作者：成都工具研究所 羨一民
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H 隨著航空航天、重型機(jī)械、發(fā)電設(shè)備、船舶工業(yè)的發(fā)展，對(duì)大尺寸測(cè)量的要求越來(lái)越高。一些精密配合的大型零部件，尺寸達(dá)到十幾米甚至幾十米，
精度要求達(dá)到IT7以上。如何測(cè)量這些零部件長(zhǎng)期以來(lái)一直是困擾計(jì)量工作者的技術(shù)難題。目前實(shí)際應(yīng)用的測(cè)量手段仍以外徑千分尺、內(nèi)徑測(cè)桿等傳統(tǒng)測(cè)量工具為主，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足需求。清華大學(xué)曾研制出一套很好的對(duì)準(zhǔn)方法，與
激光干涉儀相結(jié)合，用于測(cè)量大尺寸可達(dá)到很高的精度，但該方法必須使用高精度導(dǎo)向?qū)к墸拗屏嗽谏a(chǎn)、安裝現(xiàn)場(chǎng)的使用。因此，開(kāi)發(fā)高精度、無(wú)導(dǎo)軌大尺寸測(cè)量技術(shù)，一直是長(zhǎng)度計(jì)量領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。
k=` `Avp? En:/{~9{ F 激光技術(shù)的快速發(fā)展為大尺寸精密測(cè)量開(kāi)拓了嶄新的領(lǐng)域。近二十年來(lái)，出現(xiàn)了多種無(wú)導(dǎo)軌大尺寸測(cè)量方法，其中，受到廣泛關(guān)注的無(wú)導(dǎo)軌激光干涉儀是近年來(lái)發(fā)展很快的一種先進(jìn)測(cè)量方法。
Y-y<gW ;'7gg] 小數(shù)重合法是無(wú)導(dǎo)軌激光干涉儀的基礎(chǔ)。它是一種測(cè)量和數(shù)據(jù)處理方法，常用于量塊檢定中。通俗地說(shuō)，這種測(cè)量方法就像用不同長(zhǎng)度的幾把“尺子”去量同一個(gè)物體，只要得到各次測(cè)量值的尾數(shù)，即可導(dǎo)出物體的實(shí)際長(zhǎng)度，它并不關(guān)心測(cè)量的實(shí)際過(guò)程。
q-5U,!!W/ gzd)7np B2 激光干涉儀是以
波長(zhǎng)為基本計(jì)量單位的，多波長(zhǎng)
激光器的發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)不同長(zhǎng)度“尺子”的基礎(chǔ)。激光器可以穩(wěn)定地輸出多種波長(zhǎng)的激光，利用
光學(xué)拍波技術(shù)，可以將這些單波長(zhǎng)合成為一組波長(zhǎng)相近、間隔均勻的“合成波長(zhǎng)鏈”�！昂铣刹ㄩL(zhǎng)鏈”是一個(gè)塔形結(jié)構(gòu)，塔頂是最高一級(jí)合成波，其波長(zhǎng)最長(zhǎng)，塔底則是單波長(zhǎng)。測(cè)量時(shí)，干涉儀以不同波長(zhǎng)的激光工作，從最高級(jí)（最長(zhǎng)波）開(kāi)始，逐級(jí)下降，直至單波長(zhǎng)。激光干涉儀的測(cè)量結(jié)果是在各種波長(zhǎng)干涉下的一組剩余相位，以此可推導(dǎo)出總測(cè)量長(zhǎng)度，由于每次的測(cè)量值都是剩余相位，與測(cè)量過(guò)程無(wú)關(guān)，因此不需要導(dǎo)向?qū)к墶?
|x$2- RUP Izr_]% 選擇合適的“合成波長(zhǎng)鏈”是無(wú)導(dǎo)軌激光干涉儀的關(guān)鍵。長(zhǎng)波干涉保證了測(cè)量值的唯一性，而測(cè)量精度則取決于短波干涉。為了簡(jiǎn)化測(cè)量過(guò)程，還有一種只使用一個(gè)合成波的方法，如采用幾百毫米的合成波，借助于普通測(cè)量工具（如卷尺）測(cè)出大致的合成波周期數(shù)，剩余相位由干涉儀測(cè)出，這種方法只需一次測(cè)量即可完成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)練，但由于所使用的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，在測(cè)量精度上必然有所損失。
w^ N3Ma 2nkUvb%= 各國(guó)學(xué)者對(duì)無(wú)導(dǎo)軌激光干涉儀技術(shù)進(jìn)行了大量研究，研制開(kāi)發(fā)了各種激光干涉儀，歸納如下：
FNgC TO% "&{s E RYY （1）CO2激光干涉儀
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