軸承球表面缺陷的多光纖檢測(cè)機(jī)理研究
成果概況
成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新產(chǎn)品 | 課題來(lái)源: | 部門(mén)計(jì)劃 |
起止時(shí)間: | 2010.10 至2013.10 | 研究形式: | 獨(dú)立研究 | 所處階段: | 中期階段 |
成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡(jiǎn)介
光纖傳感檢測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)檢測(cè)方法不同,它是一種可靠,非接觸,快速,準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。針對(duì)傳統(tǒng)的軸承球表面缺陷檢測(cè)方法存在的問(wèn)題,基于目前國(guó)內(nèi)外軸承球表面缺陷檢測(cè)方法的研究,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,根據(jù)Beckmann粗糙表面散射的理論和反射式強(qiáng)度型光纖傳感器工作特性,本課題將研究光纖傳感技術(shù)檢測(cè)軸承球表面缺陷的機(jī)理,研究?jī)?nèi)容如下:
1.軸承球表面缺陷光纖傳感器模型的建立
分析軸承球表面缺陷的特征,設(shè)計(jì)多組同軸的光纖傳感器陣列,確定軸承球各種表面缺陷對(duì)同軸光纖傳感器陣列輸出特性的影響規(guī)律,建立光纖傳感器的最優(yōu)測(cè)量模型。
研究激光入射光斑對(duì)測(cè)量效率以及各種缺陷測(cè)量精度的影響,確定最合適光斑大小;研究軸承球表面缺陷本身粗糙程度引起反射率變化對(duì)光纖傳感器特性的影響,研究軸承球表面缺陷引起位移變化對(duì)光纖傳感器特性的影響,最重要的是研究多組同軸反射式強(qiáng)度型光纖傳感器對(duì)兩類參數(shù)的分離提取方法。
2.軸承球表面缺陷光纖檢測(cè)多因素補(bǔ)償機(jī)理研究
在滿足系統(tǒng)要求的非接觸、光纖傳輸檢測(cè)軸承球表面缺陷的傳感器基礎(chǔ)上,深入研究不同因素對(duì)軸承表面缺陷檢測(cè)結(jié)果的影響,主要包括:
(1)研究軸承球表面與光纖傳感器之間距離對(duì)光強(qiáng)調(diào)制特性的影響,建立其模型并進(jìn)行仿真分析,確定光纖探頭與軸承球表面的最佳距離;
(2)研究?jī)A斜因子(軸承球表面法線與傳感器入射光線間夾角)對(duì)光強(qiáng)調(diào)制特性的影響;
(3)研究軸承球直徑差異導(dǎo)致曲率半徑的不同對(duì)光強(qiáng)調(diào)制特性的影響;
(4)研究光纖纖芯/包層直徑和排列方式對(duì)光強(qiáng)調(diào)制特性的影響。
3.軸承球表面缺陷信號(hào)提取與識(shí)別研究
研究軸承球表面缺陷光纖傳感系統(tǒng)噪聲,包括光源波動(dòng),電路溫漂等影響;引入中值濾波、ε分離數(shù)字濾波等非線性處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)軸承球表面缺陷信號(hào)的有效提取。
軸承球表面缺陷從橫向表面和縱向切面來(lái)識(shí)別,從橫向表面的角度將軸承球表面缺陷分為三大類:
(1)某個(gè)方向上尺寸較小的缺陷,如裂紋;
(2)尺寸較小的缺陷的聚集體,如斑點(diǎn)、麻點(diǎn);
(3)尺寸較大的缺陷,如擦痕,劃條,凹坑。從縱向切面角度將軸承球表面缺陷也分為三大類:
(1)由于位移變化而引起的缺陷;
(2)由于粗糙程度而引起的缺陷;
(3)由于粗糙程度和位移變化共同引起的缺陷。
通過(guò)上述研究確立最佳傳感器的結(jié)構(gòu)、端面排列、纖芯/包層直徑,數(shù)值孔徑等參數(shù),建立起光纖傳感器最優(yōu)測(cè)量模型,實(shí)現(xiàn)光纖傳感器檢測(cè)的多因素補(bǔ)償和軸承球表面缺陷的多參數(shù)識(shí)別。
應(yīng)用前景
主要應(yīng)用行業(yè): | 制造業(yè) | 知識(shí)產(chǎn)權(quán)形式: | |
應(yīng)用狀態(tài): | 試用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
完成單位: | 濟(jì)南大學(xué) | ||
單位地址: | 山東省濟(jì)南市濟(jì)微路106號(hào) | ||
單位電話: | 0531-82765825;82767661 |
聯(lián)系方式
聯(lián)系人: | 曲忠峰 | 聯(lián)系人電話: | 0531-82765672 | 聯(lián)系人Email: | kjc@ujn.edu.cn |
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