專利名稱：小角度角度塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于幾何量計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種角度范圍為-Γ +1°的小角度角度塊。
背景技術(shù)：
激光小角度測(cè)量裝置是用于測(cè)量-1° +1°小角度的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量準(zhǔn)確度高， 測(cè)量不確定度為U = O. 05" (k = 2)。激光小角度測(cè)量裝置校準(zhǔn)和量值傳遞需要角度塊作為標(biāo)準(zhǔn)器具，但是傳統(tǒng)角度塊1采用工作面為左右水平布局結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)工作面法線的夾角作為工作角，參見圖1所示。兩工作面中心法線的交點(diǎn)為角度塊的回轉(zhuǎn)中心，配合角度塊測(cè)量的自準(zhǔn)直儀的光軸盡量與角度塊工作面中心法線重合，這樣隨著角度塊旋轉(zhuǎn)，工作面轉(zhuǎn)換后自準(zhǔn)直儀的光軸能與另外工作面中心法線重合。但對(duì)于小于1°的工作角，角度塊1工作面中心法線交點(diǎn)與工作面距離變大，為了保證旋轉(zhuǎn)角度后，自準(zhǔn)直儀能夠?qū)?zhǔn)工作面中心，角度塊工作面中心法線交點(diǎn)與回轉(zhuǎn)中心重合，需要有很長(zhǎng)的回轉(zhuǎn)臂。&SD = L/2tan(e/2)顯示了回轉(zhuǎn)中心到工作面距離D與角度塊角度的關(guān)系，當(dāng)角度塊角度小于1°時(shí)，回轉(zhuǎn)中心到工作面距離甚至長(zhǎng)達(dá)lm，這給角度塊的安裝帶來(lái)很大困難。同時(shí)，工作角小于1°的角度塊加工起來(lái)也比較麻煩，廢品率較高， 造成角度塊成本大幅提升。研制新形式的小角度角度塊，克服上述弊端，滿足小角校準(zhǔn)和測(cè)量的需求成為亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于小于1°的工作角，滿足小角度計(jì)量?jī)x器的校準(zhǔn)和小角度檢測(cè)的小角度角度塊。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種小角度角度塊，其包括固定在安裝底板上方的角度塊基座，在角度塊基座的同一側(cè)面上加工有上下間隔布局的兩個(gè)安裝面，在上安裝面內(nèi)安裝有上反射鏡，在下安裝面內(nèi)安裝有下反射鏡；在上反射鏡和下反射鏡前方設(shè)置一個(gè)透射折光鏡，透射折光鏡也固定在安裝底板上方；所述的角度塊基座上的下安裝面與角度塊基座的底面垂直；所述的角度塊基座上的上安裝面與角度塊基座的底面垂直、且與角度塊基座的下安裝面加工出-1° +1°角度；此時(shí)上安裝面和下安裝面在角度塊基座的底面投影夾角即為該角度塊工作角，角度范圍為-1° +1° ；所述的透射折光鏡由上下兩塊棱鏡膠合而成，上下兩塊棱鏡膠合面處涂有半透射半反射膜；其中，上棱鏡為平行棱鏡，上棱鏡通光口與上反射鏡相對(duì)正；下棱鏡為三棱鏡，下棱鏡通光口與下反射鏡相對(duì)正。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的角度塊基座上的下安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個(gè)螺紋孔，下反射鏡安裝在該通孔內(nèi)，并通過(guò)四個(gè)螺栓穿過(guò)四個(gè)螺紋孔固定；所述的角度塊基座上的上安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個(gè)螺紋孔，上反射鏡安裝在該通孔內(nèi)，并通過(guò)四個(gè)螺栓穿過(guò)四個(gè)螺紋孔固定。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的安裝在上安裝面內(nèi)的上反射鏡和安裝在下安裝面內(nèi)的下反射鏡的上反射面和下反射面與安裝底板垂直，該上反射面和下反射面中心投影與安裝底板中心一致。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的上反射鏡和下反射鏡采用微晶玻璃加工。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的透射折光鏡采用K9玻璃加工而成，其利用光學(xué)結(jié)構(gòu)膠粘接在安裝底板上。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的安裝底板為圓形的金屬板，在安裝底板上加工有安裝面，可以將整個(gè)角度塊安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。如上所述的一種小角度角度塊，其所述的安裝底板采用2Crl3材料加工而成；所述的角度塊基座采用殷鋼材料加工而成。