[实用新型]微小圆孔尺寸及圆度同时测量的装置

说明书

技术领域

本实用新型公开一种微小圆孔尺寸及圆度同时测量的装置，按国际专利分类表(IPC)划分属于微小圆孔测量技术领域。

背景技术

微小圆孔的尺寸（直径）和圆度是精密机械加工中非常关注的圆孔特征参数。现有微小圆孔的非接触测试装置或仪器，基于衍射法的，只能测试其尺寸，不能同时测量其圆度；基于显微投影法的，随着待测微小圆孔尺寸变小，投影出的光孔也会变小，从微孔中透过的光变弱，其尺寸和圆度的测量精度会变低。

中国文献CN 02137742.1涉及一种微孔自动测量方法及装置,方法步骤是:CCD摄像头将微孔通过显微镜放大后的图像输入计算机;用面积法对微孔图像进行滤波,找到最大象素数所对应的微孔;将微孔边界点坐标存入链表,计算得到微孔的中心点坐标,寻找0～180度方向上的孔径极大值,选取最大,最小值,得孔径平均值及圆度误差,然而，该测量方法无法找到中心点，且所用的光源为普通光源，而微孔尺寸极小，仅靠摄像头拍摄微孔并放大图像很难精确测量出微孔尺寸。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种微小圆孔尺寸及圆度同时测量的装置，而且随着待测微小圆孔尺寸变小，其尺寸和圆度测量精度不会降低。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种微小圆孔尺寸及圆度同时测量的装置，包括He-Ne激光器、被测圆孔及夹持器、带标志毛玻璃接收屏、信息采集装置、信息处理装置，

其中的He-Ne激光器、被测圆孔及夹持器、带标志毛玻璃接收屏及信息采集装置由二维可调装置承载并置于光学平台上，其中夹持待测微小圆孔的为精密二维可调整装置，通过调整保证它们的中心基本在一条直线上，被测圆孔及夹持器及带标志毛玻璃接收屏表面平行并与上述直线垂直，数据采集前通过精密调整和判断，使He-Ne激光器发出的高准直度激光通过待测微孔所产生的衍射光斑中心与玻璃接收屏标志的中心一致达到对准和准直要求。

进一步，所述的精密二维可调整装置为精密二维调整台，它是通过螺旋测微器来调整水平竖直方向，所述的信息采集装置为CCD面阵摄像机，信息处理装置为计算机及相配套软件。

进一步，所述的带标志玻璃接收屏为衍射图样的接收屏，其为正方形毛玻璃片，四周包裹并与精密二维调整装置相连，接收屏上标志有3.0mm×3.0mm的不透光“十”字叉，该标识位于接收屏的中心使激光通过衍射孔的衍射图样的中心与“十”字叉交点重合。

进一步，所述的被测圆孔直径的测试量程为0.005mm~0.5mm。

本实用新型装置测试基于激光夫朗和费衍射测量原理，在衍射场放置有特别标志的毛玻璃做为衍射图样接收屏，由面阵CCD采集接收屏上包含特别标志的衍射图样，经计算机上专门研制的软件完成定标和衍射图样信息获取，从而自动实现微小圆孔尺寸及圆度的同时测量。依据衍射原理，衍射孔径越小，衍射图样越大，这有利于提高极小孔径相关参数测量精度。

附图说明

图1是本实用新型相关仪器立体示意图。

图2是夫朗和费圆孔衍射图样，即在玻璃接收屏上的图样。

图3是信息处理机显示屏上721×721大小区域内的将进行信息处理的衍射图样示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例：请参阅图1，一种微小圆孔尺寸及圆度同时测量的装置，包括He-Ne激光器1、被测圆孔及夹持器2、带标志毛玻璃接收屏3、信息采集装置4、信息处理装置5，

其中的He-Ne激光器1、被测圆孔及夹持器2、带标志玻璃接收屏3及信息采集装置4由二维可调装置承载并置于光学平台上，其中夹持待测微小圆孔的为精密二维可调整装置，通过调整保证它们的光轴（或中心）基本在一条直线上，被测圆孔及夹持器及带标志玻璃接收屏表面平行并与上述直线垂直，数据采集前通过精密调整和判断，使He-Ne激光器发出的高准直度激光通过待测微孔所产生的衍射光斑中心，尽可能与毛玻璃接收屏标志的中心一致。

本实用新型中的精密二维可调整装置为商用产品，它是通过螺旋测微器来调整XY方向或说水平竖直方向的位置，所述的信息采集装置为CCD面阵摄像机，信息处理装置为计算机及相配套软件。

图2是夫朗和费圆孔衍射图样，即在本实用新型中的毛玻璃接收屏上的图样。