1.基于无衍射光束测量圆筒形件内壁表面形貌的装置,其特征在于,主要包括无衍射光束生成模块、分束光路模块、干涉光产生模块、光电探测与数据处理模块;
所述的无衍射光束生成模块包括激光器(1)、准直扩束器(2)、圆锥透镜(3);准直扩束器(2)、圆锥透镜(3)依次安装在激光器(1)的光路上;激光器(1)发出波长为λ的单波长激光,由准直扩束器(2)准直扩束,再经圆锥透镜(3)产生无衍射光束;
所述的分束光路模块包括分束镜(6),分束镜(6)位于圆锥透镜(3)的光路上,分束镜(6)将圆锥透镜(3)射出的光路分成两束光路,均射到干涉光产生模块;
所述的干涉光产生模块包括反射镜(5)、圆锥反射镜(10)、被测工件(7);分束镜(6)的第一束光路为反射光路,第一束光路上设有圆锥反射镜(10),被测工件(7)设在圆锥反射镜(10)的反射光路上,被测工件(7)与圆锥反射镜(10)同轴安装;被测工件(7)漫反射光线沿原路返回,依次经过圆锥反射镜(10)、分束镜(6);分束镜(6)分出的第二束光路为透射光路,第二束光路上设有反射镜(5),反射镜(5)反射回的光路经过分束镜(6)再反射后的光路上设有光电探测与数据处理模块;
所述的光电探测与数据处理模块包括光电探测器(4)、信号处理系统;光电探测器(4)位于分束镜(6)反射和透射的光路上;光电探测器(4)接收干涉图样信息,信号处理系统将干涉信号转换为电信号,并经滤波、放大和隔直之后输出,供进一步采集、分析和显示。
2.根据权利要求1所述的基于无衍射光束测量圆筒形件内壁表面形貌的装置,其特征在于,所述的激光器(1)发出的光路为水平;分束镜(6)与反射镜(5)的夹角为45°,分束镜(6)平面的法向与圆锥反射镜(10)的轴线夹角为45°。
3.根据权利要求1所述的基于无衍射光束测量圆筒形件内壁表面形貌的装置,其特征在于,还设有用于被测工件(7)与圆锥反射镜(10)同轴设置的校准装置。
4.根据权利要求3所述的基于无衍射光束测量圆筒形件内壁表面形貌的装置,其特征在于,所述的校准装置,包括ccd图像传感器(9),所述的圆锥反射镜(10)为圆台形状结构,圆锥反射镜(10)的顶面为光线射入面,ccd图像传感器(9)设在圆锥反射镜(10)底面射出光路上。
5.根据权利要求3所述的基于无衍射光束测量圆筒形件内壁表面形貌的装置,其特征在于,所述的校准装置,包括铅垂线和倾角仪(8);用铅垂线作参照将由分束镜(6)入射圆锥反射镜(10)的光线调至竖直,倾角仪(8)设在被测工件(7)上,被测工件(7)上放置一个圆环形的标靶。