Dispositivo de determinación de la diferencia de faseComo equipo central en los campos de la detección óptica y la fabricación de precisión, su precisión de medición determina directamente la fiabilidad de la evaluación de la calidad del producto. El dispositivo realiza una medición precisa analizando los cambios de fase de la señal óptica después de pasar por el objeto medido, mientras que la temperatura ambiente, la vibración, la estabilidad de la fuente de luz y otros factores pueden interferir fácilmente con la transmisión de la señal óptica y el reconocimiento de fase, lo que conduce a errores de medición. El siguiente sistema desmonta los factores clave que afectan la precisión de la medición y da un plan de control específico para proporcionar soporte técnico para la detección de alta precisión.

Las fluctuaciones de temperatura ambiente son la fuente de error más común, y el núcleo afecta la estabilidad de los componentes ópticos y las estructuras mecánicas. La mayoría de los componentes centrales del dispositivo de determinación de la diferencia de posición (como ampliando la placa, placa de onda, espejo de interferencia) son materiales de vidrio óptico, cuyo índice de refracción fluctúa linealmente con el cambio de temperatura: por cada cambio de temperatura de 1 ° c, la desviación del índice de refracción del vidrio óptico común es de aproximadamente 1 × 10, lo que conduce directamente a la desviación de cálculo de fase. Al mismo tiempo, la estructura de soporte mecánico del dispositivo producirá una pequeña deformación debido a la expansión térmica y la contracción fría, lo que desviará el camino óptico, especialmente cuando el cambio de temperatura supera los 5 grados celsius, la desviación de la coastalidad del Camino óptico puede superar los 0,1 mm, lo que causará un error de medición significativo. La estrategia de control debe adoptar el doble esquema de "control de temperatura activo + aislamiento térmico pasivo": colocar el dispositivo en un laboratorio de temperatura constante (control de temperatura en 20 ± 0,5 ° c) y equiparlo con un sistema de aire acondicionado de alta precisión; El cuerpo del equipo está equipado con una cubierta térmica, y los componentes ópticos clave utilizan materiales de bajo coeficiente de expansión térmica (como el vidrio de cuarzo) para reducir el impacto de la temperatura en el rendimiento del componente.

La vibración mecánica puede destruir la estabilidad del Camino óptico y causar trastornos en la adquisición de señales de fase. Las fuentes de vibración incluyen la vibración del suelo, la vibración del funcionamiento del equipo y las perturbaciones ambientales, incluso si la amplitud es de solo micras, la posición relativa del elemento óptico se desviará, lo que causará fluctuaciones en la diferencia de trayectoria óptica. Para la vibración de alta frecuencia (como la vibración de 10 - 100hz producida por el funcionamiento del equipo del taller), causará interferencia periódica en la señal de fase; La vibración de baja frecuencia (como la vibración de 1 - 5hz producida por el Movimiento de las personas) puede desencadenar fácilmente la deriva de los datos de medición. La respuesta debe comenzar con "aislamiento de vibración + optimización estructural": instalar el dispositivo en una plataforma de aislamiento de vibración flotante de aire y absorber más del 90% de la vibración del suelo a través de un colchón de aire; Los componentes ópticos centrales del equipo se fijan con amortiguación elástica para reducir la transmisión de vibración de su propio funcionamiento; En entornos de alta vibración (como el sitio del taller), se agrega una base Antisísmica y se delimita el área de aislamiento de vibración para evitar perturbaciones externas.

La estabilidad de la fuente de luz determina directamente la precisión de referencia de la medición de fase, y sus fluctuaciones de intensidad y deriva de longitud de onda causarán errores. La determinación de la diferencia de fase depende de la señal óptica estable de una fuente de luz monocromática. si la intensidad de la fuente de luz fluctúa más del 5%, la amplitud de la señal recibida por el Fotodetector será inestable y habrá errores aleatorios en el cálculo de la fase. Por su parte, la deriva de la longitud de onda (como el desplazamiento al rojo de la longitud de onda causado por el aumento de la temperatura de los láseres semiconductores) puede cambiar las características de propagación de la luz, y para las mediciones de alta precisión (como la detección de diferencia de fase a nivel nanométrico), cada deriva de 0,1 nm de la Longitud de onda puede desencadenar una desviación de cálculo de fase de 0,5 pi. El plan de control debe seleccionar una "fuente de luz de potencia estable de frecuencia estable" y acompañar el sistema de calibración: se debe dar prioridad al uso de láseres de he - ne o láseres de frecuencia estable de semiconductores con compensación de temperatura para garantizar una estabilidad de longitud de onda ≤ 0,01 NM / h; El módulo de fuente de luz está equipado con un dispositivo de ajuste de retroalimentación de potencia para controlar la fluctuación de intensidad dentro del 2%; La longitud de onda de la fuente de luz se calibra regularmente con una placa de onda estándar, al menos una vez al mes.

Además de los factores centrales anteriores, el Estado del objeto medido y la precisión de calibración del equipo no pueden ser ignorados. La limpieza de la superficie del objeto medido (como aceite y polvo) causará la dispersión de la señal óptica y afectará el reconocimiento de fase; La pequeña deformación del objeto (como la flexión de peso propio de una muestra de láminas) puede cambiar la diferencia real de trayectoria óptica. En términos de equipos, el envejecimiento de los elementos ópticos (como la disminución de la relación de extinción del ampliando la placa) y la deriva de la respuesta del Fotodetector reducirán la precisión de la medición. Por lo tanto, es necesario establecer un mecanismo de "pretratamiento de muestras + calibración regular": limpiar la superficie del objeto medido antes de la medición y fijar las muestras fáciles de deformar con una pinza especial; El dispositivo se calibra completamente con muestras de fase estándar cada trimestre para garantizar que el error del sistema sea ≤ 0,01 pi.

El control de precisión del dispositivo de medición de diferencia de fase es un proceso de "control colaborativo de múltiples factores", que debe basarse en el control ambiental, con la estabilidad de la fuente de luz y el sistema mecánico como núcleo, y cooperar con un mecanismo de calibración perfecto. Al usarlo, las empresas deben combinar sus propios escenarios de aplicación (como pruebas de precisión de laboratorio o pruebas in situ en talleres), formular planes específicos de garantía de precisión, unir a los fabricantes de equipos para personalizar y optimizar si es necesario, garantizar que los datos de medición sean precisos y confiables, y proporcionar un fuerte apoyo para la investigación y el desarrollo de productos y el control de calidad.