工控维修

  双频激光干涉仪是一种基于外差干涉原理的高精度测量仪器，它在单频激光干涉仪的基础上发展而来，通过利用两个不同频率的激光束进行干涉测量，实现了对位移、长度、角度等多种物理量的高精度测量。该仪器广泛应用于精密机械加工、计量检测、科学研究等领域，是提高设备精度和检测效率的重要工具。

一、双频激光干涉仪的原理

  双频激光干涉仪的工作原理基于塞曼分裂效应和频率牵引效应。在氦氖激光器上施加一个约0.03特斯拉的轴向磁场，使激光器产生两个不同频率（f1和f2）的左旋和右旋圆偏振光。经过一系列的光学元件处理后，这两个光束被分为参考光束和测量光束。当可动反射镜移动时，由于多普勒效应，测量光束的频率会发生变化（f2 ± Δf），而参考光束的频率保持不变。两束光在光电探测器上发生干涉，产生包含频率差Δf的电信号。通过计数频率差的变化，可以计算出可动反射镜的位移量。

1. 激光源：双频激光干涉仪使用一个激光器，产生两束频率不同的激光。常用的激光器包括氦氖激光器和半导体激光器。

2. 光学分束：激光束经过分束器分成两束光，一束作为参考光束，另一束作为测量光束。

3. 光路设计：参考光束经过固定光路，测量光束经过可变光路。两束光在干涉仪中重新汇合，产生干涉条纹。

4. 干涉条纹：干涉条纹的移动反映了测量光路长度的变化。通过分析干涉条纹的变化，可以精确计算出被测量物体的位移或长度变化。

5. 信号处理：干涉条纹信号经过光电探测器转换为电信号，经过信号处理后得到测量结果。

二、使用方法

1. 系统连接：通过通讯电缆将笔记本电脑与激光干涉仪、环境补偿单元及打印机等连接，并接通电源。

2. 激光预热：闭合激光干涉仪开关，使激光预热约15～20分钟，待激光稳定后（指示灯变为绿色）再进行测量。

3. 软件启动：打开笔记本电脑，启动测量软件，并进入相应的测量子程序。

4. 光学镜安装：将激光干涉仪、反射镜及分光镜等光学元件固定在测量三脚架和机床的适当位置，并进行准直调整。

5. 目标值设定：根据测量要求设定目标值，并编制数控测量程序。

6. 数据采集：启动数据采集程序，进行自动或手动数据采集，并监控测量数据

三、双频激光干涉仪的常见故障和维修方法

1. 激光器故障：

• 故障现象：激光器不发光或激光强度不足。

• 维修方法：检查激光器电源和连接线，确保电源正常。必要时更换激光器。

2. 光路偏移：

• 故障现象：干涉条纹不清晰或消失。

• 维修方法：调整分束器和反射镜的位置，确保光路平行且光束汇合点准确。

3. 光电探测器故障：

• 故障现象：信号不稳定或无信号输出。

• 维修方法：检查探测器电源和连接线，清洁探测器表面，确保其正常工作。

4. 环境干扰：

• 故障现象：测量结果波动较大或不准确。

• 维修方法：隔离环境振动和温度变化，确保干涉仪工作环境稳定。

5. 信号处理器故障：

• 故障现象：数据采集不稳定或分析结果错误。

• 维修方法：检查信号处理器连接和软件设置，必要时重装或更新软件。

五、注意事项与维护

1. 环境要求：仪器应放置在干燥、清洁和无振动的环境中，避免潮湿和灰尘对光学部件的影响。

2. 移动与存放：移动仪器时应握住底座，防止导轨变形；光学部件不使用时应存放在清洁干燥的容器中。

3. 清洁与润滑：尽量避免擦拭镜子和分光镜等光学部件，必要时用科学的方法清洗；传动部件应定期润滑，保持良好的工作状态。

4. 使用规范：使用时要避免强行转动、硬拉等不当操作，对每个调节部件施加适当的力。

六、容济机电公司维修过的双频激光干涉仪品牌和型号

1、Renishaw

（1）XL-80: 高精度激光干涉仪系统

（2）HS20: 双频激光干涉仪，用于大范围位置测量

2、Keysight Technologies (formerly Agilent Technologies)

（1）5519A/B: 双频激光干涉仪，用于高精度定位和测量

（2）5530: 激光干涉仪系统，支持多种测量应用

3、Zygo Corporation

（1）ZMI 4000 系列: 双频激光干涉仪，用于高精度位置和速度测量，

ZMI 4500，ZMI 4100

（2）ZMI 2000 系列: 高性能双频激光干涉仪，

ZMI 2400，ZMI 2002

4、SIOS Messtechnik

（1）SP 2000 系列: 双频激光干涉仪系统，用于精密长度和角度测量，

SP 2000，SP 2000 TR

（2）SP 5000 系列: 高分辨率双频激光干涉仪，

SP 5000 NG，SP 5000 TR

5、Hamar Laser Instruments

（1）L-730 系列: 双频激光干涉仪，用于机器校准和对准，

L-730，L-740，

（2）L-750 系列: 高精度双频激光干涉仪，

L-750

6、API (Automated Precision Inc.)

（1）XD 系列: 高精度激光干涉仪系统，XD6，XD8

7、Renishaw/Anorad (合作品牌)

（1）RLE 系列: 高性能激光干涉仪，RLE10，RLE20

8、Mahr Metrology

（1）MarForm MFU 系列: 高精度激光干涉仪，用于形状测量和表面轮廓测量

MFU 100，MFU 200

9、Mitutoyo

（1）Laser 20: 双频激光干涉仪，用于高精度位置测量

（2）Laser 30: 高性能双频激光干涉仪

10、Status Pro

（1）EZ-EL 系列: 高精度激光干涉仪系统

EZ-EL-A，EZ-EL-B

11、东京精密（Tokyo Seimitsu）：LV-50

12、马波斯（Marposs）：BLU 系列，

                    BLU LT: 用于长度和位移测量

                    BLU LI: 用于直线性和角度测量

   容济机电公司长期维修双频激光干涉仪，拥有接近30年的维修经验，可以快速抢修好各类仪器，另外回收和销售各类二手双频激光干涉仪，欢迎咨询。