常用检测工具（精品课件）.ppt

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1、第二章常用检测工具（一）第一节平行光管、自准直仪典型的光学测试装置为光具座，光具座的类型一般以其上的平行光管焦距的长短来区分，光具座的外形如图所示，它主要由平行光管、带回转工作台的自准直望远镜、透镜夹持器和带目镜测微器的测量显微镜组成，以上几个部件可以排列在一根底座导轨上，可根据不同测量工作需要灵活地加入或取下一些部件，所有的部件皆可以沿导轨滑动并固紧，还可变换它们的位置以组成各种测量装置。光具座具有很强的通用性和灵活性，例如光学系统的焦距测量、分辨率测量、星点检验等均可在它上面变换部件组成不同用途的测量系统来完成。在光

2、具座上检验各种光学参数和光学性能所依据的基本理论是-----几何光学的成像理论、几何像差理论，以及物理光学的夫琅和费衍射理论。所以光具座所采用的测试技术，可以认为是几何光学和物理光学的应用技术。一、平行光管（准直仪）作用提供无限远的目标或给出一束平行光。组成望远物镜(或照相物镜）和安置在物镜焦面上的分划板。物镜和分划板由镜筒连接在一起，焦距1000mm以上的平行光管一般都带有伸缩筒，分划板装在伸缩筒一端，另一端滑配合装入大镜筒内，伸缩筒的滑动量即分划板离开焦面的距离，该距离可由伸缩筒上的刻度给出，移动伸缩筒即能给出不同远近

3、距离的分划像（目标）。焦距3000mm以上的平行光管往往将物镜与分划板分开装在两个水泥台上。分划板通常有汽车灯泡或1-2W小电珠经毛玻璃均匀照明。若平行光管用于给出平行光束或无限远的星点，则用小孔光阑或星点板替换分划板，用钨带灯或小面积大电流的钨丝灯经聚光灯将丝成像在小孔处照明，也可将光谱灯的单色光或激光聚焦于小孔上以提供单色平行光。平行光管还附有一只高斯目镜和一块反射镜。平行光管种类（1）常用平行光管：物镜（胶合、非胶合、球面反射镜）焦距：500～2000mm主要用于检定望远仪器的分辨率及视差的调整。550型平行光管如图

4、平行光管的分划板的形式有许多种，主要区别在于玻璃板上刻度形式的不同，主要代表有：十字线分划板、分辨率板、星点板----用在玻璃上镀膜或激光加工的方法制得，透光孔直径小于0.05mm，最小的为6μm。小孔光阑一般用圆金属薄板或锡箔，在中心钻孔而成。玻罗板----上面刻有五对间距不同、线条宽度也不相同的刻线，专门供测量透镜焦距用。（2）长焦距平行光管物镜焦距可达50m，物镜和分划板应放置在没有任何振动的坚实构架上。主要用于测距仪的调整。平行光管物镜焦距越长，调整的误差就越小。（3）短焦距平行光管物镜焦距短至几十毫米用于检定垂直

5、、水平角或需要瞄准至某一点时使用。（4）大视场平行光管主要用于检验望远镜的视场，也可用于检验系统的像倾斜和光轴水平零位。（5）球体平行光管可作为均匀的发光光源，用于仪器内部杂光的调整。平行光管的调校：调校平行光管的主要目的是是分划板刻线平面与物镜焦平面精确重合；同时还要求刻线中心位于光轴上。使分划板刻线面位于物镜焦面上的调校方式很多，下面介绍两种：自准直法和五棱镜法。一、平行光管（一）自准直法调校平行光管自准直法调校平行光管的方法适合于中小口径的平行光管。原理如图所示：平面镜物镜分划板分束镜光源目镜（一）自准直法调校平行光

6、管首先要在平行光管的分划板后配置一个带分束镜和照明光源的目镜，这样平行光管就构成了一台自准直望远镜，用一个平面度很好的有效孔径大于平行光管通光口径的平面镜对向自准直望远镜，光源发出的光经分束镜照明分划板，分划板发出的光线，经物镜射出，由平面反射镜反射回来，再经过物镜生成分划板的像。平面镜物镜分划板分束镜光源目镜（一）自准直法调校平行光管人眼位于自准直望远镜出瞳处观察，调整平面反射镜使人眼在观察到分划板上刻线的同时观察到该刻线的自准像，借助清晰度法和消视差方法沿光轴方向前后小量移动分划板，当人眼判断分划板刻线像与刻线本身同样

7、清晰无视差时，表明分划板准确位于平行光管物镜的焦面上。平面镜物镜分划板分束镜光源目镜（一）五棱镜法调校平行光管五棱镜的特点：在入射光轴截面内，不论入射光线的方向如何，出射光线总是相对于它的入射光线折转90°，即始终互相垂直，五棱镜法正是利用这个特点来达到准确调校的目的。调校原理如图所示：前置镜将五棱镜置于平行光管前，用前置镜观察经过五棱镜折转的来自平行光管分划刻线的像，调节前置镜使它的分划线与分划刻线像对准，五棱镜沿垂直平行光管光轴的方向移动，若看到二者始终对准，即分划刻线像不随五棱镜平移而发生横向偏移，说明平行光管出射的

8、是严格平行光。分划板已准确位于焦面上。前置镜如果看到刻线像有横向偏移，且当平行光管位于观察者左方，五棱镜移向前置镜时，刻线像由右向左移，则表示出射的是发散光，分划板位于焦内，应将平行光管分划板向远离物镜方向移动；前置镜如果看到刻线像有横向偏移，且当平行光管位于观察者左方，五棱镜移向前置镜时，刻线像由左向