长程面形仪稳定系统的设计

摘要

分析了温度梯度、空气扰动、振动以及漂移误差对长程面形仪测量精度的影响,设计了一种以双层铝合金材料为主体带夹层内水循环的封闭性防护罩结构的长程面形仪稳定系统.通过封闭性的结构设计,以及夹层内增加焊点的方式,减小了空气扰动的影响;通过导热性较好的铝合金材料和内循环水系统,提高了温度的稳定性;通过在内壁粘贴石墨导热膜,有效地避免了局部温升过大,提高温度分布的均匀性.运用ANSYS软件对稳定系统结构强度进行了校核,优化了焊点分布方案,进一步提高了结构刚度.实际测试结果表明:温度的稳定性由0.234K提高到0.186K,稳定性提高了20.5%;温度的均匀性由0.294K提高到0.232K,均匀性提高了21.1%,完全达到了应用要求;对K-B镜样品的实际测试表明,配有稳定系统的长程面形仪测量装置面形测量精度更高,噪声更小;自准直仪的性能测试表明,安装稳定系统后自准直仪的噪声得到了高效抑制,检测性能大幅提高.