一種牛頓環(huán)應力測量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種牛頓環(huán)應力測量裝置，包括底座，底座的凹槽中放置有傳感器，傳感器的探頭高于底座的凹槽上表面，傳感器的探頭上放置有平面鏡，平面鏡上放置有平凸透鏡，平凸透鏡的凸面與平面鏡接觸，平凸透鏡的平面邊緣上放置有上蓋，上蓋通過固定螺絲與底座連接，上蓋與底座之間有空隙；傳感器的信號線穿過底座上的通孔與測量儀器連接，測量儀器用于顯示傳感器采集到的應力。使用本發(fā)明一種牛頓環(huán)應力測量裝置，可以精確測量由于螺絲松緊程度造成的玻璃體發(fā)生形變時受到的應力，從而提高了曲率半徑的測量精度。
【專利說明】
一種牛頓環(huán)應力測量裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于光學設備技術領域，具體涉及一種牛頓環(huán)應力測量裝置。
【背景技術】
[0002]牛頓環(huán)是典型的等厚干涉現(xiàn)象，應用領域廣泛，可應用于判斷透鏡表面凹凸、測量透鏡表面曲率半徑、精確檢驗光學元件表面質(zhì)量和測量液體折射率等，其在光學測量方面的重要應用之一是測量平凸透鏡的曲率半徑。在傳統(tǒng)測量方法中，對測量結(jié)果影響最大的是牛頓環(huán)儀三個螺絲的松緊程度不同所導致的牛頓環(huán)變形應力，實驗表明，在同等測量條件下，螺絲擰得越緊測量誤差越大，導致測量誤差大的主要原因是牛頓環(huán)變形應力，目前已有的牛頓環(huán)的測量裝置無法精確測量玻璃體發(fā)生形變時受到的應力大小，從而難以通過應力校準提高測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種牛頓環(huán)應力測量裝置，解決了現(xiàn)有牛頓環(huán)的測量裝置無法精確測量玻璃體發(fā)生形變時受到的應力大小的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案是，一種牛頓環(huán)應力測量裝置，包括底座，底座的凹槽中放置有傳感器，傳感器的探頭高于底座的凹槽上表面，傳感器的探頭上放置有平面鏡，平面鏡上放置有平凸透鏡，平凸透鏡的凸面與平面鏡接觸，平凸透鏡的平面邊緣上放置有上蓋，上蓋通過固定螺絲與底座連接，上蓋與底座之間有空隙；傳感器的信號線穿過底座上的通孔與測量儀器連接，測量儀器用于顯示傳感器采集到的應力。
[0005]本發(fā)明的特點還在于，
[0006]傳感器、平面鏡、平凸透鏡同軸。
[0007]傳感器采用型號為HT-7303M3。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:使用本發(fā)明一種牛頓環(huán)應力測量裝置，可以精確測量由于螺絲松緊程度造成的玻璃體發(fā)生形變時受到的應力，從而提高了曲率半徑的測量精度。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明一種牛頓環(huán)應力測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明一種牛頓環(huán)應力測量裝置中測量儀器的工作原理流程圖。
[0011]圖中，1.鈉光燈，2.讀數(shù)顯微鏡，3.反射鏡，4.固定螺絲，5.上蓋，6.底座，7.傳感器，8.通孔，9.測量儀器，10.平面鏡，11.平凸透鏡。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0013]本發(fā)明一種牛頓環(huán)應力測量裝置，如圖1所示，包括底座6，底座6的凹槽中放置有傳感器7，傳感器7的探頭高于底座6的凹槽上表面，傳感器7的探頭上放置有平面鏡10，平面鏡10上放置有平凸透鏡11(平凸透鏡11由于凸面曲率半徑R較大，外觀可近似為圓形薄板)，平凸透鏡11的凸面與平面鏡10接觸，平面鏡10除與平凸透鏡11和傳感器7接觸外不與其他任何部件接觸，傳感器7、平面鏡10、平凸透鏡11同軸，平凸透鏡11的平面邊緣上放置有上蓋5，上蓋5通過固定螺絲4與底座6連接，固定螺絲4擰緊的過程中，上蓋5不會與底座6相接觸，即上蓋5與底座6之間有空隙；傳感器7的信號線穿過底座6上的通孔8與測量儀器9連接，測量儀器9用于顯示傳感器7采集到的應力。圖1中鈉光燈I為牛頓環(huán)實驗提供光源，光源經(jīng)過反射鏡3入射到平凸透鏡11中，最后通過讀數(shù)顯微鏡2讀取牛頓環(huán)暗環(huán)半徑。
[0014]本發(fā)明一種牛頓環(huán)應力測量裝置，在牛頓環(huán)儀的平面鏡10和底座6之間加入了高精度壓力傳感器7，平面鏡10只與平凸透鏡11和傳感器7接觸，平凸透鏡11受到平面鏡10豎直向上的應力F，根據(jù)力的相互作用原理，平面鏡10受到平凸透鏡11豎直向下的應力F，平凸透鏡11和平面鏡10受到的應力F大小相等方向相反。而平面鏡10中心處上表面受到豎直向下的應力F，其下表面會受到傳感器7探頭豎直向上的力F，綜上所述，傳感器7采集的力F等于平凸透鏡11受到的應力F。經(jīng)過配套測量儀器9處理傳感器7輸出信號可以得到平凸透鏡11受到的應力F大小。
[0015]其中，與傳感器7配套的測量儀器9的工作原理如圖2所示，傳感器7受應力F作用輸出相應的電壓信號，應力F和電壓值的大小成線性關系，傳感器7型號為HT-7303M3，額定供電電源條件下，電壓信號小于10毫伏，為了方便單片機控制模數(shù)轉(zhuǎn)換，首先將傳感器7輸出信號經(jīng)過變送器將微弱小信號進行適當放大，然后使用單片機(MSP430)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后通過液晶顯示屏(1602液晶顯示)將轉(zhuǎn)換結(jié)果進行顯示。
[0016]本發(fā)明一種牛頓環(huán)應力測量裝置，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以精確測量由于螺絲松緊程度造成的玻璃體發(fā)生形變時受到的應力，從而提高了曲率半徑的測量精度。
【主權項】
1.一種牛頓環(huán)應力測量裝置，其特征在于，包括底座(6)，底座(6)的凹槽中放置有傳感器(7)，傳感器(7)的探頭高于底座(6)的凹槽上表面，傳感器(7)的探頭上放置有平面鏡(10)，平面鏡(10)上放置有平凸透鏡(11)，平凸透鏡(11)的凸面與平面鏡(10)接觸，平凸透鏡(11)的平面邊緣上放置有上蓋(5)，上蓋(5)通過固定螺絲(4)與底座(6)連接，上蓋(5)與底座(6)之間有空隙； 傳感器(7)的信號線穿過底座(6)上的通孔(8)與測量儀器(9)連接，測量儀器(9)用于顯示傳感器(7)采集到的應力。2.根據(jù)權利要求1所述的一種牛頓環(huán)應力測量裝置，其特征在于，所述傳感器(7)、所述平面鏡(10)、所述平凸透鏡(11)同軸。3.根據(jù)權利要求1所述的一種牛頓環(huán)應力測量裝置，其特征在于，所述傳感器(7)采用型號為 HT-7303M3。
【文檔編號】G01B11/255GK105865686SQ201610247746
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】郭長立, 王守全, 馮小強, 郭朝霞, 楊易
【申請人】西安科技大學