Pada artikel ini kita akan belajar tentang Autocollimator, kegunaannya, prinsip kerjanya, cara kerjanya, berbagai jenis auto collimator, serta kelebihan dan kekurangannya.
Apa itu Autocollimator ?
autokolimator atau autocollimating adalah instrumen optik yang digunakan untuk pengukuran perbedaan sudut kecil, perubahan atau defleksi. Ini juga digunakan untuk menentukan kelurusan, kerataan, keselarasan, dll.
Autocollimator adalah perangkat yang menggunakan optik untuk mengukur variasi sudut kecil. Perangkat ini sangat sensitif terhadap perubahan sudut yang sangat kecil dan dapat mengukur penyimpangan sudut secara akurat. Ini pada dasarnya adalah gabungan kolimator dan teleskop infinity. Autocollimator digunakan untuk menyelaraskan berbagai komponen sistem dan mengukur defleksi mekanis atau optiknya.
Bagian dari Autocollimator
Enam bagian Autocollimator adalah :-
Sumber cahaya
Merefleksikan permukaan
Lensa divergen
Pemisah berkas sinar
Target terima kasih
Mikroskop mikrometer
1. Sumber cahaya
Sumber cahaya digunakan untuk menghasilkan sinar cahaya sehingga mencapai reflektor.
2. Permukaan Pantul
Ini adalah permukaan yang berfungsi sebagai benda kerja untuk autocollimator. Sudut kemiringan permukaan pantul ini akan diukur menggunakan autokolimator. Ini memantulkan sinar cahaya paralel yang melewati lensa objektif.
3. Lensa Divergen
Lensa divergen , juga dikenal sebagai lensa objektif, digunakan untuk memparalelkan sinar cahaya yang datang melalui pemecah berkas sehingga mencapai reflektor secara paralel.
4. Pemisah Sinar
Pemecah balok digunakan untuk membagi sinar cahaya dan mengarahkannya ke lensa objektif.
5. Target Graticule
Sinar cahaya yang telah dipantulkan mencapai target graticule . ini , dan jarak antara datang dan sinar pantul dilacak di graticule target ini.
6. Mikrometer Mikroskop
Ini digunakan untuk melihat dengan jelas kejadian dan titik sinar yang dipantulkan di graticule target dan mengukur jarak di antara mereka.
Prinsip Kerja Autocollimator
Ini menggabungkan dua prinsip optik
Proyeksi dan penerimaan berkas cahaya paralel oleh lensa,
Dan perubahan arah sinar yang dipantulkan dari permukaan bidang dengan perubahan sudut permukaan.
Saat cahaya monokromatik berkas sinar cahaya sumber jatuh pada deflektor berkas, berkas dibelokkan 90 derajat ke arah lensa konvergen. Lensa konvergen memparalelkan sinar dan mengarahkannya ke objek atau permukaan pemantulan.
Untuk menjaga agar berkas cahaya tetap sejajar, jaga agar deflektor berkas tetap dekat dengan fokus lensa konvergen. Sinar sejajar kemudian diarahkan untuk menumbuk permukaan pantul atau benda. Jika tidak ada penyimpangan sudut pada permukaan benda, sinar dipantulkan kembali dan berjalan di sepanjang jalan yang sama, dalam arah yang berlawanan, akhirnya bertemu di penerima yang dijaga pada jarak fokus dari lensa konvergen. Jika benda dimiringkan membentuk sudut, sinar pantul membentuk sudut dengan sinar datang 2(α )derajat.
Mari kita pahami dengan sebuah contoh
Bayangkan, pertama-tama, sebuah lensa konvergen dengan sumber cahaya titik O pada fokus utamanya, seperti pada Gambar (a). Ketika seberkas cahaya mengenai permukaan pantul yang datar, sebagian dari sinar tersebut diserap dan sebagian lainnya dipantulkan kembali. Jika sudut datang adalah nol, yaitu sinar datang jatuh tegak lurus terhadap permukaan pantul, sinar pantul akan menelusuri kembali lintasan aslinya seperti pada Gambar (a).
Ketika permukaan dimiringkan pada sudut lain, total sudut melalui mana cahaya dibelokkan adalah dua kali sudut di mana cermin dimiringkan, dan dibawa ke fokus pada bidang yang sama dengan sumber cahaya tetapi ke satu sisinya. , seperti pada Gambar (b). Jelas,
OO’ =20f=x (katakanlah), di mana f adalah panjang fokus dari lensa.
