[发明专利]一种基于色散共焦光谱法的表面粗糙度测量系统及其方法

摘要

本发明公开了一种基于色散共焦光谱法的表面粗糙度测量系统及其方法，其特征是包括横向位移控制单元、信号发生与信号处理单元和光栅测量单元；横向位移控制单元包括音圈电机定子、音圈电机动子、弹簧、音圈电机动子定位块、色散共焦测头夹持装置、色散共焦测头、调整旋钮、平台底板、固定板、滑块和导轨；信号发生与信号处理单元包括光纤、光纤耦合器、宽光谱光源、光谱仪、光栅采集卡、音圈电机电源；光栅测量单元包括光栅读数头和光栅主尺。本发明能实现多种场合快速高精度的表面粗糙度测量，从而提高测量精度和效率。

主权项

一种基于色散共焦光谱法的表面粗糙度测量系统，其特征包括：横向位移控制单元(1)、信号发生与信号处理单元(2)和光栅测量单元(3)；所述横向位移控制单元(1)包括：音圈电机定子(4)、音圈电机动子(5)、弹簧(6)、音圈电机动子定位块(7)、色散共焦测头夹持装置(8)、色散共焦测头(9)、调整旋钮(20)、平台底板(21)、固定板(22)、滑块(23)和导轨(24)；所述信号发生与信号处理单元(2)包括：光纤(10)、光纤耦合器(11)、宽光谱光源(12)、光谱仪(13)、光栅采集卡(14)、音圈电机电源(15)；所述光栅测量单元(3)包括：光栅读数头(18)和光栅主尺(19)；在所述平台底板(21)上设置有所述音圈电机定子(4)，并通过所述固定板(22)进行固定；在所述音圈电机定子(4)内设置有所述音圈电机动子(5)，从而构成音圈电机；在所述音圈电机动子(5)的端面上设置有所述色散共焦测头夹持装置(8)；在所述色散共焦测头夹持装置(8)的上表面设置有所述音圈电机动子定位块(7)，并通过所述弹簧(6)与所述音圈电机定子(4)相连；在所述色散共焦测头夹持装置(8)的下表面设置有所述滑块(23)，在所述滑块(23)上固定有所述光栅主尺(19)；在所述平台底板(21)上设置有所述导轨(24)，在所述导轨(24)上固定有所述光栅读数头(18)；所述滑块(23)处于所述导轨(24)中；在所述色散共焦测头夹持装置(8)的端部贯穿设置有所述色散共焦测头(9)，并通过固定螺丝(17)进行固定；在所述色散共焦测头(9)的正下方放置有被测物(16)；在所述平台底板(21)的底部设置有所述调整旋钮(20)，用于调节所述横向位移控制单元(1)相对于所述被测物(16)的水平度；所述光纤(10)与所述色散共焦测头(9)相连接，再通过所述光纤耦合器(11)分别与所述宽光谱光源(12)和所述光谱仪(13)相连接；所述音圈电机电源(15)与所述音圈电机定子(4)相连，用于控制所述音圈电机动子(5)的移动方向；所述光栅采集卡(14)与所述光栅读数头(18)相连，用于测量所述滑块(23)的横向位移。