[实用新型]杆的弯曲度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及杆的质量检测技术领域，特别涉及一种杆的弯曲度测量装置。

背景技术

目前，关于杆等各种圆杆的加工过程中，会因为尺寸小，刚度小，容易发生变形而加工困难，而在实际的运用就要求要有杆的精确弯曲度，而平常的测量杆弯曲度的方法不够迅速，而且有些接触测量方法可能影响到元件，所以造成加工杆的测量难度大大增加，而在实际运用中又需要高精度的杆。

常用的检测杆弯曲度的方法有：目测法和接触性测量法，这些方法存在检测不准确，可能造成系统和人为误差，因此为了生产高精度的杆，减轻加工过程中的费用和时间，以及提高准确率，提出如下方法：采用低相干光源的干涉现象测量杆的弯曲度，可以快速便捷准确地测量出杆的弯曲度。

在现有的技术里，目测法的结果会与实际弯曲度有很大的差别，这就会对实际生产过程中造成了很大的潜在危害，另外有测量方法，其方法如下，用卡盘固定待测杆，再加上电机的匀速旋转一周，以一激光射到圆心，待杆旋转一周后，收集光信号，数据处理后观察圆心位置的变化，以拟合杆弯曲度的曲线。在该方法中不能实时的找到杆每一点的弯曲情况，不能取样多点，准确性不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无需接触待检测杆，能多次对杆的多个位置进行测量，大大提高测量精度的杆的弯曲度测量装置以解决现有技术存在的不足。

本实用新型通过以下技术方案来实现实用新型目的：

一种杆的弯曲度测量装置，包括光源、与所述光源相连接的光纤耦合器、以及分别与所述光纤耦合器的另三个端口相连接的参考端、样品端和数据采集及处理装置；

光源为低相干光；

光纤耦合器为2×2光纤耦合器，用于将所述光源发射出的光束分成一个测量光束和一个参考光束；

所述参考端用于所述参考光束的传播，包括光学中心设置在同一直线上的第一准直镜、第一凸透镜和反射镜，反射镜固定在反射镜固定装置上，所述参考光束经第一准直镜准直后变成平行光，再通过第一凸透镜会聚后射到反射镜上再被反射回来；

所述样品端用于所述测量光束的传播，包括光开关阵列准直装置、待测杆以及分别带动待测杆旋转运动和前后移动的旋转电机和步进电机，所述待测杆的表面与光开关阵列准直装置射出的光束垂直，所述测量光束经光开关阵列准直装置准直后分成多路等光程的光依次射到待测杆的表面；

所述数据采集及处理装置用于采集和处理所述参考光束和测量光束分别在参考端和样品端中反射回来后再在所述光纤耦合器中结合所产生干涉光的图像信号，包括第二凸透镜、衍射光栅、第三凸透镜、线阵相机和电脑，所述样品端中测量光束的后向散射光和参考端中参考光束的反射光在光纤耦合器中产生干涉光，第二凸透镜将干涉光变成平行光，再由衍射光栅进行分光处理，接着经过第三凸透镜使线阵相机接收并采集干涉光的信号，电脑对采集到的信号进行处理。

进一步地，所述待测杆两端分别各与一台旋转电机连接，两台旋转电机分别固定在两侧的固定支架上，固定支架的底端与步进电机连接。

进一步地，所述数据采集及处理装置将采集到的干涉光信号强度经傅里叶变换使干涉光强度信号从波矢空间变换到坐标空间。

本实用新型提供的杆的弯曲度测量装置及其测量方法具有以下优点：

1、测量时无需接触到待测杆外表面，避免因接触对待测杆造成的损伤。

2、可实现对待测杆的多点取样测量，提高了测量速度，有助于实现工业上的全样品检测。

3、通过弱相干光干涉原理实现杆表面弯曲度的检测，检测灵敏度高，检测精度高可达到微米级别。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图；

其中：1—光源，2—光纤耦合器，3—参考端，31—第一准直镜， 32—第一凸透镜，33—反射镜，34—反射镜固定装置，35—光纤接口， 4—样品端，41—光开关阵列准直装置，42—待测杆，43—旋转电机， 44—步进电机，45—固定支架，5—数据采集及处理装置，51—第二凸透镜，52—衍射光栅，53—第三凸透镜，54—线阵相机，55—电脑。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细的说明。如图1所示，杆的弯曲度测量装置，包括光源1、与光源1相连接的光纤耦合器2、以及分别与光纤耦合器1的另三个端口相连接的参考端3、样品端4和数据采集及处理装置5，其中，光源1为低相干光；光纤耦合器2为2×2光纤耦合器，用于将光源发射出的光束分成一个测量光束和一个参考光束；