Jadi, dengan mengukur jarak linier QO'(x), kemiringan permukaan pantul o dapat ditentukan.
Posisi bayangan akhir tidak bergantung pada jarak reflektor dari lensa. Artinya, pemisahan x tidak tergantung pada posisi reflektor dari lensa. Namun, jika reflektor digerakkan terlalu lama, sinar pantul akan sepenuhnya mengenai lensa dan tidak ada bayangan yang akan terbentuk.
Dalam praktek sebenarnya, permukaan kerja yang kemiringannya akan diperoleh membentuk permukaan pantul dan perpindahan x diukur dengan mikroskop presisi yang dikalibrasi langsung ke nilai kemiringan .
Bekerja dari Autocollimator
Dalam autokolimator, permukaan reflektif adalah permukaan yang kemiringannya akan diukur menggunakan perangkat ini. Mikroskop mikrometer digunakan untuk mengukur jarak antara sumber cahaya dan sinar pantul pada bidang fokus.
Pertama, sumber cahaya disinari, dan sinar garis cahaya diekstraksi dari titik perpotongan garis lintang target syukur, yang ditempatkan di bidang fokus lensa objektif.
Setelah itu, berkas cahaya mencapai beam splitter dan berkas sinar v merupakan pintu gerbang yang akan mengarahkan sinar cahaya menuju lensa objektif.
Lensa objektif akan memparalelkan sinar cahaya dan sinar cahaya akan bergerak menuju reflektor.
Sekarang mungkin ada dua kasus:
Kasus 1:Reflektor tegak lurus terhadap sinar cahaya.
Ketika sinar cahaya sejajar mencapai reflektor yang reflektor tegak lurus terhadap sinar cahaya, sinar cahaya dipantulkan kembali ke jalur aslinya. Sinar cahaya ini kemudian dibawa ke fokus di bidang graticule target di persimpangan garis silang graticule itu. Karena sebagian cahaya yang dipantulkan melewati lurus melalui pemecah berkas, gambar kembali dari garis silang target terlihat melalui lensa okuler, memungkinkan teleskop untuk beroperasi seolah-olah difokuskan pada jarak tak terhingga.
Kasus 2:Reflektor dimiringkan pada beberapa sudut.
Jika reflektor dimiringkan pada suatu sudut, sinar cahaya paralel dipantulkan pada sudut dua kali sudut kemiringan. Setelah pemantulan, sinar cahaya difokuskan pada bidang graticule target tetapi dipindahkan secara linier dari perpotongan garis silang dengan jarak 2 * (sudut kemiringan) *. (panjang fokus lensa objektif). Bergantung pada apakah autocollimator visual atau digital digunakan, perpindahan linier dari gambar graticule diukur menggunakan graticule lensa mata dan mikroskop mikrometer atau sistem detektor elektronik.
Kebanyakan autokolimator dikalibrasi sehingga jarak yang diukur tidak perlu diubah menjadi sudut kemiringan. Ini diubah dalam autokolimator, dan sudut kemiringan dapat dibaca langsung di sana.
Panjang fokus dan bukaan efektif autokolimator adalah faktor yang menentukan sensitivitas dasar dan rentang pengukuran sudutnya.
Jenis Autocollimator
Terutama ada dua jenis Autocollimator :
1. Autokolimator Visual
Dalam autokolimator visual, sudut kemiringan permukaan pantul diukur dengan melihat skala bertingkat melalui lensa okuler. Saat panjang fokus autokolimator visual meningkat, resolusi sudut meningkat dan bidang pandang berkurang.
2. Kolimator Otomatis Digital
Dalam autokolimator digital, penyesuaian mikrometer disediakan untuk pengaturan tetapi kebetulan pengaturan graticule dan gambar target dideteksi secara foto-listrik. Autocollimator ini digunakan di lab. Ini memiliki presisi yang sangat tinggi, memberikan pengukuran waktu nyata dan sangat ramah pengguna.
A. Autokolimator Elektronik
Autocollimator elektronik adalah perangkat pengukuran sudut high-end, presisi tinggi yang tidak termasuk lensa mata optik. Perangkat ini dapat mengukur penyimpangan sudut kecil ke fraksi akurasi detik busur. Pengukuran dengan autokolimator elektronik cepat, sederhana, dan akurat, dan biasanya merupakan metode yang paling murah.
