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立式光學(xué)計原理

  立式光學(xué)計,又稱光學(xué)比較儀,是一種高精度光學(xué)機械式儀器,其原理主要基于光學(xué)杠桿的放大作用,將微小的位移量轉(zhuǎn)換為光學(xué)影像的移動進(jìn)行測量。以下是立式光學(xué)計原理的詳細(xì)闡述:

  一、基本原理

  光學(xué)杠桿放大原理:

  立式光學(xué)計利用光學(xué)杠桿原理,通過精密的光學(xué)系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu),將微小的位移量放大成易于觀察和測量的影像移動。這種放大作用使得立式光學(xué)計能夠?qū)崿F(xiàn)對微小尺寸的高精度測量。

  自準(zhǔn)直原理:

  在某些類型的立式光學(xué)計中,如投影立式光學(xué)計,還采用了自準(zhǔn)直原理。該原理通過平面反射鏡和物鏡的組合,使得光線在系統(tǒng)中形成自準(zhǔn)直光束,即光線在經(jīng)過反射后能夠重新聚焦于原物點或其像點,從而實現(xiàn)高精度的測量。

  二、工作原理

  立式光學(xué)計的工作原理主要包括以下幾個步驟:

  光源與聚光:

  由光源發(fā)出的光線經(jīng)過聚光鏡等光學(xué)元件進(jìn)行聚光和準(zhǔn)直,形成一束平行光。

  光線投射與反射:

  平行光投射到被測物體上,經(jīng)過反射后形成反射光線。這些反射光線再次進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng),經(jīng)過透鏡、反射鏡等元件的作用,形成干涉條紋或影像。

  干涉與測量:

  對于基于干涉原理的立式光學(xué)計(如湯姆森干涉原理、納布拉干涉原理等),反射光線進(jìn)入干涉儀系統(tǒng),通過干涉條紋的形成和變化來測量被測物體的尺寸。

  而對于基于自準(zhǔn)直原理和光學(xué)杠桿原理的立式光學(xué)計(如投影立式光學(xué)計),反射光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)后形成放大的影像,通過觀察和測量影像的移動來確定被測物體的尺寸。

  讀數(shù)與記錄:

  通過目鏡或投影屏等觀察裝置,讀取并記錄測量結(jié)果。現(xiàn)代立式光學(xué)計還可能配備有數(shù)字顯示屏等電子讀數(shù)裝置,以提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性和便捷性。

  三、主要類型與特點

  立式光學(xué)計主要分為數(shù)字式立式光學(xué)計和投影式立式光學(xué)計兩類。它們各自具有不同的特點和應(yīng)用場景:

  數(shù)字式立式光學(xué)計:采用數(shù)字顯示技術(shù),能夠直接顯示測量結(jié)果,具有讀數(shù)準(zhǔn)確、操作簡便等優(yōu)點。它適用于對測量精度要求較高且需要快速讀數(shù)的場合。

  投影式立式光學(xué)計:通過投影屏等裝置將影像放大并投影出來進(jìn)行觀察測量,具有影像清晰、放大倍數(shù)大等優(yōu)點。它適用于對測量精度和放大倍數(shù)要求較高且需要直觀觀察的場合。

  綜上所述,立式光學(xué)計通過光學(xué)杠桿的放大作用和精密的光學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)對微小尺寸的高精度測量。其原理涉及光學(xué)杠桿放大原理、自準(zhǔn)直原理以及干涉原理等多個方面,并根據(jù)不同的測量需求和應(yīng)用場景發(fā)展出了多種類型的立式光學(xué)計。

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