本發(fā)明的效果在于本發(fā)明所述的小角度角度塊，由兩個(gè)反射面組成，兩個(gè)工作面采用上下布局，可以安裝在回轉(zhuǎn)中心，無(wú)需安裝于回轉(zhuǎn)臂上即可保證旋轉(zhuǎn)角度后自準(zhǔn)直儀準(zhǔn)直工作面中心。該角度塊結(jié)構(gòu)新穎，安裝方便，性能穩(wěn)定，準(zhǔn)確度高，測(cè)量重復(fù)性好，角度值容易復(fù)現(xiàn)，其用于光學(xué)小角度測(cè)量?jī)x器的測(cè)量和校準(zhǔn)，可以有效避免測(cè)量面轉(zhuǎn)換過(guò)程中光軸對(duì)中的問題，降低角度塊安裝復(fù)雜性。本發(fā)明所述的小角度角度塊可以根據(jù)需要加工成任意角度，特別適合小角度情況。角度塊從結(jié)構(gòu)上有別于傳統(tǒng)角度塊，可以避免由于角度太小而造成回轉(zhuǎn)半徑過(guò)大的問題，安裝和使用更加方便，適用于光電自準(zhǔn)直儀等小角度測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)。


圖1傳統(tǒng)角度塊的工作原理；圖2本發(fā)明所述的一種小角度角度塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.傳統(tǒng)角度塊；2.自準(zhǔn)直儀光管；3.安裝底板；4.角度塊基座；5.上反射鏡；6.下反射鏡；7.透射折光鏡；8.自準(zhǔn)直儀。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種小角度角度塊作進(jìn)一步描述。如圖2所示，本發(fā)明所述的一種小角度角度塊主要包括安裝底板3、角度塊基座4、 上反射鏡5、下反射鏡6、透射折光鏡7。其中，角度塊基座4固定在安裝底板3上方，在角度塊基座4的同一側(cè)面上加工有上下間隔布局的兩個(gè)安裝面，在上安裝面內(nèi)安裝有上反射鏡5，在下安裝面內(nèi)安裝有下反射鏡6 ；在上反射鏡5和下反射鏡6前方設(shè)置一個(gè)透射折光鏡7，透射折光鏡7底端也固定在安裝底板3上方。上述角度塊基座4采用殷鋼加工，以降低角度塊基座隨溫度產(chǎn)生的變化量。角度塊基座4上的下安裝面與角度塊基座4的底面垂直；角度塊基座4上的上安裝面與角度塊基座4的底面垂直、且與角度塊基座4的下安裝面加工出-1° +1°角度；此時(shí)上安裝面和下安裝面在角度塊基座4的底面投影夾角即為該角度塊工作角，角度范圍為-1° +1° 。
在角度塊基座4上的下安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個(gè)螺紋孔，下反射鏡6安裝在該通孔內(nèi)，并通過(guò)四個(gè)螺栓穿過(guò)四個(gè)螺紋孔固定。在角度塊基座4上的上安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個(gè)螺紋孔，上反射鏡5安裝在該通孔內(nèi)，并通過(guò)四個(gè)螺栓穿過(guò)四個(gè)螺紋孔固定。上反射鏡5和下反射鏡6采用微晶玻璃加工，保證反射面平面度。上述透射折光鏡7采用K9玻璃加工，由上下兩塊棱鏡膠合而成，上下兩塊棱鏡膠合面處涂有半透射半反射膜。上棱鏡為平行棱鏡，上棱鏡通光口與上反射鏡5相對(duì)正；下棱鏡為三棱鏡，下棱鏡通光口與下反射鏡6相對(duì)正。透射折光鏡7利用光學(xué)結(jié)構(gòu)膠粘接在安裝底板3上，能夠?qū)崿F(xiàn)半透半反的功能。使用時(shí)來(lái)自自準(zhǔn)直儀8的光束在半透射半反射膜處分成兩路光束，一路光束射到上反射鏡5，無(wú)法反射回自準(zhǔn)直儀8內(nèi)；另一路光束射到下反射鏡6，可反射回自準(zhǔn)直儀8內(nèi)。上述安裝底板3為圓形的金屬板，用于固定角度塊基座4和透射折光棱鏡7，同時(shí)安裝底板3上加工有安裝孔，可以將整個(gè)角度塊安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。安裝底板3的加工材料采用2Crl3。安裝過(guò)程中，通過(guò)修整角度塊基座4，使得上反射鏡5和下反射鏡6的上反射面和下反射面與安裝底板3垂直，還要將該上反射面和下反射面中心投影與安裝底板3中心調(diào)
整一致。本發(fā)明所述的小角度角度塊工作原理本發(fā)明的小角度角度塊采用反射面上下布局的形式，即角度塊基座4上安裝的上反射鏡5和下反射鏡6在水平方向上形成夾角為角度塊的角度值，角度范圍為-1° +1°，參見圖2所示。該角度塊使用安裝方便，可以有效避免左右結(jié)構(gòu)角度塊回轉(zhuǎn)對(duì)心問題。角度塊上下兩個(gè)反射面在水平方向上形成夾角，由于自準(zhǔn)直儀8測(cè)量角度范圍很小，當(dāng)利用光電自準(zhǔn)直儀準(zhǔn)直下反射面時(shí)，上反射面反射光束無(wú)法回射到自準(zhǔn)直儀內(nèi)，角度塊旋轉(zhuǎn)角度后，自準(zhǔn)直儀準(zhǔn)直上反射面，下反射面的反射光束不能回射到自準(zhǔn)直儀內(nèi)，這樣兩個(gè)工作面獨(dú)立在自準(zhǔn)直儀中準(zhǔn)直成像，角度塊的角度值即為回轉(zhuǎn)測(cè)量的角度。本發(fā)明為小角度校準(zhǔn)設(shè)計(jì)的角度塊，結(jié)構(gòu)新穎，性能穩(wěn)定，其特別針對(duì)小于1°的角度塊而研制，角度塊安裝方便，測(cè)量重復(fù)性好，角度值容易復(fù)現(xiàn)，對(duì)于開展小角度測(cè)量和校準(zhǔn)有很大幫助。
