高深宽比小孔内径的检测装置研究

在深小孔测量中由于其测量操作不便,效率低。测量中的难度较大。文中将接触式测量方法和非接触式测量方法相融合利用光纤传感器方法测量小孔。它融合了光纤非接触与接触式探头二者的优点。并对系统的误差进行了分析。并且实现低成本高回报、操作较简便的检测装置。     

FBG传感器应变标定方法

为了提高光纤光栅应变传感器测量精度,针对光纤光栅传感器工程应用情况,提出了一种光纤布拉格光栅(fiber bragg grating,简称FBG)传感器应变特性标定方法。通过理论分析和实验标定了封装式光纤光栅应变传感器的灵敏度系数,对传感器理论与实验灵敏度系数误差进行了分析。实验结果表明,该方法简单、易行,用于光纤光栅传感器使用前的标定,可以提高基于光栅光栅传感器的测量精度和准确性。同时,该方法为光纤光栅传感器的工程推广应用奠定了基础。     

一种倾角及温度同时测量的光纤传感器

叙述了一种用于倾斜角及温度同时测量的传感器。该传感器由光纤锥和光纤布拉格光栅构成,当传感器倾角发生改变时引起光纤锥的通光损耗改变,通过测量通光损耗的变化而测量倾角,通过测量光纤光栅的反射波长的变化而实现温度测量,此外光纤布拉格光栅还有提高倾角测量灵敏度的作用。     

基于光纤光栅法珀腔传感器的结构表面温度测量方法

针对结构表面温度测量需求,提出了一种基于光纤光栅法珀腔传感器的表面温度测量方法,通过光纤光栅和光纤法珀传感同时获取被测结构的温度、应变信息,从而补偿应变对温度的交叉敏感。本文分析了光纤光栅法珀腔的表面温度测量原理,通过仿真对传感器的主要参数进行了设计;并提出了一种基于双参数的最小均方差估计算法用于光纤光栅法珀腔传感器的信号解调;最后,对光纤光栅传感器和光纤光栅法珀腔传感器进行了温度测量对比实验。试验结果表明,光纤光栅法珀腔温度传感器在常温到400℃范围内,温度测量值的直线拟合相关系数为0.998 4,最大误差百分比为1.46%,均优于单光纤光栅温度传感器。     

基于光纤光栅加速度传感器的电梯制停距离测量

提出一种基于加速度测量的电梯制停距离测试方法,利用光纤光栅应变测量原理,设计并制作了光纤光栅加速度传感器,性能测试验证了光纤光栅加速度传感器应用于电梯制停距离测量的有效性。     

基于桥梁结构的FBG传感器温度与应变交叉敏感问题的研究

对光纤布拉格光栅(FBG)传感器在桥梁结构健康监测中产生的温度与应变交叉敏感问题进行了研究。采用参考光纤光栅法在应变传感光纤光栅附近额外加入一个温度测量光纤光栅,对应变光栅实现温度补偿功能。设计了基于参考光纤光栅法的FBG传感器及FBG传感器封装的机械结构,并通过实验来验证FBG传感器的性能。实验数据表明,温度传感光纤光栅几乎不受应变的影响,应变传感光栅的中心波长变化与温度变化呈一阶线性关系,修正后的测量结果更加精确,达到了双参数同时测量的目的,应变与布拉格波长的线性关系非常好,相关系数达到0.99以上。参考光纤光栅法能够很好地解决FBG传感器温度与应变交叉敏感的问题。     

干涉法激光-光纤表面粗糙度传感器设计

根据光波的干涉原理,在分析了现有光纤表面粗糙度传感器某些缺陷的基础上,设计了新型干涉型激光－光纤表面粗糙度传感器,为新型非接触式表面粗糙度测量提供了新方法。     

新型光纤光栅加速度传感器的设计与实现

利用光纤光栅作为基本传感元件，设计制作了一种基于悬臂梁结构的新型光纤光栅加速度传感器。测量范围＋／-10g，灵敏度10mg，测量频率小于100Hz。与光纤加速度传感器相比，光纤光栅加速度传感器具有更高的稳定性及抗干扰能力。并且由于光纤光栅本身的波分复用的特性，可以很方便地构成加速度传感网络进行测量。     

用于形貌测量的反射式光纤传感器研究综述（英文）

区别于传统接触式表面形貌测量技术,光纤传感器具有非接触无损检测等独特优点。本文简要介绍了用于测量表面形貌的反射式强度调制光纤传感器(RIM-FOS)的原理及性能特点,并与其他几种主流形貌测量方法对比。综述其在表面形貌测量中的应用与发展过程,分析反射式光纤传感器在表面形貌测量中热点问题的研究现状,总结并展望今后的发展趋势。     

基于改进的活动轮廓模型的胸膜接触型肺结节分割

面向软体机器人、变构型飞行器、可穿戴医疗装备等领域的柔性传感应用需求,提出一种植入光纤光栅敏感元件的聚酰亚胺薄膜柔性曲率传感器。研究了柔性薄膜光纤光栅传感器的传感原理、传感结构设计与光栅植入方法,建立了光纤传感、解调及曲率标定装置;实验分析了聚酰亚胺薄膜曲率与光栅中心波长漂移量关系,实验测得光纤光栅植入深度与柔性曲率传感器灵敏度的定量关系,验证了所提出柔性曲率传感器的可行性。研究结果表明,光纤光栅植入聚酰亚胺薄膜的曲率传感器可用于柔性变形传感测量,在0～30.03 m~(-1)的曲率范围内,光纤光栅植入深度为0.1 mm时,聚酰亚胺薄膜曲率传感器达到最大灵敏度50.65 pm/m~(-1)。光纤光栅植入聚酰亚胺薄膜的柔性曲率传感器可应用于柔性传感测量领域。     

