[发明专利]振动环境下反射镜组件微小相对位移测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种振动环境下反射镜组件微小相对位移测量装置，其特征在于，包括：振动连接板(1)、振动连接杆(2)、探测器支撑座(3)、光谱共焦镜头(5)、耦合器(6)、LED光源信号控制器(7)、光纤(8)、数据采集模块(9)、数据后处理模块(10)；振动连接板(1)安装在振动试验台上，待测反射镜组件安装在振动连接板(1)上表面中心位置，振动连接板(1)相邻的两侧面各安装一根振动连接杆(2)，每根振动连接杆(2)顶部设置一个探测器支撑座(3)，每个探测器支撑座(3)上安装一个光谱共焦镜头(5)，每个光谱共焦镜头(5)上方布置一个耦合器(6)，两个耦合器(6)分别通过对应的光纤(8)连接至LED光源信号控制器(7)，LED光源信号控制器(7)通过网口连接数据采集模块(9)，数据采集模块(9)连接数据后处理模块(10)；打开LED光源信号控制器(7)，光线分别通过两根光纤(8)进入对应的耦合器(6)，耦合器(6)将光线耦合为连续波长光学信号，光谱共焦镜头(5)将耦合器(6)产生的连续波长光学信号聚焦，保证不同波长的光线沿轴线聚焦，两个光谱共焦镜头(5)出射的光束分别垂直入射在待测反射镜组件的反射镜框上和反射镜上，当反射镜框或反射镜振动时，其轴向位移发生变化，在不同位移处，反射不同特定波长的光学信号，该特定波长光学信号经光谱共焦镜头(5)、耦合器(6)进入光纤(8)，通过光纤(8)传输至LED光源信号控制器(7)，LED光源信号控制器(7)通过峰值感光强度将不同波长的光信号转化为位移信号，通过网口传输至数据采集模块(9)，数据采集模块(9)实时采集反射镜及反射镜框的位移数据，并传送至数据后处理模块(10)，数据后处理模块(10)对采集的数据在时域坐标进行分析处理，数据处理时将噪声和杂波数据进行耦合消除，得到消除误差后的反射镜与反射镜框的相对位移。

2.如权利要求1所述的振动环境下反射镜组件微小相对位移测量装置，其特征在于，所述振动连接板(1)为方形平板，中心设有多个均布的螺钉过孔，作为机械接口与振动试验台的螺纹孔对应连接，实现振动连接板(1)与振动试验台刚性连接。

3.如权利要求1所述的振动环境下反射镜组件微小相对位移测量装置，其特征在于，所述振动连接板(1)上表面具有与待测反射镜组件连接位置对应的凸台，凸台上具有螺纹孔，与待测反射镜组件螺钉过孔对应，实现振动连接板(1)与待测反射镜组件通过螺钉连接，振动连接板(1)与待测反射镜组件接触面处的平面度不大于0.008mm，与底面的平行度不大于0.01mm。

4.如权利要求1所述的振动环境下反射镜组件微小相对位移测量装置，其特征在于，所述振动连接板(1)上相邻的两侧面各设有一处凸台，凸台平面度不大于0.008mm，凸台上具有螺纹孔，与振动连接杆(2)相连。

5.如权利要求1所述的振动环境下反射镜组件微小相对位移测量装置，其特征在于，所述振动连接杆(2)具有与振动连接板(1)的连接接口、与探测器支撑座(3)的连接接口，连接接口均为腰形孔，通过调整连接螺钉在腰形孔中的位置，用来调整光谱共焦镜头(5)的垂向位置、径向位置和零件加工误差。

6.如权利要求1所述的振动环境下反射镜组件微小相对位移测量装置，其特征在于，所述探测器支撑座(3)上具有与振动连接杆(2)相连的螺纹孔以及弹性夹头结构，光谱共焦镜头(5)安装在弹性夹头结构内。

7.如权利要求1所述的振动环境下反射镜组件微小相对位移测量装置，其特征在于，所述探测器支撑座(3)上设置有探测器压板(4)，探测器压板(4)具有与探测器支撑座(3)的连接接口，用于固定光谱共焦镜头(5)，约束光谱共焦镜头(5)的垂向位置。