XL80型激光干涉仪操作规程

激光干涉仪操作规程 1、本规程适用范围 适用于专职从事激光干涉仪测量工作的作业指导。 2、作业目的 2.1 对仪器设备操作人员的具体操作进行正确的理论指导； 2.2 对该仪器设备操作的初学人员的培训提供正确的指导规范； 3、作业前的准备 3.1 熟悉激光干涉仪的正确操作步骤； 3.2 检查激光干涉仪机箱中的各个部件、相关配套装置和所需工具是否齐全； 4、作业过程 4.1 三脚架安装。 将三脚架从箱中取出，三条支撑腿撑开，中间一节拉出、旋紧，放在被测 元素前方平整位置，如地面不平，将地面进行处理。用钥匙打开仪器箱，从机 箱中取出云台自锁螺母旋到三脚架上。 4.2 XL-80 激光头的安装、调整。 4.2.1 用右手拇指与其余四指分开，正确抓住 XL-80 激光头，左手配合将激光头 和云台从机箱中取出，左手将云台下方自锁手柄推到松开位置后，置于三脚架 的云台自锁螺母上，慢慢转动激光头，使自锁手柄与云台自锁螺母正确结合， 锁紧手柄自锁。要求：激光头射出的光束应与被测元素相对运动方向平行或一 致。 4.2.2 释放云台所有旋紧螺钉，使云台各方向行程处于中间位置，锁紧 4.2.3 从机箱中拿出微型水平仪，置于激光头中间位置，通过三脚架调节激光头 的整体水平。 4.3 预热激光头。 从机箱中取出激光头电源线和一条 XL-XC USB 电缆组件数据线， 将其正确 插入相应接口，电源插头插入电源，数据线另一端口插入电脑 USB 接口。打开 电源开关，激光头进入预热状态。将激光头的光闸旋转到找正光源状态位置。 激光头发射出激光束，但此时的激光束是频闪不稳定状态。 4.4 安装补偿单元： 4.4.1 从箱中取出强磁力吸盘，将其安装在被测元素固定部位处（安装时注意安 全，防止吸盘磁力夹手） 。 4.4.2 取出材料温度传感器（M）和空气温度传感器（A） ； 4.4.3 将材料温度传感器（M）带有传感器一端通过永磁体固定到被测元素的被 测材料上，另一端接口通过 XC-80 补偿器的第二、第三或第四个接口与 XC-80 补偿器相连接，接口插孔一定要正确对正再慢慢旋入。 4.4.4 将空气温度传感器（A）带有传感器一端通过永磁体固定到被测元素固定 表面上，另一端接口与 XC-80 补偿器的第一个接口（标志为☌）相连接，接口 插孔一定要正确对正再慢慢旋入。 4.4.5 XC-80 补偿器正确卡入在强磁力吸盘上。 4.4.6 取出另一条 XL-XC USB 电缆组件数据线正确连接到 XC-80 补偿器和电脑 USB 接口上。 4.5 安装光学镜组件。 4.5.1 从箱中取出两块永磁体座和三个连接杆，将连接杆分成两组分别旋在两块 永磁体座上，用加力杆旋紧，备用。 4.5.2 将一永磁体座固定在被测元素相对主体运动部分的适合位置上，另一永磁 体座固定在被测元素相对主体静止部分的适合位置上。要求：相对主体运动部 件永磁体座在相对主体静止部件永磁体座与激光头之间的位置，并且一定靠近 对主体静止部分的最近位置处。 4.5.3 取出线性干涉镜、参考反射镜和干涉镜固定架，待激光头发出激光后，将 其正确组合后固定在被测元素相对主体运动部分永磁体座的连接杆上，高度是 激光头发射的激光刚好从中心穿过的高度。要求：1、干涉镜箭头方向就是激光 行进方向，一定正确组合干涉镜组。2、干涉镜的一条边棱与永磁体座尽量平行 或垂直，这将为后面进行找正光源做好基础。 4.5.4 箱中取出线性反射镜及反射镜固定架，将其正确组合后固定在被测元素相 对主体静止部分永磁体座的连接杆上，高度是反射镜中心刚好能够反射激光的 位置高度。