分的系统组成

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1—微倾台架  2—采集器1  3—控制箱  4—计算机  5—合作反射镜

图4.1.1 激光垂准仪检测部分系统组成图

激光垂准仪检测部分的系统组成主要由微倾台架、二维光电数据采集器1、控制箱 、计算机、合作反射镜等几部分组成。

4.1.2激光垂准仪检测部分的系统安装调整
1) 安装调整要求
装置中的微倾台架、合作反射镜、采集器1、采集器2这四个部分均安装在防震的台座上,其中微倾台架和采集器1安装在同一台座上,采集器2安装在相连台座上,合作反射镜安装在对面另外一个防震台座上,仪器发出的激光束经台架反射镜、合作反射镜至二维光电数据采集器总光程L不应小于40米。如果一次反射光程不够要多加几个合作反射镜,直到光程满足要求为止。
2) 微倾台架的安装调整
A、安装时按图分别将三个不同的支柱下端固定在底板上的三个孔中,并将螺帽旋紧;
B、将导轨用螺钉固定在顶板上;
C、将顶板按图4.1.2安在三个支柱上;
D、将台架反射镜安装在底板上。
E、按上面4步安装完微倾台架后,用小锤轻轻敲击各个支脚和支柱,使各个部分稳定连接。
F、使用调整:使用微倾台架时垂准仪挂机装于导轨,坐机安装在坐机安装板的长孔上,调整台架反射镜,使光束射向合作反射镜。

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图4.1.2 微倾台架安装调整示意图

3) 采集器1的安装调整
采集器应安装在微倾台架的同一防震工作台上的近处,以便于同一人的操作与观察,使用时先用水平尺找平二维光电数据采集器的底盘,旋动手动钮7和手动钮8调整采集器的位置,使图像接收器分划板的中心基本对正光斑中心,并且反射光与图像接收器取像面基本垂直。
4) 合作反射镜的安装调整
合作反射镜安装在防震底座上使其稳固,并可通过反射镜上的两组微调机构调整反射镜角度,使垂准仪的激光打在采集器光靶的取像面上。
注:各部分首次调整安装好以后,要稳定一段时间再用来检测垂准仪。
4.2 光学垂准仪检测部分的组成及安装调整
4.2.1 光学垂准仪检测部分的系统组成

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图4.2.1 光学垂准仪检测部分系统组成图

1—被检定仪器的照明部分 2—微倾台架 3—采集器2 4—控制箱 5—计算机
光学垂准仪检测部分的系统组成见下图4.2.1,主要由被检定仪器的照明部分、微倾台架、二维光电数据采集器2(含有图象采集部分和平行光管部分)、控制箱、计算机等几部分组成。

4.2.2光学垂准仪检测部分的系统安装调整
1) 安装调整要求
装置中的微倾台架、采集器2这二个部分要安装在防震的台座上。被检测垂准仪的望远镜分划板能在二维光电数据采集器2的取像装置的分划板上清晰成像。
2)微倾台架的安装调整
微倾台架的安装调整在检测光学垂准仪和激光垂准仪时相同,调整安装好后不要再动,只是台架反射镜要调整,要将光反射至采集器2的平行光管。
3)采集器2的安装调整
A、调平平移台固定平台
调整平移台固定平台支脚螺栓使三个支脚均匀着力并使平台基本水平;
B、平行光管部分安装
·按图安装平行光管部分支撑架及平行光管
·调整螺栓使平行光管光轴和被检测仪器望远镜光轴基本平行。
C、将取像部分安装在三维平移台上然后将带光栅尺的三维平移台上安装在固定平台上;

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图4.2.2二维光电数据采集器2安装调整示意图

D、按上面3步安装完采集器2后,用小锤轻轻敲击各个支脚和支柱,使各个部分稳定连接。

4) 系统调整
二维光电数据采集器2应安装在微倾台架的同一防震工作台上的近处,以便于同一人的操作与观察。
(1)将被检垂准仪固定在已安装好的微倾台架上并调平;
(2)调整望远镜的焦距至无穷远;
(3)安装调整好二维光电数据采集器2;
(4)调整微倾台架的台架反射镜,使检测者通过被检垂准仪的望远镜能够清晰看到平行光管的分划板,在这个过程中如果有必要可移动二维光电数据采集器2;调整平行光管的支撑架的调整螺栓,使平行光管的光轴与望远镜的光轴平行。
如果检测望远镜的分辨力,上面四步完成即可,如果检测光学垂准仪的其它参数则好要进行下面的调整。
(5)取下平行光管的接口部分;
(6)调整三维平移台的各个方向使取像部分的取像面能够正对平行光管出光口并使取像部分分划板在平行光管的焦平面上。
注:各部分首次调整安装好以后,要稳定一段时间再用来检测垂准仪。

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