基于光纤传感技术的形状误差自动测量系统研究

来源 :北京机械工业学院 北京信息科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aivinator
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
中国是世界稀土永磁材料钕铁硼的制造中心,产量已占全球总产量的75%以上,但目前我国对于钕铁硼材料形状误差的检测手段大部分以人工检测为主,对于大批量生产显然效率低,成本高,精度低,因此,为了适应不断提高的产品制造精度和大批量生产的要求,迫切需要一种自动化、高效率、高精度的检测手段。 本文基于反射式强度调制型光纤位移传感机制提出一种新型的、高精度、高效率的精密零部件形状误差的光学测量系统,将光纤传感技术与光纤通信技术相结合,通过光开关的切换实现光纤传感阵列的时分复用,提高系统的灵活性,降低成本并提高测量效率和精度。系统由激光光源、光纤传感阵列、光电转换锁定放大电路和计算机处理软件四部分组成。通过铌酸锂电光晶体实现激光光源的调制,光纤传感阵列按所测形状误差要求排列(例如平面度误差的测量,可按组合量法9点布局),调制光经环行器第2端输入一个9选1的光开关,光丌关的9路输出定义成8路测量光路和1路参考光路,测量光路的出射光从被测件表面反射返回,参考光路的出射光从标准件表面反射返回。光开关轮流选通9个输出光路,使其反射光从环行器的第3端输出至一个共用的光电转换和锁定放大电路,实现了单光源、单探测器和单处理电路的多光纤传感测量系统,避免了多处理电路的参数不一致问题。光纤传感器输出的微弱调制光强信号经精密前置放大后,通过锁相放大电路消除噪声和干扰的不利影响,提高信噪比;模拟电压经A/D转换采集进计算机,根据参考光光强的波动情况修正测量光路中光源光强波动对测量结果的影响,从而提高系统分辨率和稳定性。最后通过误差评定程序完成数据处理和形状误差的评定并给出测量结果。实验结果表明,系统的最大重复性误差为1.0%,灵敏度≥6mV/μm,证实了该系统的可行性,可以用于测量精密零部件的形状误差,且精度高、效率高、成本低。系统结构简单,改变光开关的通道数和光纤传感阵列的布局,可以实现不同形状零部件的多种形状误差的测量。
其他文献
船舶机舱是船舶的动力、电力中心,它包括众多的机械、电气、控制设备。要保证这些设备的正常运行和人员的正常工作,机舱内的环境条件(温度、湿度、空气流速、清洁度和空气成
随着大量企业单位受到国家政策的指导形成园区式企业,并建设相匹配的基础设施,导致区域用负荷激增,因此要对园区的负荷做到详细准确的负荷预测,并依据负荷预测对该地区的电网
本文研究以复烤企业打包工段为依托,将烟叶在打叶复烤过程中的质量相关信息进行优化、整合,形成单箱成品片烟箱的质量信息,建立了产品质量档案,为客户提供了准确无误的产品品
摘要:素质教育和课程改革要求学生英语综合能力的提升。英语作为任一学习阶段的重点学科,培养学生的英语学习能力,不仅是学科教学的要求,更是在为学生将来的生活打基础。在新的教育背景下,智慧教学备受关注。在智慧教学环境下,强调学生的主观能动性发挥和学生的知识体验、课堂参与,强调学生的全体发展。本文就智慧教学环境下的初中英语教学实践展开讨论。  关键词:智慧教学环境;初中英语;教学实践  在初中英语课堂上实
柴油机中最主要的运动部件之一就是曲轴,曲轴的疲劳强度特性在很大程度上决定了柴油机工作时的可靠性。曲柄连杆机构在运行时,不同的构件之间会产生碰撞,并且在实际情况中,各
目标检测与跟踪技术是计算机视觉的主要研究方向之一,它是智能监控、人机交互、移动机器人视觉导航、全景战车等应用的基础和关键技术。动态图像序列中,除了具有与图像一样的
工程中,焊接结构通常承受复杂的多轴循环载荷作用,焊缝区通常是疲劳失效的热点区域。因此研究焊接结构在复杂应力应变状态下的多轴疲劳对于工程实际具有十分重要的意义。潜艇锥
液压传动与控制技术在国民经济与国防各部门的应用非常广泛,液压系统与设备在整个装备体系中占有非常重要的地位。液压系统的故障监测与诊断是一项非常重要的项目,而现在的液压技术一般监测系统中的压力、流量特征参数,结合温度、转速等其他参数进行综合诊断,其监测与诊断过程复杂并且难以布置,对故障监测和诊断有一定的局限性。因此,本文开发了一种检测功率特征参数的智能仪表,并且进行了基于功率特征参数的液压故障监测实验
学位
为了进行高速、可靠的水下通信,以及有效克服多途时延引起的码间干扰,OFDM水下通信逐渐成为人们研究的重点。然而,其对正交性要求严格,而水声信道复杂且变化快速以及收发端相对运