Pomiary długich płytek wzorcowych na zmodernizowanym stanowisku pomiarowym z interferometrem laserowym

• Autorzy: Szumski R.

Warianty tytułu

EN

Calibration of long gauge blocks using the modernized setup with a laser interferometer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stosowany od lat w Laboratorium Długości Zakładu Długości i Kąta GUM, komparator interferencyjny do wzorcowania długich płytek wzorcowych o zakresie pomiarowym do 500 mm, został poddany modernizacji. Metoda pomiarowa wykorzystywana na stanowisku pomiarowym oparta na efekcie interferencji w świetle białym, została uzupełniona o metodę reszt ułamkowych (ang. exact fractions) opartą na laserowych źródłach światła. Wprowadzone zmiany w układzie pomiarowym związane są przede wszystkim z doprowadzeniem do układu optycznego odpowiednio uformowanej wiązki światła laserowego ze światłowodu. Zastosowano ponadto nowe rozwiązanie w zakresie adiustacji zwierciadła odniesienia podczas wykonywania pomiarów, dzięki czemu został zredukowany problem ze znaczącym wpływem odchylenia od prostoliniowości ruchu karetki pomiarowej na niepewność pomiaru.

EN

The gauge block interferometer for long gauge blocks up to 500 mm, used for years in the Length Laboratory of Length and Angle Division of GUM, was modernized. The measuring method used on the measuring setup based on the interference in white light, was supplemented with the method of exact fractions based on laser light sources. The measurement of gauge blocks with the modernized setup may be carried out using the method applied so far, which involves the use of the low coherence white light to detection of gauge block ends by interference and the measuring of the reference mirror displacement corresponding to the length of a gauge block measured by the Renishaw interferometer. After modernization the measurement with use of laser light interference is also possible. For the method of exact fractions, two stabilized He-Ne lasers with wavelengths of 633 nm and 543 nm are used as the standards. The main changes of the measuring system are related to providing a properly formed laser light beam from optical fiber and additional optical elements to the optical system. Moreover, a new solution for the reference mirror adjustment during measurement has been applied. Due to it, the problem with non-rectilinear slideways of the measuring carriage has been reduced. Validation of the methods was carried out during the within-laboratory comparisons. The uncertainty budget analysis and measurement results of long gauge blocks show that both method complement each other.

Słowa kluczowe

PL

wzorce końcowe; długie płytki wzorcowe; komparator interferencyjny; interferencyjna metoda reszt ułamkowych

EN

end standards; long gauge blocks; interferometry; method of exact fractions

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 4
• Strony: 304--307
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Szumski R.

• Główny Urząd Miar, Zakład Długości i Kata, ul. Elektoralna 2, 00-139 Warszawa

Bibliografia

• [1] Althin T. K. V., Johansson C. E., 1864-1943: The Master of Measurement. Nordisk Rotogravyr, Stockholm (1948).
• [2] PN-EN ISO 3650: 1999 Wzorce długości. Płytki wzorcowe.
• [3] Lewis A. J.: Absolute length measurement using multiple-wavelength phase-stepping interferometry, PhD Thesis. University of London (1993).
• [4] Bitou Y., Hirai A., Yoshimori H., Hong F., Zhang Y., Onae A., Seta K.: Gauge block interferometer using three frequency-stabilized lasers. Proc. SPIE 4401 (2001), 288-297.
• [5] Dobosz M., Iwasińska-Kowalska O.: A new method of non-contact gauge block calibration using a fringe-counting technique: I. Theoretical basis. Optics & Laser Technology 42 (2010), 141–148.
• [6] Iwasińska-Kowalska O., Dobosz M.: A new method of noncontact gauge block calibration using the fringe counting technique: II. Experimental verification. Optics & Laser Technology 42 (2010), 149-155.
• [7] Ikonen E., Riski K.: Gauge-block interferometer based on one stabilized laser and a white-light source. Metrologia 30 (1993), 95–104.
• [8] Edlén B.: The refractive index of air. Metrologia 2 (1996), 71-80.
• [9] Birch K. P., Downs M. J.: An updated Edlén equation for the refractive index of air. Metrologia 30 (1993), 155-162.
• [10] Birch K. P., Downs M. J.: Correction to the updated Edlén equation for the refractive index of air. Metrologia 31 (1994), 315-316.
• [11] Bönsch G., Potulski E.: Measurement of the refractive index of air and comparison with modified Edlen’s formulae. Metrologia 35, (1998), 133-139.
• [12] Ramotowski Z., Sałbut L.: Practical aspects of phase correction determination for gauge blocks measured by optical interferometry. Measurement Science and Technology 23 (2012).
• [13] Decker J. E., Pekelsky J. R.: Uncertainty evaluation for the measurement of gauge blocks by optical interferometry. Metrologia 34, (1997), 479-493.