Fénytechnika. A fény méréstechnikai alkalmazása. Dr. Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

HTML
DOWNLOAD

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Fénytechnika. A fény méréstechnikai alkalmazása. Dr. Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem"

Gergely Illés
9 évvel ezelőtt
Látták:

1 Fénytechnika A fény méréstechnikai alkalmazása Dr. Wenzel Klára egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest, 2013

2 Geodéziai (távcsöves) mérőműszerek Mérőmikroszkópok Mérőprojektorok Lézeres távmérők Lineáris interferométerek (hosszmérő gépek) 3D mérés interferometriával 3D mérés sztereo fotográfiával 3D mérés a moire-technika alkalmazásával

interferométerek (hosszmérő gépek) 3D mérés

3 A távcső alkalmazása a méréstechnikában Geodéziai műszerek

4 A Kepler-féle távcső elve

5 A kollimátorok alapelve

6 A kollimátor szerkezete

7 A Gauss-okulár

8 Az autokollimátor elve

9 A katetométer (Bárány: Optikai műszerek III.) Folyadék oszlop magasságának, illetve távoli tárgyak függőleges irányú mérésére alkalmazzák. Leolvasás: 0.1 mm Távcső: 8x nagyítás F 1, F 2 talpcsavarok D dobozlibella R csöveslibella M magassági skála E csúszka F a távcső élesre állító csavarja S 1, S 2 kengyel A kötőcsavar (az oszlopot rögzíti) B ellenrúgós paránycsavar az oszlop forgatásához Sp tükör

10 Katetométer (Bárány:Optikai műszerek III.) Részei: Műszertalp, 3-pontos szabályozás Oszlop Távcső:16-szoros nagyítás Magassági skála: 40 cm hoszú, 01 mm leolvasással Leolvasó távcső Ellensúly, a külpontosan szerelt távcső kiegyensúlyozására

Távcső:16-szoros nagyítás Magassági skála: 40 cm hoszú, 01

11 A futás- és irányvizsgáló műszer (Bárány: Optikai műszerek III.) Távcső és kollimátor α tengelyszögének mérése illetve a távcső és a kollimátor párhuzamos tengelybe állítása A kollimátor hátsó szálkeresztjére célozunk; az α szög mérhető. Ha az α szöget 0-ra állítjuk,a távcső és a kollimátor tengelye párhuzamos lesz (de nem esik egybe!).

párhuzamos tengelybe állítása A kollimátor hátsó szálkeresztjére célozunk; az α szög

12 A futás- és irányvizsgáló műszer (Bárány: Optikai műszerek III.) Távcső és kollimátor (már előzőleg párhuzamosra állított) tengelyének egy egyenesbe szabályozása Célzás: a kollimátor elülső szálkeresztjére; a trengelyek közötti a távolság mérhető, illetve kiküszöbölhető

tengelyének egy egyenesbe szabályozása Célzás: a kollimátor elülső

13 A futás- és irányvizsgáló műszer (Bárány: Optikai műszerek III.) Balra: Jobbra: Kollimátor Távcső Mindkét eszköz tűrésezett, illesztett tengelypalásttal készül

14 A síkpárhuzamos lemez megdöntésével eltolódnak a rajta áthaladó nyalábok. Optikai mikrométerként alkalmazható.

15 Planparallel üveglapos mérőlemez (x-y optikai mikrométer)

16 Célkereszt kialakítások

17 Libellás szintezőműszer elvi felépítése (Fialovszky: Geodéziai műszerek) Fő részei: 1. Műszertalp 2. Állótengely 3. Műszer felsőrész (alhidade) Részletesen: L sz szintező libella La állótengely libella I a távcső irányvonala V-V állótengely H fekvőtengely Szv a szálkereszt állószála Szb szálkereszt fekvőszála Σ szintező csavar Szh célzó szálkereszt

Műszer felsőrész (alhidade) Részletesen: L sz szintező libella La állótengely libella I

18 Kern GK 23 szintezőműszer (Fialovszky: Geodéziai műszerek) Műszertalp: gömbfejű illeszkedés (g) Fekvőtengely libella: koincidenciás leolvasás Távcső: Egyenes állású kép, 20-40x nagyítás Belső élesre állítás Figuráns, mérőléccel

