Agilent 5517C 激光校准系统 | 线性与角度测量

AGLENT 5517C​ (现为 Keysight 是德科技​ 产品)是一款高精度激光干涉仪系统。它基于激光干涉测量原理,用于非接触式、极高精度的线性位移、角度、直线度、平面度及垂直度测量。该系统是机床、坐标测量机(CMM)、精密运动平台​ 和其他高精度设备进行性能检定、校准和补偿​ 的行业标准工具之一,能够实现亚微米甚至纳米级别的测量分辨率,确保制造和定位精度。
品牌:Agilent​ -> 现已并入 Keysight Technologies​ (是德科技)
产品型号:5517C
产品类型:激光干涉仪系统 / 计量校准系统
核心功能:利用激光干涉原理进行超高精度的几何量测量
关键特性:高精度, 高分辨率, 多参数测量, 环境补偿
分类:
  • 联系人:白荣
  • 电话/Phone:+86 18150087953
  • 邮箱/Email:sales@cxplcmro.com

描述

5517C

5517C

产品概述

在追求极致精密的现代制造业和计量领域,对运动轴定位精度的验证至关重要。Agilent (Keysight) 5517C 激光干涉仪​ 正是为此而生的顶级测量系统。其核心是一个高度稳定的氦氖激光器,产生波长极其稳定的激光束作为“光尺”。该系统通过光学干涉原理,将待测目标的位移量转换为激光波长的整数倍进行计数,从而实现纳米级分辨率的绝对长度测量。

5517C 不仅仅是一个激光头,它是一个完整的测量系统,通常由激光头(光源和干涉镜)、光学镜组(如线性反射镜、角度镜、直线度镜等)、环境传感器(温度、气压、湿度传感器)和显示/分析单元​ 组成。其强大之处在于多功能性:通过更换不同的光学镜组,同一套系统即可完成线性定位精度、角度偏摆、俯仰、直线度、平面度乃至垂直度等多种几何误差的测量。内置的环境补偿单元​ 能够实时监测空气的温度、压力和湿度,并根据埃德伦公式自动修正空气折射率对激光波长的影响,从而将测量精度从相对测量提升到绝对测量,这是其在工业现场环境下保持高精度的关键。

技术规格

产品型号/系列:5517C

品牌/制造商:Agilent Technologies​ -> 现为 Keysight Technologies​ (是德科技)

产品类型:激光干涉仪测量系统

核心测量能力:

线性测量:核心功能, 测量线性位移。

角度测量:测量偏摆角(Yaw)和俯仰角(Pitch)。

直线度测量:测量运动轴在水平方向和垂直方向上的直线度误差。

平面度测量:测量平面的平整度。

垂直度测量:测量两轴运动方向之间的垂直度误差。

关键性能指标​ (典型值, 具体以官方技术资料为准):

线性测量精度:非常高, 在考虑环境补偿后, 精度可达 ±0.5 ppm​ 或更高 (即每米误差小于 ±0.5 微米)。分辨率可达 1纳米​ 或更高。

测量范围:理论上仅受激光光程限制, 通常可达数十米。

最大速度:可测量高速运动, 通常达数米/秒。

激光频率稳定性:优于 2 x 10⁻⁸, 保证了测量的长期稳定性和重复性。

环境补偿:标配或可选功能, 通过测量空气温度、气压、湿度自动修正波长, 对实现高精度至关重要。

系统组成:

激光头:包含稳频氦氖激光源、干涉镜和光电探测器。

光学镜组:

线性干涉镜和反射镜。

角度镜组。

直线度干涉镜和反射镜。

平面度干涉镜。

显示控制单元:早期型号可能为独立的显示/分析仪(如 10780A),现代系统通常连接电脑, 通过专用软件(如 Keysight LaserXL)进行控制、数据采集和分析。

环境传感器:温度、气压、湿度传感器及补偿器。

三脚架、磁性表座、安装附件。

输出与接口:通常提供数字和模拟信号输出, 可通过 GPIB、RS-232 或 USB 接口与计算机连接, 由专用软件进行数据分析并生成符合 ISO、ASME 等标准的校准报告。

主要特点和优势

Agilent 5517C 激光干涉仪​ 的核心优势在于其无可匹敌的测量精度和多功能性。其基于稳频氦氖激光​ 的物理波长基准,提供了长期稳定、可追溯至国际标准​ 的长度参考。结合实时的环境补偿,它能够在实际的车间环境下(而不仅是在温控实验室)获得接近理论极限的测量精度,这使得测量结果真实可信,可直接用于机床误差补偿和精度认证。其模块化设计​ 允许用户通过一套主机系统,搭配不同的光学镜组,完成多达六种类型​ 的几何误差测量,极大地扩展了设备用途,降低了总体拥有成本。

