[发明专利]一种多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：包括尺寸检测装置和多场装置，多场装置包括壳体、用于夹持构件并对构件提供加载力的夹持元件、用于对构件提供温度场的调温元件和用于对构件提供磁场的磁性元件，夹持元件、调温元件和磁性元件均位于壳体内；当构件夹持在夹持元件上时，尺寸检测装置能够对构件的尺寸进行检测。

2.如权利要求1所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：尺寸检测装置包括用于发射激光的激光器，用于将激光转换成平行光束的扩束器，用于将平行光束分为第一光束和第二光束的分光棱镜，用于反射第二光束的反光镜，用于检测光干涉波、并将光干涉波传输至处理器的光检测器，以及用于接收光干涉波并根据光干涉波计算构件尺寸的处理器，光检测器与处理器电连接；使用尺寸检测装置时，第一光束照射至构件表面并被反射，之后与被反光镜反射的第二光束发生干涉，光检测器检测第一光束与第二光束之间的光干涉波。

3.如权利要求2所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：处理器接收光干涉波后，将第一光束的波从光干涉波中分离，第一光束的波的位移量等于构件尺寸的变化量。

4.如权利要求3所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：使用尺寸检测装置时，第一光束与构件表面垂直，第二光束与反射镜的反射面垂直。

5.如权利要求4所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：壳体上设有可开闭的透明窗口，当窗口打开时，构件能够通过所述窗口放入壳体；当窗口闭合时，壳体封闭、并且第一光束能够透过窗口照射至构件表面。

6.如权利要求5所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：夹持元件包括相互对位的固定夹头和移动夹头，固定夹头与壳体固定连接，移动夹头与壳体移动连接，移动夹头具有用于接触构件的夹持面，夹持面上设有压力传感器；当夹持元件夹持构件时，构件夹持于固定夹头和移动夹头之间、压力传感器位于构件和夹持面之间。

7.如权利要求6所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：调温元件避开夹持元件和磁性元件、与壳体内壁固定连接，调温元件包括用于升高构件温度的加热元件和用于降低构件温度的降温元件。

8.如权利要求7所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：磁性元件与壳体移动连接；或者，磁性元件与壳体可拆卸连接。

9.如权利要求8所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统，其特征在于：固定夹头上固定有用于检测磁场强度的磁场强度检测仪。

10.如权利要求1～9任一项所述的多场环境下构件尺寸稳定性在线检测系统的检测方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

步骤一、将构件夹持在夹持元件上，启动尺寸检测装置，尺寸检测装置对构件尺寸进行检测，并将此时的构件尺寸记为初始尺寸L₀；

步骤二、调节夹持元件、调温元件和磁性元件，使构件所受的加载力、温度和磁场分别达到指定值，将加载力达到加载力指定值、温度达到温度指定值并且磁场达到磁场指定值的时间记为起始时间t₀；

步骤三、尺寸检测装置每隔一时间定值对构件尺寸进行检测，并将时间为t时、构件尺寸记为实时尺寸L_t；

步骤四、计算初始尺寸与实时尺寸的绝对差值|L_t-L₀|，|L_t-L₀|值越大、构件尺寸稳定性越小；或者，绘制实时尺寸L_t随时间的变化曲线L_t-t，L_t随时间t的变化的幅度越大，构件尺寸稳定性越小。