Fekvőtengely libella: koincidenciás leolvasás Távcső:

19 Zeiss-féle szintező műszer síkpárhuzamos mérőlemezzel Műszertalp: Távcső: felodással szintezhető, 3-pontos szabályozás belső élesre állítás; binokuláris okulár; planparallel üveglapos x,y mérés, 0.1 mm

20 Ertel BNL (Baunivellier) (Fialovszky: Geodéziai műszerek) Vízszintes üvegköre is van (tahiméter szintező műszer) Távcsöve a hossztengely körül 180 fokban elforgatható (a távcső irányvonala a két szélső helyzetben észlelt irányvonal közepén van.)

Távcsöve a hossztengely körül 180 fokban elforgatható (a

21 A teodolit elvi felépítése Fő részei: Műszertalp Állótengely (Vertikális tengely): V-V Fekvőtengely (Horizontális tengely): H-H A műszertalp illeszkedése: kúpos tengely (1) kúpos persely (2)

22 A teodolit vázlatos rajza (Bárány: Optikai műszerek III.) Vízszintes és magassági szögek mérésére szolgáló műszer Részei: Műszertalp + 3 talpcsavar 120 fokban I irányvonal H fekvőtengely (G villában csapágyazva) Mk magassági kör V állótengely (P perselyben csapágyazva) Mv vizszintes kör (limbusz) I, H és V tengely egymásra merőleges Kötő- és irányítócsavarok az álló- és fekvőtengelyhez

23 A teodolit kivitelezett alakja A teodolit terep-műszer, ezért teljesen zárt kivitelben készül. A magassági és a vízszintes üvegkört ezért meg kell világítani (Fény bevetítő tükrök). Dobozba helyezéskor a távcsövet függőleges helyzetbe állítjuk.

24 T16 teodolit (Wild, Heerbrugg) Műszertalp: 3 pontos, talpcsavaros vízszintezés Állótengely: Hengeres tengely csap, golyós ágyazás Fekvőtengely: Csúszó ágyazás Üvegkörök: Vízszintes és függőleges üvegkör is van. Leolvasás: Leolvasó távcsővel Üvegkörök megvilágítása: kibillenő tükörrel, külső fényforrással, belső fényirányító optikai rendszerrel Távcső: Prizmás képfordító rendszer Belső élesre állítás Kivülről: fény- és porzárás

25 Th 2 teodolit (Opton, Oberkochen) Műszertalp: 2 talpcsavar (T) egymásra merőleges tengelyben billenti a gömbcsuklós felfogású állótengelyt. A gömbcsukló rögzítése a K kötőcsavarral történik. Kényszerközpontosítást alkalmaznak. Rögzítése: a Kcs kötőcsavarral

26 A vízszintes üvegkör finompozicionálása (Bárány: Optikai műszerek III kép) 1, 2, 3, 4, 5 Rugóval terhelt csap 6 Villa 7 Szorító lemez 8 Állótuskó 9 Csavar 10 Paránycsavar 11 Alsó pofa 12 A műszer állórésze 13 Limbusz

27 A spektro-goniométer U műszertalp Tr, Sp, J: állítható rés K kollimátor I szálkereszt F mérőtávcső O okulár T tárgy-asztal, szintezhető, hármas kúpos tengelyrendszerrel

28 Spektro-goniométer kiviteli alakja

29 Az optiméter Autokollimációs távcsővel mér Kétszeres tükrözés: négyszeres pontosság A mérési bizonytalanság: <+/-( L/100) µm Mérési tartomány: L = 180 mm A pontosság feltétele: 1. A munkadarab és az etalon hőmérséklete közötti különbség <0.05 C 0 2. A munkadarab és az etalon hőtágulási együtthatójának különbsége <1* Hővédő üveg alkalmazása

30 Az ultraoptiméter A műszer üvegdobozban van elhelyezve Finom skála: Terjedelem: +/- 10 m Osztásérték 0.2 m Durva skála: Terjedelem: +/- 83 m Osztásérték 1 m Mérési bizonytalanság a finom skálán: <+/- (0.06+A/ L/1000) µm

