[实用新型]新型三维电子散斑干涉仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旨在对结构微变形全场同时测量的非接触式光学测量仪，尤其涉及一种新型三维电子散斑干涉仪

背景技术

早期的三维电子散斑干涉仪，例如申请人曾经获得授权的实用新型专利：ZL200320109179.1和ETTEMEYER公司的Q600等，均不能做到三维变形场的同时数字化测量。前者是要加载一次，测量某一方向的变形，然后卸去载荷，转换光路，然后再加载，得到另一方向的变形，若三维变形则至少需要三次转换，极为不方便，而且载荷大小不可能精确复位，所以不能真实反映结构在某种载荷状态下的全部变化。后者主要为测量振动的振型而设计(应该可以测量位移)，但是将激光放置在成像部件中心连线相交点的边上，故该仪器计算位移时需要考虑偏移量，必然引入这部分的计算误差，还不具有时空相移功能，位移结果不能数字化输出。

发明内容

本实用新型的任务是解决三维位移的同时数字化测量的难题，而提供的一种新型三维电子散斑干涉仪，该新型三维电子散斑干涉仪不但实现了全场条纹的直接获得，还引入时空相移技术，将结果能数字化输出，具有很高的灵敏度和精确度。

本实用新型采取的技术方案是：新型三维电子散斑干涉仪，其特征在于，包括一仪器本体、分布在该仪器本体正面的三个CCD成像系统和-大功率激光器及分光光路、以及与所述CCD成像系统电连接的图像处理电路；其中：所述的三个CCD成像系统呈三点式布置在仪器本体的正面，其中两个CCD成像系统平行间隔设置，另一个CCD成像系统设置在位于两个CCD成像系统的中点的上方或下方；所述的大功率激光器及分光光路布置在位于该三个CCD成像系统的中心点位置，与另一个CCD成像系统同轴线；所述的从大功率激光器及分光光路输出的光，经耦合分光成三等份，分别照射到三个CCD成像系统，与各个CCD成像系统输出的物光干涉后进入图像处理电路进行图像处理。

上述新型三维电子散斑干涉仪，其中，还包括-载波片，在测试时设置在大功率激光器及分光光路与被测物体之间。

上述新型三维电子散斑干涉仪，其中，所述的载波片是带有精密步进电机的载波片。

上述新型三维电子散斑干涉仪，其中，所述的图像处理电路由计算机构成。

上述新型三维电子散斑干涉仪，其中，所述的三个CCD成像系统呈三点式布置，其中有两个CCD成像系统设置在下方左右两边、另一个CCD成像系统设置在位于有两个CCD成像系统的中心点的上方。

上述新型三维电子散斑干涉仪，其中，所述的各CCD成像系统包括-CCD、-可自动变焦成像镜、-分光方棱镜、-带有PZT的全反射镜、以及-扩束镜；所述的分光方棱镜设在中间，所述的高分辨率CCD和可自动变焦成像镜分别设在分光方棱镜的两侧，所述的带有PZT的全反射镜设在分光方棱镜及扩束镜的相对位置；所述的分光方棱镜设在扩束镜的下方，与扩束镜相对设置；

所述的从大功率激光器及分光光路输出的光，经耦合分光成三等份，分别照射到三个带有PZT的全反射镜上，再由带有PZT的全反射镜反射到扩束镜，并由扩束镜扩束后到分光方棱镜，再由分光方棱镜输出到CCD中，与物光干涉后进入图像处理电路。

上述新型三维电子散斑干涉仪，其中，所述的大功率激光器及分光光路包括-大功率固体激光器、-分光棱镜、-扩束镜、-激光耦合及分光器；所述的大功率固体激光器、分光棱镜、和扩束镜顺序间隔设置在同一条光路上；所述的激光耦合及分光器与所述的分光棱镜设置在同一条光路上；所述的大功率固体激光器输出激光到分光棱镜，由分光棱镜输出两路光，一路经激光耦合及分光器输出到各CCD成像系统；另一路经扩束镜扩束到被测物体。

上述新型三维电子散斑干涉仪，其中，还包括-载波片，在测试时设置在大功率激光器及分光光路的扩束镜与被测物体之间；从分光棱镜输出的另一路光经扩束镜扩束的光场到载波片，并最终均匀照射在被测物体上，通过该载波片产生载波条纹被CCD接收输出到图像处理电路。

上述新型三维电子散斑干涉仪，其中，所述的载波片是带有精密步进电机的载波片。

由于本实用新型采用了以上的技术方案，测试时只要对被测试件加载一次，通过布置在仪器本体上上的三个CCD采集图像，同时得到三幅图像，通过图像处理并进行位移场分离，可一次性得到三维(三个方向)的变形值。再加上大功率激光器及分光光路的作用，可将图像结果(变形条纹)转换成工程实际需要的数据。具有操作简单、数据可靠的优点。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。

图1是本实用新型三维电子散斑干涉仪的主视图。