Perangkat yang sangat sensitif ini banyak digunakan di bengkel, ruang perkakas, departemen inspeksi, dan laboratorium kontrol kualitas di seluruh dunia untuk menghitung perpindahan sudut kecil, kuadrat, putaran, dan paralelisme dengan presisi ekstrem.
B. Laser Autocollimator
Hari ini, Dengan munculnya teknologi baru, peralatan autocollimation sekarang dapat ditingkatkan untuk memungkinkan pengukuran langsung sinar laser yang dipantulkan. Fitur unik ini memungkinkan penyelarasan lensa, cermin, dan laser secara bersamaan.
Penggabungan teknologi dari teknologi autocollimation yang berusia seabad dan teknologi laser terkini menghasilkan instrumen yang sangat serbaguna yang mampu mengukur inter-alignment antara beberapa garis pandang, laser dalam kaitannya dengan garis datum mekanis, keselarasan lubang dan rongga yang berbeda, pengukuran beberapa rol paralelisme dalam industri rolling, sudut divergensi laser, dan stabilitas spasial.
C. Kolimator Otomatis Hibrida
Autocollimator ditemukan sebagai instrumen optik beberapa dekade yang lalu untuk pengukuran sudut non-kontak yang presisi. Sejak awal, telah digunakan secara luas dalam penyelarasan sudut dan elemen optik. Kemajuan terbaru dalam fotonik telah mengharuskan optik dan penyelarasan dan pengukuran laser, yang ditangani oleh teknologi hibrida baru.
Lebih lanjut, dengan memfokuskan pada area yang akan dipelajari dan melakukan penyelarasan dan penyimpangan dari pengukuran penyelarasan dalam mikron, teknologi pemfokusan bermotor modern menambahkan dimensi pengukuran baru. Peralatan optik hibrid multi-fungsi-multi-proses ini akan digunakan untuk mengukur sistem yang sangat terintegrasi selama perakitan serta pengujian dan pemeriksaan akhir.
Teknologi hibrida dapat memenuhi kebutuhan berbagai teknologi, seperti penyelarasan laser, karakterisasi spasial, dan pembuatan profil sinar dari beberapa pemancar tunggal. Prosedur analisis ini menghasilkan pola resolusi spasial sumber cahaya yang bergantung pada sudut dalam kaitannya dengan bidang datum mekanis, yang merupakan solusi yang sangat baik untuk pengujian laser VCSEL secara akurat dan cepat.
Aplikasi Autocollimator
Pengujian langsung slide alat mesin.
Mengukur sudut yang sangat kecil.
Memeriksa kesamaan.
Memeriksa dasar kolom.
Memeriksa kerataan pelat tempat tidur dan meja permukaan.
Mengukur perpindahan yang sangat kecil.
Memeriksa perpindahan linier yang lebih kecil.
Kelebihan Autocollimator
Akurasinya sangat tinggi.
Dapat mengukur berbagai sudut.
Sangat mudah untuk menginstal dan mengoperasikan.
Kalibrasi melampaui standar internasional.
Dapat digunakan untuk melihat hasil secara visual atau elektronik, misalnya di layar komputer.
Berbagai aksesori dan level yang tersedia.
Kerugian Autocollimator
Perawatan diperlukan secara teratur.
Ini memakan waktu.
Memerlukan pemotongan sampel dan pemrosesan untuk dilacak oleh detektor.
Kami telah mencoba membahas semua topik yang terkait dengan Autocollimator , dari definisi hingga keuntungan , kerugian , jenis dan prinsip kerja . Jika Anda menyukai artikel ini , Silakan bagikan dengan teman-teman Anda.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu metode Autocollimation?
Dalam autokolimasi, berkas terkolimasi (sinar cahaya paralel) meninggalkan sistem optik dan dipantulkan kembali ke dalamnya oleh cermin datar. Ini digunakan untuk menentukan sudut kemiringan kecil cermin.
Siapa yang menemukan autokolimator?
Nikon yang pertama autocollimator dibuat pada tahun 1942
Pada tahun 1942, Nikon (saat itu dikenal sebagai Nippon Kogaku K.K.) menyelesaikan pekerjaan pada autocollimator yang memberikan pembacaan akurat hingga satu menit busur.