31 A mérő projektorok

32 A mérő projektorok Ha a nagyítás: N A megvilágítás N 2 legyen!

33 A mérő projektorok

34 Mérő mikroszkópok

35 Egyszerű műhelymérőmikroszkóp Nagy szabad tárgytávolság szerelés a mikroszkóp alatt Két irányú asztalmozgatás csavaros mikrométerrel 0.01 mm-es mérés Világítás külső fényforrással

36 Kutató mérőmikroszkóp Cserélhető objektívek - revolver-fejben Binokuláris okulár Motoros mozgatások visszaállás lehetősége mm pontosságú mérés

37 Mérőmikroszkópok szállemezei

38 Társnéző rendszer

39 Mikroszkóp számítógépes vezérléssel

40 Számítógépes kapcsolat Motorizált beállítások: Motorral mozgatott asztal Kiértékelő programok 1. fókusz 2. kondenzor 3. lámpaegységek 4. fényintenzitás 5. objektívek 6. reflexiós kockák (szűrők)

41 Telepathológia

42 Az interferencia jelenség alkalmazása a méréstechnikában

43 A Newton-gyűrűk

44 Newton-gyűrűk monokromatikus és fehér fényben

45 Askania gyártmányú Michelson interferométer (Bárány: Optikai műszerek IV.) Robusztus kivitel Pihentetett öntöttvas ház 3-részes öntött, preciziósan megmunkált asztal, a legfelső lap kétrészes, két forgatható, ferde lapból áll). 200 mm átmérő, 100 mm-rel előre húzható Robusztus és pontos tárgymozgató vezetékek Az osztótükör 200 mm átmérőt fed le A referencia tükör 100 mm átmérőjű A referencia-tükör 3-pontos szabályozású, interferometrikus pontossággal A lámpa-ház kívül van Spektrál-lámpával működik (hélium, higany, nátrium, kadmium vagy kripton töltésű gáz-kisülő cső; koherencia hossz kb 100 mm)

46 Az Askania interferométer sugármenete 1 spektrál lámpa 2 kondenzor rendszer 3 belépő rés 4 interferencia szűrő 5, 8, 17 tükör 15, 16 kollimátor objrktív 13 százalékos tükör 12 kompenzáló lemez 11 referencia síktükör 9 objektív lencserendszer 7 okulár lencserendszer Lent: mérendő felület (síklapúság; ferdeség; távolság)

47 A Kösters interferométer Mérőhasábok érintésmentes ellenőrzésére szolgáló műszer. Kisebb mérhető felület, mint a Michelson interferométernél Zárt kivitel, külső mozgatások, külső fényforrás (védelem a sugárzó hőtől) Legnagyobb mérési bizonytalanság: +/-0.02+L/1500 Pontosság: Síklapúság és párhuzamosság mérésnél: 0.01 Mérési lehetőségek Abszolút méret meghatározása a fényhullémhossz segítségével Összehasonlítás ismert méretű (etalon) mérőhasábbal Síklapúság meghatározása Párhuzamosság meghatározása

48 Néhány mérőhasáb jellegzetes hibájának interferencia-képe 1 Hossz-irányú dőlés (párhuzam-hiba) 2 Középen kopás 3 Kereszt irányú dőlés (párhuzam-hiba) 4 A két szélen kopás, és hosszirányú dőlés

49 VÉGE

Hasonló dokumentumok

Optikai elemek. Optikai prizmák. Tükrök Optikai lencsék. Síkpárhuzamos lemezek Optikai ékek Száloptikák

Optikai elemek. Optikai prizmák. Tükrök Optikai lencsék. Síkpárhuzamos lemezek Optikai ékek Száloptikák Optikai prizmák Totálreflexiós prizmák Tükrözött prizmák Színbontó prizmák Prizma rendszerek Tükrök Optikai lencsék Egytagú lencsék Lencserendszerek Síkpárhuzamos lemezek Optikai ékek Száloptikák Optikai