曹 秒， 林 昀， 石 研， 安志勇

（长春理工大学，吉林长春 130033）

高精度全自动V棱镜折射仪的改进

曹 秒， 林 昀， 石 研， 安志勇

（长春理工大学，吉林长春 130033）

利用CCD成像与图像处理的机器视觉自动对准技术，在考虑了空气折射率对V棱镜折射仪测量精度影响的基础上，对V棱镜折射仪原有的原理公式重新进行数学建模，提出了一种改进全自动V棱镜折射仪的方案。用已知折射率的玻璃标准样块对改进后的仪器进行了评定，测试结果与标定值绝对误差不超过±3×10－6，测量重复性优于1×10－6。

计量学；V棱镜折射仪；折射率

1 引 言

光学系统所用光学玻璃材料的质量直接影响到光学系统的性能，尤其是折射率精度的高低直接影响到光学系统成像的质量。因此，对光学玻璃的折射率进行高精度测量十分必要。测量光学玻璃的折射率大致可以分为测角法和干涉法两大类。而测角法中的V棱镜折射仪法的运用最为广泛［1］。许多学者对提高V棱镜折射仪的测量精度做出大量工作，分析了与V棱镜折射仪的测量误差有关的参数。目前，国内V棱镜折射仪能达到的最高测量精度仅为±3×10－5。本文对传统V棱镜折射仪的机械结构进行改进，使用光电编码器代替测角度盘，用CCD成像替代人眼夹线对准［2］，折射率计算中补偿空气折射率的影响，使全自动高精度V棱镜折射仪测量精度达到±3×10－6，对提高光学玻璃折射率的测量精度有着实际的意义。

2 测量方法及系统组成

高精度自动V棱镜折射仪的系统组成框图如图1所示。……