[发明专利]一种转轴水平度的测量方法

权利要求书

1.一种转轴水平度的测量方法，其特征在于，包括：

将设于光管支架上的光管的轴线与转轴的轴线对齐，其中，所述转轴朝向所述光管一侧的端部安装有朝向所述光管设置的平面镜；

转动转轴，记录每转动预设转动角度的光管读数，并基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第一夹角；

将液面镜和棱镜支架放置在地基上，所述棱镜支架上安装直角转向棱镜，所述液面镜位于所述直角转向棱镜的正下方，以使所述光管发出的光经所述直角转向棱镜反射至所述液面镜，沿原路返回，并建立所述光管和所述液面镜之间的关系，并通过调节所述直接转向棱镜和所述光管，使所述光管轴线和所述液面镜法线垂直；

移走所述棱镜支架和所述直角转向棱镜，转动所述转轴，再次记录每转动所述预设转动角度的光管读数，并基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第二夹角；

基于所述第一夹角和所述第二夹角，确定所述转轴的真实轴线的水平度。

2.根据权利要求1所述的转轴水平度的测量方法，其特征在于，

所述预设转动角度为5度、10度、15度或20度中的任一个。

3.根据权利要求2所述的转轴水平度的测量方法，其特征在于，

每间隔10度，记录一次光管的Y读数为W_yi，共计记录36个位置；

所述基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第一夹角，包括：通过傅里叶变换将其展开为：

其中，i＝1,2...36；k为谐波系数；a_y0为零次项误差；a_yk和b_yk为k次项误差系数；

a_y0按下式计算：

a_y0/2为所述转轴的真实轴线与所述光管的轴线之间的第一夹角，所述转轴的回转轴线平均线为真实轴线。

4.根据权利要求3所述的转轴水平度的测量方法，其特征在于，所述再次记录每转动所述预设转动角度的光管读数，并基于傅里叶变换，计算得到转轴的真实轴线与光管轴线之间的第二夹角，包括：

转动所述转轴一周，每转动10度，记录一次光管的Y读数为W'_yi，共计记录36个位置，计算零次项误差a'_y0如下：

a'_y0/2为所述转轴的真实轴线与所述光管的轴线的第二夹角。

5.根据权利要求4所述的转轴水平度的测量方法，其特征在于，所述基于所述第一夹角和所述第二夹角，确定所述转轴的真实轴线的水平度，包括：

所述转轴的真实轴线的水平度θ按下式计算：

θ＝(a′_y0-a_y0)/2 (4)。

6.根据权利要求5所述的转轴水平度的测量方法，其特征在于，

所述液面镜作为水平基准面误差在0.1″量级或1″量级；

所述直角转向棱镜的转向精度在0.1″量级或1″量级；

所述光管的测量精度在0.1″量级或1″量级。