Un autocolimador es un instrumento óptico para la medición de ángulos sin contacto . Por lo general, se utilizan para alinear componentes y medir deflexiones en sistemas ópticos o mecánicos. Un autocolimador funciona proyectando una imagen en un espejo objetivo y midiendo la desviación de la imagen devuelta contra una escala, ya sea visualmente o por medio de un detector electrónico. Un autocolimador visual puede medir ángulos tan pequeños como 1 segundo de arco (4,85 microradianes), mientras que un autocolimador electrónico puede tener hasta 100 veces más resolución.
Los autocolimadores visuales se utilizan a menudo para alinear los extremos de las varillas láser y comprobar el paralelismo frontal de las ventanas ópticas y las cuñas. Los autocolimadores electrónicos y digitales se utilizan como estándares de medición de ángulos, para monitorear el movimiento angular durante largos períodos de tiempo y para verificar la repetibilidad de la posición angular en sistemas mecánicos. Los servo autocolimadores son formas compactas especializadas de autocolimadores electrónicos que se utilizan en lazos de servo-retroalimentación de alta velocidad para aplicaciones de plataforma estable. Un autocolimador electrónico generalmente se calibra para leer el ángulo real del espejo.
Autocolimador electrónico
El autocolimador electrónico es un instrumento de medición de ángulos de alta precisión capaz de medir desviaciones angulares con precisión de hasta fracciones de segundo de arco, solo por medios electrónicos, sin ocular óptico.
Medir con un autocolimador electrónico es rápido, fácil, preciso y, con frecuencia, será el procedimiento más rentable. Utilizados ampliamente en talleres, salas de herramientas, departamentos de inspección y laboratorios de control de calidad en todo el mundo, estos instrumentos altamente sensibles medirán desplazamientos angulares extremadamente pequeños, cuadratura, torsión y paralelismo.
Autocolimador de análisis láser
Hoy en día, una nueva tecnología permite mejorar el instrumento de Autocolimación para permitir mediciones directas de los rayos láser entrantes. Esta nueva capacidad abre una puerta de inter-alineación entre ópticas, espejos y láseres. Esta tecnología de fusión entre una tecnología centenaria de Autocolimación con tecnología láser reciente ofrece un instrumento muy versátil capaz de medir la inter-alineación entre múltiples líneas de miras, láser con respecto al datum mecánico, alineación de cavidad láser, medición de paralelismo de múltiples rodillos en maquinaria rollo a rollo, ángulo de divergencia láser y su estabilidad espacial y muchas más aplicaciones de inter-alineación.
Autocolimador híbrido
El concepto de autocolimación como instrumento óptico se concibió hace aproximadamente un siglo para realizar mediciones precisas de ángulos sin contacto. Desde que se inventó, ha desarrollado una larga historia de uso en la alineación de ángulos y elementos ópticos. El reciente desarrollo de la fotónica novedosa ha creado la necesidad de alinear y medir la óptica y los láseres; la nueva tecnología híbrida hace exactamente eso. Además, la implementación de tecnologías avanzadas de enfoque motorizado ofrece otra dimensión de medición, al enfocarse en el área a examinar y realizar la alineación y las desviaciones de la alineación medidas en micrones. Este instrumento óptico híbrido multifunción permitirá realizar mediciones de sistemas integrados tanto en la fase de ajuste como en la prueba y examen final. Las tecnologías híbridas tienen el potencial de satisfacer los requisitos de varias tecnologías, como la alineación, la caracterización espacial de láseres y la creación de perfiles de haces de múltiples emisores únicos. Este proceso de análisis proporciona los patrones de resolución espacial dependientes del ángulo de las fuentes de luz con respecto a un plano de referencia mecánico, una solución adecuada para las pruebas rápidas y precisas de los láseres VCSEL. Esta aplicación específica se da como ejemplo debido al crecimiento de las aplicaciones de matrices VCSEL, pero muchas otras mediciones complejas que involucran láseres, mecánicos, alineación óptica y otras tecnologías estarán disponibles de manera más generalizada y relevante utilizando esta nueva tecnología. Las tecnologías híbridas tienen el potencial de satisfacer los requisitos de varias tecnologías, como la alineación, la caracterización espacial de láseres y la creación de perfiles de haces de múltiples emisores únicos. Este proceso de análisis proporciona los patrones de resolución espacial dependientes del ángulo de las fuentes de luz con respecto a un plano de referencia mecánico, una solución adecuada para las pruebas rápidas y precisas de los láseres VCSEL.
Aplicaciones Típicas
Un autocolimador electrónico rara vez se utiliza en la medición de la rectitud de los componentes de la máquina (como guías) o la rectitud de las líneas de movimiento de los componentes de la máquina. La medición de la planitud se realiza generalmente midiendo la rectitud de varias líneas a lo largo de la superficie plana. Por correlación, es posible determinar el error de planitud del plano. Los avances recientes en las aplicaciones permiten la medición de la orientación angular de las obleas. Esto también podría hacerse sin obstruir la línea de visión hacia la superficie de la oblea. Es aplicable en máquinas de medición de obleas y máquinas de procesamiento de obleas. Otras aplicaciones incluyen:
- Plantillas de montaje de aeronaves
- Prueba de satélite
- Turbinas de vapor y gas
- Maquinaria de propulsión marina
- Prensas de impresión
- Compresores de aire
- Grúas
- Motores diesel
- Reactores nucleares
- Transportadores de carbón
- Construcción y reparación naval
- Laminadores
- Molinos de alambrón y alambrón
- Barriles extrusoras
Aplicaciones de medición óptica:
- Medición del reflector retro
- Medición del prisma del techo
- Procedimientos de montaje óptico
- Alineación de sistemas de entrega de haces
- Alineación de la cavidad láser
- Prueba de la perpendicularidad de las varillas láser con respecto a su eje
- Medición en tiempo real de la estabilidad angular de los elementos del espejo.
Ver también
Referencias
- Lowell, Tom. "Pequeños ángulos y autocolimadores" . Vermont Photonics . Consultado el 7 de mayo de 2006 .
- Morel, Jerrat. "Principios de funcionamiento" . Instrumentos Micro-Radian. Archivado desde el original el 7 de mayo de 2007 . Consultado el 14 de mayo de 2007 .
- Aharon, Oren. "Sistema de metrología para la inter-alineación de láseres, telescopios y datum mecánico" . Duma Optronics . Consultado el 12 de octubre de 2015 .
- Aharon, Oren. "Sistema de análisis telescópico prueba la colimación y propagación láser" . Duma Optronics. Archivado desde el original el 5 de junio de 2017 . Consultado el 5 de junio de 2017 .
- Aharon, Oren. "Autocolimador láser y avistamiento de orificios" . Duma Optronics. Archivado desde el original el 24 de julio de 2014 . Consultado el 21 de julio de 2014 .
- O. Aharon e I. Vishnia. "El Autocolimador Híbrido" . Vistas fotónicas . Consultado el 23 de febrero de 2021 .