權(quán)利要求
1.一種小角度角度塊，其特征在于該小角度角度塊包括固定在安裝底板C3)上方的角度塊基座G)，在角度塊基座的同一側(cè)面上加工有上下間隔布局的兩個(gè)安裝面，在上安裝面內(nèi)安裝有上反射鏡(5)，在下安裝面內(nèi)安裝有下反射鏡(6)；在上反射鏡(5)和下反射鏡(6)前方設(shè)置一個(gè)透射折光鏡(7)，透射折光鏡(7)也固定在安裝底板C3)上方；所述的角度塊基座(4)上的下安裝面與角度塊基座(4)的底面垂直；所述的角度塊基座(4)上的上安裝面與角度塊基座的底面垂直、且與角度塊基座的下安裝面加工出-1° +1°角度；此時(shí)上安裝面和下安裝面在角度塊基座(4)的底面投影夾角即為該角度塊工作角，角度范圍為-1° +1° ；所述的透射折光鏡(7)由上下兩塊棱鏡膠合而成，上下兩塊棱鏡膠合面處涂有半透射半反射膜；其中，上棱鏡為平行棱鏡，上棱鏡通光口與上反射鏡( 相對(duì)正；下棱鏡為三棱鏡，下棱鏡通光口與下反射鏡(6)相對(duì)正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小角度角度塊，其特征在于所述的角度塊基座(4)上的下安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個(gè)螺紋孔，下反射鏡(6)安裝在該通孔內(nèi)， 并通過(guò)四個(gè)螺栓穿過(guò)四個(gè)螺紋孔固定；所述的角度塊基座(4)上的上安裝面中心加工有通孔，通孔沿圓周均布四個(gè)螺紋孔，上反射鏡( 安裝在該通孔內(nèi)，并通過(guò)四個(gè)螺栓穿過(guò)四個(gè)螺紋孔固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小角度角度塊，其特征在于所述的安裝在上安裝面內(nèi)的上反射鏡(5)和安裝在下安裝面內(nèi)的下反射鏡(6)的上反射面和下反射面與安裝底板 (3)垂直，該上反射面和下反射面中心投影與安裝底板(3)中心一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小角度角度塊，其特征在于所述的上反射鏡( 和下反射鏡(6)采用微晶玻璃加工。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小角度角度塊，其特征在于所述的透射折光鏡(7)采用K9玻璃加工而成，其利用光學(xué)結(jié)構(gòu)膠粘接在安裝底板(3)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小角度角度塊，其特征在于所述的安裝底板(3)為圓形的金屬板，在安裝底板(3)上加工有安裝面，可以將整個(gè)角度塊安裝在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小角度角度塊，其特征在于所述的安裝底板(3)采用 2Crl3材料加工而成；所述的角度塊基座(4)采用殷鋼材料加工而成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適用于小于1°的工作角，滿足小角度計(jì)量?jī)x器的校準(zhǔn)和小角度檢測(cè)的小角度角度塊。其包括固定在安裝底板上方的角度塊基座，在角度塊基座的同一側(cè)面上加工有上下間隔布局的兩個(gè)安裝面，在上安裝面內(nèi)安裝有上反射鏡，在下安裝面內(nèi)安裝有下反射鏡；在上反射鏡和下反射鏡前方設(shè)置一個(gè)透射折光鏡，透射折光鏡也固定在安裝底板上方。本發(fā)明所述的小角度角度塊結(jié)構(gòu)新穎，安裝方便，性能穩(wěn)定，準(zhǔn)確度高，測(cè)量重復(fù)性好，角度值容易復(fù)現(xiàn)，其用于光學(xué)小角度測(cè)量?jī)x器的測(cè)量和校準(zhǔn)，可以有效避免測(cè)量面轉(zhuǎn)換過(guò)程中光軸對(duì)中的問題，降低角度塊安裝復(fù)雜性。
文檔編號(hào)G02B7/182GK102364300SQ201110328229
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者劉勇, 孫方金 申請(qǐng)人:中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院, 北京航天計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所