其次,该系统是提升高端制造设备性能的关键工具。通过系统性的测量,可以精确量化数控机床、CMM等设备的各项定位误差、重复性误差和几何误差。基于这些高精度数据,工程师可以:

进行误差补偿:将测量得到的误差表输入到数控系统中,实现“软件修正”,显著提升设备的实际定位精度。

性能验收:为设备制造商和用户提供客观、符合国际标准的验收报告。

预防性维护:定期检测可追踪设备精度的衰减趋势,提前安排维护,避免生产出次品。

提高生产效率:通过精确校准,使机床能一次加工出合格零件,减少试切和返工。

强大的软件支持:配合专用软件,可实现自动化测量、数据分析、图形化显示和标准报告生成,极大提升校准效率。

应用领域

Agilent 5517C 激光干涉仪​ 是精密计量、高端制造和质量控制​ 领域的权威工具。其主要应用包括:

机床行业:用于数控机床(加工中心、车床、磨床等)的定位精度、重复定位精度、反向间隙、各轴直线度、角度误差及垂直度的检测与补偿。是机床制造商出厂检验和高精度用户周期校准的必备设备。

坐标测量机(CMM):用于校准三坐标测量机的空间精度, 确保其测量结果的溯源性。

半导体制造:用于校准光刻机、晶圆步进机、精密运动平台等超高精度设备的运动误差。

精密仪器与科学研究:用于校准线性编码器、精密位移台, 以及需要纳米级运动控制的科研实验装置。

航空航天与国防:用于校准大型复合材料铺放机、精密装配工装等高价值设备。

使用、校准与维护要点

使用:操作激光干涉仪需要专业培训。基本流程包括:

系统设置:稳固安装激光头、光学镜组和环境传感器。仔细调校光路,确保激光束与测量轴平行,且信号强度达到最佳。

环境测量:正确设置环境补偿单元的参数,确保传感器读数准确。

数据采集:驱动被测设备按预定程序运动,系统自动采集数据。

数据分析:使用专用软件分析数据,生成误差曲线和校准报告。

校准:激光干涉仪本身的精度需要定期溯源。这通常由Keysight​ 或国家计量院​ 等具有资质的实验室进行,对激光波长、环境传感器等进行校准,并出具校准证书。保持系统的定期校准是保证其测量结果可信度的基础。

维护:

光学部件:激光头和光学镜组精密且脆弱,需防止磕碰、划伤和污染。清洁时必须使用专用工具和方法。

激光安全:虽然氦氖激光功率较低,但仍需避免激光直射眼睛,遵循激光安全规范。

存放:系统应存放于干燥、洁净、温度适宜的环境中。

生命周期与采购建议

Agilent 5517C​ 是激光干涉仪领域的经典且成熟的产品。随着安捷伦测量业务分拆为是德科技(Keysight),该产品线已延续并发展为Keysight 5500A 系列​ 等新型号。5517C 型号本身已停产多年,目前市场上流通的主要是经过翻新、校准的二手设备​ 或库存新机。由于其卓越的设计和稳定性,许多早期生产的 5517C 系统在经过专业维护和定期校准后,至今仍在世界各地的高精度车间和实验室中可靠服役。

采购建议:

明确需求:确认您需要测量的参数(线性、角度、直线度等)和精度要求,以确定所需的光学镜组配置。

状态优先:采购二手 5517C 时,系统的状态和校准记录远比使用年限更重要。务必要求供应商提供近期由权威机构出具的完整校准证书。检查所有光学部件是否有划痕、霉点。

完整配置:确认系统配置是否完整,包括激光头、所需的光学镜组、环境补偿传感器、三脚架、安装附件、连接线缆以及关键的软件和加密狗。软件通常是系统运行的必需部分。

技术支持与服务:了解供应商是否能提供安装调试支持、操作培训以及未来的维修和校准服务。由于是停产型号,原厂支持可能有限,但仍有专业的第三方计量服务公司提供支持。

考虑新型号:如果预算允许,可以考虑是德科技(Keysight)新型号的激光干涉仪(如 5500A 系列),它们可能在易用性、软件、接口和售后服务方面更有优势。

我们的服务支持:我们理解高精度计量设备对您质量控制体系的重要性。我们可协助提供经严格检测和校准的二手 Agilent/Keysight 5517C​ 激光干涉仪系统信息。在您提供具体测量需求后,我们可以协助评估配置的完整性,并强调校准证书的关键性。我们的目标是成为您精密测量能力建设的支持者,协助您获得可靠、有效的计量工具。

5517C

5517C