钢球表面缺陷检测用双波长同轴光纤传感器研究

来源 :济南大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:yuxia21
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
滚动轴承作为机械设备中常用的重要基础零件应用非常广泛。作为球轴承的滚动体,钢球的质量对轴承的运动性能、精度及寿命均有重要影响。据统计显示,在引起轴承失效的因素中,由钢球表面缺陷而导致的失效比例在58.8%以上。由此可知,钢球表面质量是关乎轴承综合性能的关键因素。所以,严格控制钢球表面缺陷检测过程是提高成品钢球表面质量的关键环节。目前,国产钢球表面缺陷检测设备,在测量精度、检测效率、准确率等方面与国外设备相比有较大差距。本文通过对光学法检测钢球表面缺陷原理进行深入研究,旨在设计一种检测钢球表面缺陷的新型光纤传感器。根据钢球表面缺陷种类并结合机械行业钢球表面缺陷评定标准,对缺陷进行参数化分析,确定了使用位移和粗糙度两个特征参数进行缺陷的评定。对光学法检测缺陷特征参数的原理及可行性进行分析,并结合光纤传感器类型、用途和检测原理,确定使用反射式强度调制型光纤传感器模型。根据检测需要,提出并制定双波长同轴光纤传感器检测钢球表面位移和粗糙度特征参数的整体研究方案。分析光纤出射光强分布模型、接收光纤有效受光面积、传感器探头结构等影响光强调制特性的因素。选择了发射光纤光强为准高斯分布模型,确定光纤传感器探头为双圈同轴式结构。对光纤传感器球面检测进行分析,建立了位移和粗糙度测量模型和光强调制函数表达式,为光纤传感器建立模型和仿真分析奠定了理论基础。基于光强调制函数使用Matlab软件建立传感器数学模型,对发射光纤芯径、接收光纤芯径、数值孔径、光纤间距等因素进行仿真分析。确定了发射、接收光纤使用相同尺寸参数,纤芯/包层直径为105/125μm,数值孔径为0.11,传感器探头端面各圈光纤呈紧密排列结构,初始安装距离0.8mm。分析波长及粗糙度参数对光强调制特性的影响,选用1310nm与1550nm两种波长光源。制作光纤传感器。分别搭建了传感器标定测试平台和钢球检测平台进行双波长同轴光纤传感器的测试实验。通过对光纤传感器位移和粗糙度标定实验的分析,最大误差分别为1.67%和2.32%,有较好的测试效果。在钢球检测实验中,不同类型缺陷球其位移及粗糙度输出曲线不同,根据曲线的差异性即可判断钢球表面情况。使用神经网络对检测数据进行处理,结果显示缺陷球的分类识别率为88.5%,可以满足自动化检测时数据后续处理和缺陷球比例统计的要求。为钢球表面缺陷检测仪的研制奠定了基础。
其他文献
目的对比阿替普酶和尿激酶治疗急性脑梗死的疗效。方法收集哈尔滨医科大学附属第一医院神经内科静脉溶栓治疗的急性脑梗死患者158例,根据所用溶栓药物分为两组:rt-Pa组患者53
目的:研究香叶醇对球囊损伤大鼠颈动脉损伤后血管内膜新生的影响及可能的机制。方法20只雄性成年SD大鼠,随机均分为4组。(1)假手术组:不予以球囊损伤。(2)对照组:予以球囊损伤,不予以
玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)作为一种新的物质形态,是近年来物理学界的研究热点之一。玻色-爱因斯坦凝聚最基本的特征是:当玻色气体的温度低于临界温度时,宏观量级的玻色子将聚集
十九大报告指出,必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念。这就要求必须推动绿色产品和生态服务的产业化,进而在微观层面使企业绿色技术与绿色产品特色转化为竞争优势,在宏观层面使生态与绿色发展优势转化成为经济优势。因此,绿色发展的背景下,企业能否以及如何借助绿色技术创新持续提升竞争力,是一个亟待厘清的重要课题。这方面,由“波特假说”引发的持续讨论并未在绿色技术创新与企业竞争力的关系问题上取得一致意见,特
随着大跨径悬索桥的日益发展,钢箱梁悬索桥越来越受到桥梁工程师们的青睐,温度对桥梁结构的影响,尤其对钢箱梁已引起工程界的广泛关注,因此对于钢箱梁温度场的研究显得十分迫
为了探索校企一体化课程体系建设与创新,徐州工业职业技术学院依托大学科技园,开展了电商专业校企一体化课程体系改革试点工作.阐述了大学科技园为课程体系建设与创新运行提供的
人类观与宇宙观是密切相联的,深入地探索宇宙的结构和演化,为全面把握人类的来龙去脉奠定了基础。(1)从多元无限宇宙观来看人类,人类是旧宇宙的果实和新宇宙的种子,这是人类不可逾
对无缝线路低温环境下(低温指环境温度在0°以上,设计锁定轨温以下)采用移动式闪光焊插焊短钢轨的施工工艺及技术要点进行了分析及总结.通过检算和工程实践验证了该施工工
员工创造力对组织在快速变化的信息时代保持竞争力和创新能力至关重要。信息时代的组织可以通过引导员工自主地展开虚拟沟通,增加员工工作满意度,从而提高员工创造力,然而,领导员工关系质量(LMX)可能具有提高或抑制虚拟沟通影响工作满意度与创造力的作用。采用经验取样设计对121名员工进行持续5个工作日的追踪研究,多层次分析结果表明(1)日常员工虚拟沟通通过日常工作满意度正向预测日常员工创造力;(2)LMX对
本文研究以表观视界为边界的类热平衡宇宙的热力学性质。本文主要包括四个部分。在第一部分中,简单介绍了宇宙的构成和演化性质。在第二部分中,介绍了类热平衡宇宙的构成和类