光谱共焦法偏心下径向梯度折射率透镜的厚度测量

为了实现径向梯度折射率(GRIN)透镜厚度的准确测量,对偏心引起的径向GRIN透镜厚度测量误差进行了研究。介绍了光谱共焦厚度测量系统的工作原理,利用径向GRIN透镜的光线径迹方程,在笛卡尔坐标系下结合光学拉格朗日函数、光线弧微分方程等,建立了径向GRIN透镜的厚度测量模型。然后,对径向GRIN透镜偏心引起的光谱曲线谱峰漂移,进而造成的厚度测量误差进行了理论研究及仿真分析,并通过搭建实验平台,利用精密位移台驱动GRIN透镜来模拟透镜偏心,完成了偏心影响下的厚度测量。实验结果表明:径向GRIN透镜的偏心程度越大,引起的测量误差越大,轴向测量位置的影响可忽略不计,验证了理论分析的正确性;实际厚度为4.0126 mm的GRIN透镜,校正偏心后的厚度测量误差为4.6μm,验证了光谱共焦法能够实现径向GRIN透镜厚度的精密测量。

膜式燃气表阀盖密封性检测研究

膜式燃气表是一种应用广泛的燃气计量仪表,燃气表中阀盖与阀座是构成其计量误差的主要因素,而表面粗糙度大小决定着气阀密封性能的好坏。分析了非接触方法测量表面粗糙度方案,发现光谱共焦法更适合阀盖的表面粗糙度测量;利用光谱共焦法对二维气浮平台上的阀盖进行表面粗糙度测量,测量结果与采用东京精密公司生产的触针式粗糙度仪测量值相比,存在较小误差。研究结果表明了光谱共焦法测量燃气表阀盖表面粗糙度的可行性,为定量检测阀盖工作面密封性提供了有效手段。