要求：1、线性反射镜箭头方向就是激光行进方向，一定正确组合线 性反射镜组。2、反射镜组的一条边棱与永磁体座尽量平行或垂直，这将为后面 进行找正光源做好基础。 4.6 找正光源。 4.6.1 被测元素位置确认。确认被测元素相对主体运动部分上面的线性干涉镜组 距离被测元素相对主体静止部分上面的反射镜组最近。 4.6.2 反射镜组的反射光源找正。轻微移动固定有反射镜组的永磁体座，使激光 束进入反射镜组后正确返回到激光头接收位置点上。 4.6.3 找正干涉镜的干涉后光源。将固定有干涉镜的永磁体座加入上步调整好的 激光束中使其产生干涉行为，轻轻移动永磁体座使干涉后的激光束正确返回激 光头接收位置点上（此时干涉镜与光束平行的边棱应与干涉镜的其中一个边棱 平行或垂直） ，找正光源第一步完成。 4.6.4 远离反射镜组最大位置的光源找正。移动被测元素相对主体运动部件远离 装有反射镜组相对主体静止部件达到最远处。用长度计量仪器测量相对距离并 记录数据，为下一步测量做好基础。根据该激光干涉仪使用中“远调激光，近 调镜组”对光原则，观察测量光束与参考光束的不重合实际，采取相应方法进 行调整：两束光束偏离较远时调整激光头使其尽可能的重合到一起，如达不到 重合效果效果，再进一步将干涉镜组或反射镜组沿着三维空间中与激光束垂直 平面内的两个方向进行移动，直至测量光束与参考光束重合并射入激光头接收 位置点上。 （着重：此关键按步骤中，该仪器所配置的云台和升降三脚架起到关 键作用，通过灵活运用云台的左右移动、微动旋转、俯仰及三脚架的升降功能 可以很快的调节找正光束。 ） 4.6.5 测试行程中任意位置的光源找正。移动被测元素相对主体运动部件返回到 达中间处任一位置。观察测量光束与参考光束是否重合并射入激光头接收位置 点上。如未重合，按照 4.6.4 条款中光束找正方法进行找正。 4.6.6 校正测试行程内的光源。先将激光头的镜头旋转至正常采集的工作位置。 再次移动被测元素相对主体运动部件返回到反射镜组最近、最远和任意位置处 进行光源校正。如果不是最好效果（激光头前部上方处五个 LED 灯全部亮起绿 灯即为最好效果） ，请再次按照 4.6.3~4.6.5 项目步骤重新进行光源找正。如果效 果良好，即可进行下一步的数据测量、采集工作。 4.7 数据测量、采集、分析、输出。 4.7.1 设置测量参数。打开计算机，进入系统桌面。鼠标左键单击开始按钮进入 “所有程序”菜单，找到程序中“Renishaw LaserXL”文件夹，点击“线性测长” 文件进入测量软件界面。点击“等距定义目标”按钮，在弹出对话框中设 置相应参数后进入数据自动采集界面等待数据采集。 4.7.2 数据采集。若被测元素通过系统控制，将该软件自动生成的程序修改后存 入被测要素的系统，按照程序试运行，确认无误后同测量程序配合进行数据采 集。 4.7.3 数据分析。采集程序完成采集后，自动形成被测要素数据采集图表并分析 各种误差、位置精度和重复位置精度等数据，最后形成报告以一个统一的格式 存储。如需打印连接打印机便可打印出纸质报告。 4.8 完成测试后的工作。测试完成后，应先将激光头电源关掉，关闭电脑。撤掉 所有连线以防止收集仪器时产生绊线导致仪器跌落。撤线时手中拿一棉布，将 棉布从一端包起，两手轮换将线整齐收起的同时将线擦拭干净，放入仪器箱中 规定位置。收激光头贵重组件时，先将激光头的镜头转向关闭位置。用右手拇 指与其余四指分开，正确抓住 XL-80 激光头，左手配合打开三角架上的自锁手 柄将激光头和云台从三角架上