高速电主轴动态非接触电磁加载研究

针对高速电主轴接触式加载存在结构复杂、磨损及振动大等问题,提出一种非接触式电磁加载方法。该方法中动态电磁力可模拟主轴实际切削力载荷,实现高速电主轴动态非接触加载。利用电磁理论建立了非接触电磁加载模型,分析了电磁力的影响因素。解决了实现电磁加载的关键技术,并完成加载实验台整体设计。在转速为9 000 r/min、励磁电流为40 mA的加载条件下,针对170MD18Y16型磨削电主轴进行了动态加载实验,并对比了励磁电流和转速变化时动态电磁力的理论和实测值。结果表明,动态加载理论值与实测值变化一致,二者误差较小,验证了动态非接触电磁加载方法的有效性,且改变励磁电流和转速可实现不同条件的加载。     

表面粗糙度的高精度非接触式测量

非接触式表面粗糙度测量以其高精度、无损伤、测量速度快等特点得到了广泛的应用。文中对光散射法、干涉法、散斑法、衍射投影法以及超声检测法等表面粗糙度测量方法的最新研究进展进行了总结介绍,论述了各测量方法的优缺点及发展趋势。     

航空发动机转子扭振测量新方法

利用航空发动机已有的测速齿盘、传感器等装置,研究了一种非接触式的航空发动机转子扭振测量新方法.该方法根据扭转振动将引起测速脉冲信号宽度发生变化,造成转子转速瞬时波动的原理,监测转子是否发生扭振.通过实验和数值仿真对其进行了验证.结果表明,该方法可以监测由于扭振引起的转速波动,实现对转子扭振的测量.     

热处理裂纹附加磁场非接触检测

用探头扫描工件表面，检测涡流沿裂纹边缘流动分量产生的磁场，达到非接触检测热处理裂纹的目的。此种检测方法工作稳定且灵敏度高，测量结果不受零件成分、形状、尺寸以及表面粗糙度的影响。     

永磁悬浮非接触回转驱动系统

提出一种永磁悬浮非接触回转驱动系统,该系统由悬浮部分和非接触回转驱动两部分构成。悬浮部分采用运动控制方式,利用音圈电动机驱动永磁铁实现悬浮物竖直方向的稳定悬浮;回转驱动部分由直流伺服电动机驱动径向磁化永磁铁回转,形成变化磁场,非接触驱动悬浮物回转。本系统未在悬浮物中加入任何磁性材料,仅利用悬浮物表面剩余磁化点实现悬浮物的非接触回转驱动。介绍系统的悬浮与驱动原理,建立非接触驱动数学模型,并利用仿真与试验分析系统的回转驱动特性。分析结果表明：悬浮物的非接触回转驱动可以由伺服电动机驱动盘状永磁铁旋转来实现。铁球是否旋转与磁铁的数量无关;驱动磁铁的数量与系统的响应速度成正比,驱动磁铁的数量增多,输入速度和输出速度之间的线性度相对提高,旋转稳定。明晰本系统的非接触驱动特性,为隔离环境下铁磁性物品或零件的非接触操纵和姿态控制奠定了理论基础。     

高速旋转物体温度的非接触检测及控制

本文讨论了利用微机控制技术、交流电桥作感温部件及旋转变压器原理实现对高速旋转物体温度的非接触检测及控制。     

轴流式磁悬浮人工心脏泵驱动电机的研究

介绍了一种可用于轴流式人工心脏泵的永磁无槽直流无刷电动机的结构及其驱动方法。电动机采用ML4425专用芯片作为主控芯片,通过调压控制电机的转速,从而达到控制血液流量及压力的目的。电动机在磁悬浮轴承支承下使人工心脏泵获得更优越的性能。实验结果表明:电机调速曲线近似呈一条直线,电动机运行平稳,噪声低。     

图像技术在微小零件几何尺寸测量中的应用

介绍了一种基于CCD图像的微小零件几何尺寸测量系统;给出了利用数字图像处理技术进行几何尺寸非接触测量的方法,主要包括图像的采集、预处理、二值化、边缘检测及轮廓提取等,从而得到被测物体参数的精确结果,并对测量精度进行了分析。通过实例证明了该方法的可行性和正确性。     

Novel non-contact torque measurement using the magnetomechanical effect

With the recent developments in science and technology, torque measurements have been widely used in many fields. However, present torque measurement methods have limitations for long-term applications. Therefore, a new method of non-contact torque measurement based on the magnetomachanical effect is reported that may be used in reducing fatigue for long-term measurements. The theory of the changes in magnetization with torque are analyzed to construct a model. Hence, an experiment platform was constructed that includes an excitation coils, shaft, and Gauss meter. The relationship between the magnetic induction and the torque was measured using this apparatus. The results show that the experimental measurements are in agreement with mathematical models obtained using magnetomechanical concepts. The results also show that the maximum nonlinearity error of the system is 0.6% and the maximum repetitive error is 3.125%. Additionally, this proposed method meets the requirements for long-term torque measurements and may also be used for the non-contact characterization of the torque of watercraft and airplanes.     

CN15-1型转矩转速传感器的研制与应用

本文介绍电阻应变传感技术应用于动态非接触转矩测量及光电测转速的原理,给出了转矩传感器的设计、标定结果及使用评价。