[发明专利]一种用于水平检测的仪器及水平检测方法

说明书

本发明公开了一种用于水平检测的仪器以及水平检测方法，不仅能够广泛应用于水准测量的水准器和水平测量，同时还可以测量待检测目标的倾斜角度。本发明通过设置圆环线，然后计算圆心处级数、高级数处级数和低级数处级数来判断待检测目标是否处于水平状态，简单易实现，且能够准确的测量待检测目标的水平状态，简化了水平检测的过程，且保证了水平检测结果。本发明设计劈尖干涉原理和薄膜等厚干涉原理两类。当透镜层为平透镜时，通过观察平透镜视场中直条纹状况，得到倾斜角度；当透镜层为平凹透镜或平凸透镜时，通过平凹透镜或平凸透镜中圆条纹的状况，得到水平程度。

技术领域

本发明属于水平检测领域，具体涉及一种用于水平检测的仪器及水平检测方法。

背景技术

机床水平的调整在机床的安装过程中是非常重要的，如果安装水平误差比较大，在使用的过程中会使机床产生变形，使各部件之间失去原有的正确的几何精度，从而导致机床加工精度降低，缩短机床的使用寿命。机床的水平检测方法为水平仪测量法，是水平仪测量精度较低、且数据采集和整理较难。而自准直线，目前还有激光干涉仪测量法，但是其价格昂贵。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种用于水平检测的仪器及水平检测方法解决了现有技术存在的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种用于水平检测的仪器，包括依次连接的透镜层、干涉薄膜层和具备高流动高反光的液体层；

所述透镜层的投影面为圆形，所述透镜层、干涉薄膜层和液体层组成圆柱体仪器。

进一步地，所述透镜层为平透镜、平凹透镜或平凸透镜。

进一步地，若所述透镜层为平凹透镜或平凸透镜，则透镜层与液体层的曲率不同，且透镜层表面靠边界处设置有圆环线。

本发明的有益效果为：提供了一种可以用于水平测量的仪器，其结构简单，易于实现，且成本不高，可广泛适用于各种水平测量领域。

一种使用用于水平检测的仪器的水平检测方法，包括以下步骤：

S0、判断透镜层为平透镜、平凸透镜或为平凹透镜，若为平透镜则进入步骤S11，若为平凸透镜或平凹透镜，则进入步骤S21：

S11、将仪器放置于待检测平面上，判断是否存在直条纹，若是，则进入步骤S12，否则将待检测平面处于水平状态作为水平检测结果；

S12、判断N条相邻明条纹或N条相邻暗条纹的总长度N*L是否小于N*L'，若是，则进入步骤S13，否则将待检测平面处于水平状态作为水平检测结果；L'表示待检测平面精度要求下相邻两条明条纹或相邻两条暗条纹的理论间距，L表示相邻两条明条纹或相邻两条暗条纹的实测间距；

S13、根据间距L，获取仪器的倾斜角度，得到待检测平面的水平测量结果；

S21、将仪器放置于待检测平面上，判断仪器中的圆环是否存在椭圆或厚度不对称，若是，则进入步骤S22，否则将待检测平面处于水平状态作为水平检测结果；

S22、获取仪器圆环线高级数处的最大级数K和低级数处的最小级数H；

S23、计算仪器圆心处级数k，并判断是否存在视场内高级数处和低级数处的明暗条纹级数差小于|K-H|、高级数与圆心之间的条纹数大于|k-K|或低级数与圆心之间的条纹数小于|k-H|，若是，则将待检测平面处于水平状态作为水平测量结果，否则将待检测平面处于不水平状态作为水平测量结果。

进一步地，所述步骤S13中根据间距L，获取仪器的倾斜角度的具体公式为：

其中，λ为光的波长，n表示仪器中透镜层和干涉薄膜层的相对折射率，θ表示仪器的倾斜角度。