Calibration of long gauge blocks using the modernized setup with a laser interferometer

Abstract

Stosowany od lat w Laboratorium Długości Zakładu Długości i Kąta GUM, komparator interferencyjny do wzorcowania długich płytek wzorcowych o zakresie pomiarowym do 500 mm, został poddany modernizacji. Metoda pomiarowa wykorzystywana na stanowisku pomiarowym oparta na efekcie interferencji w świetle białym, została uzupełniona o metodę reszt ułamkowych (ang. exact fractions) opartą na laserowych źródłach światła. Wprowadzone zmiany w układzie pomiarowym związane są przede wszystkim z doprowadzeniem do układu optycznego odpowiednio uformowanej wiązki światła laserowego ze światłowodu. Zastosowano ponadto nowe rozwiązanie w zakresie adiustacji zwierciadła odniesienia podczas wykonywania pomiarów, dzięki czemu został zredukowany problem ze znaczącym wpływem odchylenia od prostoliniowości ruchu karetki pomiarowej na niepewność pomiaru.The gauge block interferometer for long gauge blocks up to 500 mm, used for years in the Length Laboratory of Length and Angle Division of GUM, was modernized. The measuring method used on the measuring setup based on the interference in white light, was supplemented with the method of exact fractions based on laser light sources. The measurement of gauge blocks with the modernized setup may be carried out using the method applied so far, which involves the use of the low coherence white light to detection of gauge block ends by interference and the measuring of the reference mirror displacement corresponding to the length of a gauge block measured by the Renishaw interferometer. After modernization the measurement with use of laser light interference is also possible. For the method of exact fractions, two stabilized He-Ne lasers with wavelengths of 633 nm and 543 nm are used as the standards. The main changes of the measuring system are related to providing a properly formed laser light beam from optical fiber and additional optical elements to the optical system. Moreover, a new solution for the reference mirror adjustment during measurement has been applied. Due to it, the problem with non-rectilinear slideways of the measuring carriage has been reduced. Validation of the methods was carried out during the within-laboratory comparisons. The uncertainty budget analysis and measurement results of long gauge blocks show that both method complement each other